CN114076588B - 水平仪 - Google Patents
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Abstract
一种水平仪,包括:壳体,包括底面及侧壁,侧壁表面设有第一刻度,底面及侧壁围成一收容腔;竖直件,自然状态下轴线可始终保持竖直,设于收容腔内;水平件,重心装设于竖直件顶部,且所在的平面垂直于竖直件的轴线;当底面置于一倾斜面上时,竖直件保持竖直带动水平件保持水平,水平件在第一刻度上对应的最大数值为倾斜面的倾斜度,水平件的重心与最大数值处所在的直线为倾斜面的倾斜方向。上述水平仪的壳体置于倾斜面后,竖直件保持竖直带动水平件保持水平,通过读取水平件在第一刻度上的最大数值得出倾斜面的倾斜度,再通过最大数值处的方位得到倾斜面的倾斜方向,达到了同时明确被测倾斜面的倾斜方向及倾斜度的目的。
Description
技术领域
本申请涉及一种水平仪。
背景技术
目前水平仪存在无法同时明确被测倾斜面的倾斜方向及倾斜度的问题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种可以同时明确被测倾斜面的倾斜方向及倾斜度的水平仪。
本申请一实施方式中提供一种水平仪,包括:
壳体,包括底面及侧壁,所述侧壁表面设有第一刻度,所述底面及所述侧壁围成一收容腔;
竖直件,自然状态下轴线可始终保持竖直,设于所述收容腔内;
水平件,重心装设于所述竖直件顶部,且所在的平面垂直于所述竖直件的轴线;
当所述底面置于一倾斜面上时,所述竖直件保持竖直带动所述水平件保持水平,所述水平件在所述第一刻度上对应的最大数值为所述倾斜面的倾斜度,所述水平件的重心与所述最大数值处所在的直线为所述倾斜面的倾斜方向。
一实施方式中,水平仪还包括:
滚动件,可滚动地置于所述水平件的顶面;
保持垂直装置,开启后能够保持所述竖直件的轴线与所述底面垂直,以使所述水平件与所述底面平行;
吸引装置,开启后能够吸引所述滚动件至所述水平件的重心;
当所述底面置于一倾斜面上且所述水平件在所述第一刻度上对应的数值为0时,所述保持垂直装置开启以使所述水平件与所述倾斜面平行,所述吸引装置关闭以释放所述滚动件,若所述滚动件静止则所述倾斜面为水平;若所述滚动件滚动则所述倾斜面为倾斜。
一实施方式中,所述吸引装置包括线圈,所述线圈沿轴线方向缠绕于所述竖直件上,所述滚动件具有磁性,所述线圈通电后产生磁力以吸引所述滚动件。
一实施方式中,所述竖直件具有磁性,所述竖直件的磁性小于所述滚动件的磁性。
一实施方式中,所述水平件上表面设有第二刻度,所述第二刻度围绕所述水平件的重心设置,所述第二刻度用于便于读取所述滚动件的滚动方向,以判定所述倾斜面的倾斜方向。
一实施方式中,所述壳体沿轴线的截面形状与所述水平件的截面形状相同。
一实施方式中,所述竖直件为不倒翁。
上述水平仪的壳体置于倾斜面后,竖直件保持竖直带动水平件保持水平,通过读取水平件在第一刻度上的最大数值得出倾斜面的倾斜度,再通过最大数值处的方位得到倾斜面的倾斜方向,达到了同时明确被测倾斜面的倾斜方向及倾斜度的目的。
附图说明
图1为本申请一实施方式中水平仪的侧视剖面图。
图2为图1中水平仪的俯视图。
图3为图1中水平仪置于倾斜面时,且保持垂直装置关闭,吸引装置开启的示意图。
图4为图3中水平仪置于倾斜面时,且保持垂直装置开启,吸引装置关闭的示意图。
主要元件符号说明
水平仪 100
倾斜面 200
壳体 10
底面 11
侧壁 12
收容腔 10a
竖直件 20
水平件 30
滚动件 40
吸引装置 50
线圈 50a
电池 51
开关 52
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请的技术方案进行描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。
需要说明的是,当组件被称为″固定于″另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是″连接″另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是″设置于″另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语″垂直的″、″水平的″、″左″、″右″以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语″或/及″包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请一实施方式中提供一种水平仪,包括:
壳体,包括底面及侧壁,所述侧壁表面设有第一刻度,所述底面及所述侧壁围成一收容腔;
竖直件,自然状态下轴线可始终保持竖直,设于所述收容腔内;
水平件,重心装设于所述竖直件顶部,且所在的平面垂直于所述竖直件的轴线;
当所述底面置于一倾斜面上时,所述竖直件保持竖直带动所述水平件保持水平,所述水平件在所述第一刻度上对应的最大数值为所述倾斜面的倾斜度,所述水平件的重心与所述最大数值处所在的直线为所述倾斜面的倾斜方向。
上述水平仪的壳体置于倾斜面后,竖直件保持竖直带动水平件保持水平,通过读取水平件在第一刻度上的最大数值得出倾斜面的倾斜度,再通过最大数值处的方位得到倾斜面的倾斜方向,达到了同时明确被测倾斜面的倾斜方向及倾斜度的目的。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参阅图1,本申请一实施方式中提供一种可以同时明确被测倾斜面200的倾斜方向及倾斜度的水平仪100。水平仪100包括:
壳体10,包括底面11及侧壁12,侧壁12外表面设有第一刻度,底面11及侧壁12围成一收容腔10a
竖直件20,在自然状态下其轴线可始终保持竖直,竖直件20设于收容腔10a内部;
水平件30,其重心装设于竖直件20顶部,且水平件30所在的平面垂直于竖直件20的轴线;
当底面11置于被测的倾斜面200上时,由于竖直件20自然保持竖直从而带动水平件30保持水平,水平件30在第一刻度上对应的最大数值即为倾斜面200的倾斜度,水平件30的重心与最大数值处所连成的直线即为倾斜面200的倾斜方向。
在一实施例中,底面11呈圆形,侧壁12呈筒状,底面11与侧壁12的截面面积相同,使壳体10与收容腔10a呈圆柱体状;侧壁12为透明材料,以便通过观察内部的水平件30在第一刻度上读取数值。
在一实施例中,竖直件20呈水滴状,其重心位于轴线上且靠近底部,底部呈球状以减少摩擦;当竖直件20的轴线偏移时,其重心会自然带动竖直件20的轴线回归竖直状态,例如不倒翁;竖直件20的轴线穿过底面11的圆心放置。
在一实施例中,水平件30呈圆盘状,其重心在圆盘圆心处;水平件30的圆盘面垂直于竖直件20的轴线,加之水平件30的重心处于竖直件20的轴线上,故不会影响竖直件20自然保持竖直状态的能力;由于水平件30固定连接于竖直件20的顶端,故在自然状态下竖直件20会带动水平件30的圆盘面保持水平。
请参阅图3,在一实施例中,第一刻度沿侧壁12的轴线方向设置,且围绕侧壁12并列地设有很多列第一刻度,以便在不同方位读取数值;当底面11水平时,水平件30在第一刻度上对应的数值为0;第一刻度在0度线上方及下方均镜像设有刻度,以便辨别倾斜方位并在不同方位读取数值。
请参阅图1及图2,水平仪100还包括:
滚动件40,可滚动地置于水平件30的上表面;
保持垂直装置(图未示),开启后能够保持竖直件20的轴线与底面11垂直,以使水平件30与底面11平行;
吸引装置50,开启后能够吸引滚动件40至水平件30的重心处;
请参阅图4,当底面11置于被测的倾斜面200上且水平件30在第一刻度上对应的数值为0时,说明倾斜面200此时接近水平状态,但为了确定倾斜面200是否水平,则开启保持垂直装置,以使水平件30与底面11平行,即,与倾斜面200平行,吸引装置50关闭以释放滚动件40,若滚动件40静止依然停留在水平件30的重心处,则表明倾斜面200为水平;若滚动件40滚动表明则倾斜面200为倾斜,且滚动件40的滚动方向为倾斜面200的倾斜方向。
在一实施例中,滚动件40为一光滑圆珠;吸引装置50包括线圈50a,线圈50a沿轴线方向缠绕于竖直件20上,滚动件40具有磁性,线圈50a通电后使竖直件20产生磁力以吸引滚动件40至水平件30重心处。竖直件20也可以具有磁性,但竖直件20的磁性小于滚动件40的磁性,竖直件20呈弱磁性,滚动件40呈强磁性,以防止线圈50a未通电情况下吸引滚动件40。
在一实施例中,吸引装置50还包括电池51及开关52,电池51连接线圈50a,开关52用于控制线圈50a的通电及断电。电池51及开关52装设于壳体10上。
在一实施例中,壳体10沿轴线的内截面形状与水平件30的截面形状相同且截面面积相同,以防滚动件40掉落至壳体10与水平件30之间的间隙中。
请参阅图2,水平件30上表面设有第二刻度,第二刻度围绕水平件30的重心设置,第二刻度用于便于读取滚动件40的滚动方向,以判定倾斜面200的倾斜方向。在一实施例中,第二刻度为围绕水平件30圆盘边缘设置的0-360度的刻度。
在一实施例中,保持垂直装置位于收容腔10a内、底面11与水平件40之间,保持垂直装置包括第一夹持件、第二夹持件及驱动装置(图未示),驱动装置启动后可以驱动第一夹持件、第二夹持件夹持竖直件20的两侧以保持竖直件20的轴线垂直于底面11。
请参阅图3及图4,当需要调整一倾斜面200至水平时,先将水平仪100的底面11置于倾斜面200上,保持垂直装置关闭,吸引装置50开启;竖直件20带动水平件30保持自然水平,此时在第一刻度上读取最大数值,此数值即为倾斜面200的倾斜度,且此数值在第二刻度上对应的位置及倾斜面200的倾斜方位;通过获得的数值和方位调整斜面200至水平位置;调整后,为了检测斜面200是否水平,保持垂直装置开启,吸引装置50关闭,观察滚动件40是否滚动,若滚动件40静止依然停留在水平件30的重心处,则表明倾斜面200调整水平成功;若滚动件40滚动表明则倾斜面200依然为倾斜,且滚动件40的滚动方向为倾斜面200的倾斜方向,在滚动件40的滚动方向继续微调倾斜面200,重复上述操作,直至滚动件40静止。
可以理解的是,在其他实施方式中,保持垂直装置也可以通过其他方式保持竖直件20的轴线垂直于底面11,如通过磁力固定或其他机械机构。
上述水平仪100的壳体10置于倾斜面200后,竖直件20保持竖直带动水平件30保持水平,通过读取水平件30在第一刻度上的最大数值得出倾斜面200的倾斜度,通过最大数值处与水平件30的重心所在的直线得到倾斜面200的倾斜方向,达到了同时明确被测倾斜面200的倾斜方向及倾斜度的目的。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化等用在本申请的设计,只要其不偏离本申请的技术效果均可。这些依据本申请精神所做的变化,都应包含在本申请所公开的范围之内。
Claims (6)
1.一种水平仪,其特征在于,包括:
壳体,包括底面及侧壁,所述侧壁表面设有第一刻度,所述底面及所述侧壁围成一收容腔;
竖直件,自然状态下轴线可始终保持竖直,设于所述收容腔内;水平件,重心装设于所述竖直件顶部,且所在的平面垂直于所述竖直件的轴线;
当所述底面置于一倾斜面上时,所述竖直件保持竖直带动所述水平件保持水平,所述水平件在所述第一刻度上对应的最大数值为所述倾斜面的倾斜度,所述水平件的重心与所述最大数值处所在的直线为所述倾斜面的倾斜方向;
滚动件,可滚动地置于所述水平件的顶面;
保持垂直装置,开启后能够保持所述竖直件的轴线与所述底面垂直,以使所述水平件与所述底面平行;
吸引装置,开启后能够吸引所述滚动件至所述水平件的重心;当所述底面置于一倾斜面上且所述水平件在所述第一刻度上对应的数值为0时,所述保持垂直装置开启以使所述水平件与所述倾斜面平行,所述吸引装置关闭以释放所述滚动件,若所述滚动件静止则所述倾斜面为水平;若所述滚动件滚动则所述倾斜面为倾斜。
2.如权利要求1所述的水平仪,其特征在于:所述吸引装置包括线圈,所述线圈沿轴线方向缠绕于所述竖直件周围,所述滚动件具有磁性,所述线圈通电后产生磁力以吸引所述滚动件。
3.如权利要求2所述的水平仪,其特征在于:所述竖直件具有磁性,所述竖直件的磁性小于所述滚动件的磁性。
4.如权利要求1所述的水平仪,其特征在于:所述水平件上表面设有第二刻度,所述第二刻度围绕所述水平件的重心设置,所述第二刻度用于便于读取所述滚动件的滚动方向,以判定所述倾斜面的倾斜方向。
5.如权利要求1所述的水平仪,其特征在于:所述壳体沿轴线的截面形状与所述水平件的截面形状相同。
6.如权利要求1所述的水平仪,其特征在于:所述竖直件为不倒翁。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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