DE4342935A1 - Device for measuring differences in height - Google Patents

Device for measuring differences in height

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Abstract

The object of the invention is to achieve immediate use of the measuring device without prior outlay on equipment and convenient one-man operation while retaining high precision and fast collection and evaluation of the measurement results. The object is achieved on the basis of air-pressure measurement, the device for measuring height difference consisting of a stationary, open liquid container, a liquid-filled tube and a measuring head, and in that a liquid container (1) which can be fixed as desired in the measurement region and is connected to a measuring head (2) via a liquid-filled tube (3), the measuring head (2) containing a pressure sensor (4) and indicator electronics (5) with storage, comparison and signalling functions, while the liquid container (1) is equipped with a membrane (7) which separates the liquid column (6) of the measuring system from the atmosphere. This measuring device finds application in civil engineering, especially for determining the position of intended set edges. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Höhendifferenz-Meßgerät, welches auf der Basis der Luftdruckmessung arbeitet und aus einem stationären Flüssigkeitsbehälter, einem flüssigkeitsgefüllten Schlauch und einem Meßkopf besteht.The invention relates to a height difference measuring device, which works on the basis of air pressure measurement and from a stationary liquid container, a liquid-filled hose and a measuring head consists.

Höhenmesser dieser Art sind bereits auf der Basis der Schlauchwaage arbeitend bekannt. So offenbart die DE 30 30 708 A1 ein hydrostatisches Nivelliergerät nach Art einer Schlauchwaage mit zumindest einem Meßzylinder mit in einem Meßbereich spielenden Meßflüssigkeitsspiegel und einem mit dem Zylinder verbundenen elektrischen Meßwertgeber, wobei der Meßzylinder unterhalb des Flüssigkeitsspiegels einen Anschlußstutzen aufweist, an den wiederum ein Membran-Differenzdruckaufnehmer als Meßwertgeber angeschlossen ist und dessen Membranverformung elektrisch erfaßbar ist. Es wird also nicht der Meßflüssigkeitsspiegel beobachtet, wie es bei den herkömmlichen Schlauchwaagen üblich ist, sondern eine durch die Veränderung des Flüssigkeitsspiegels hervorgerufen Membranveränderung im Membran- Differenzdruckaufnehmer. Mit dieser Lösung ist zwar meßtechnisch gesehen das Erfassen eines Höhenmeßwertes relativ einfach und dennoch mit hoher Genauigkeit möglich, setzt jedoch handhabungsseitig einen hohen Vorbereitungsaufwand voraus.Altimeters of this type are already based on the Known hose scale known. So the reveals DE 30 30 708 A1 a hydrostatic leveling device according to Art a hose balance with at least one measuring cylinder with in a measuring liquid level playing a measuring range and an electrical one connected to the cylinder Sensor, the measuring cylinder below the Liquid level has a connecting piece which in turn is a diaphragm differential pressure transducer Sensor is connected and its Membrane deformation is electrically detectable. So it will the measuring liquid level is not observed, as is the case with the conventional tube scales is common, but one by changing the liquid level caused membrane change in the membrane Differential pressure transducer. With this solution though From a measurement point of view, the detection of a height measurement relatively simple and yet possible with high accuracy, but sets a high in terms of handling Preparation effort ahead.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Höhendifferenz-Meßgerät so auszubilden, daß es einen sofortigen Einsatz ohne vorherigen Einrichtungsaufwand und eine handliche Einmannbedienung unter Einhaltung einer hohen Präzision bei schneller Gewinnung und Auswertung der Meßergebnisse erlaubt.The invention is based on the object Height difference measuring device so that there is a immediate use without previous setup and a handy one-man operation in compliance with a high precision with quick extraction and evaluation of the measurement results allowed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein im Meßbereich beliebig fixierbarer, offener Flüssigkeitsbehälter mit einem Meßkopf durch einen flüssigkeitsgefüllten Schlauch verbunden ist, wobei der Meßkopf einen Drucksensor und eine speichernde, vergleichende und gegebenenfalls signalisierende Indikatorelektronik enthält, während der Flüssigkeitsbehälter mit einer die Flüssigkeitssäule des Meßsystems gegen die Atmosphäre abgrenzenden Membran ausgestattet ist.According to the invention the object is achieved in that a Any open, fixable in the measuring range Liquid container with a measuring head through a liquid-filled hose is connected, the Measuring head a pressure sensor and a storing, comparative and possibly signaling Indicator electronics included during the Liquid container with a liquid column of the Measuring system against the membrane delimiting the atmosphere Is provided.

Diese Lösung bietet einerseits den Vorteil, daß vor Meßbeginn der Flüssigkeitsbehälter als Bezugspunkt für den unter jeweils wirkenden atmosphärischen Druck einfach an einem beliebigen Punkt im Meßbereich abgelegt wird.On the one hand, this solution has the advantage that before Start of measurement of the liquid container as a reference point for the under the atmospheric pressure is stored anywhere in the measuring range.

Dabei wird angenommen, daß der jeweils vorliegende atmosphärische Druck während des Meßvorganges praktisch keinen Veränderungen unterliegt und als konstante Bezugsbasis angesehen werden kann. Dazu bedarf es keiner besonderen Vorbereitungsmaßnahmen. Die im Flüssigkeitsbehälter angeordnete Membran dient dabei sowohl der Abgrenzung der Flüssigkeit im Meßsystem gegen die Atmosphäre als auch der Übertragung des atmosphärischen Druckes auf die Meßflüssigkeit. It is assumed that the present atmospheric pressure during the measuring process practically is not subject to change and as constant Reference basis can be viewed. No one is required for this special preparatory measures. The in Liquid container arranged membrane is used against both the delimitation of the liquid in the measuring system the atmosphere as well as the transmission of the atmospheric pressure on the measuring liquid.  

Der Meßkopf mit angeordnetem Drucksensor bietet durch die Ausstattung mit einem Markierungslineal und einer Anzeigevorrichtung eine vorteilhafte Handhabung des Meßgerätes. Durch Anlegen des Markierungslineals an die gewünschte Referenzhöhe und Auslösen des Meßvorgangs erfolgt durch den Drucksensor die Ermittlung des anstehenden Drucks in der Wassersäule, die Umwandlung dieses Wertes in ein elektrisches Signal sowie die Weiterleitung des Signals an die Indikatorelektronik. Dort erfolgt die Weiterverarbeitung des Signals speichernd oder vergleichend, wobei in jedem Fall eine Anzeige erfolgen kann.The measuring head with the arranged pressure sensor offers through the Equipped with a marking ruler and one Display device an advantageous handling of the Measuring device. By applying the marking ruler to the Desired reference height and triggering the measuring process the pressure sensor determines the pressure in the water column, the conversion this value into an electrical signal as well as the Forwarding of the signal to the indicator electronics. There the signal is further processed storing or comparative, with an indication being given in every case can.

Über die am Meßkopf angeordnete Anzeigevorrichtung können sowohl die absolute Höhen- und/oder Druckdifferenz zwischen der momentanen Lage des Meßkopfes und der Lage des im Meßbereich fixierten Flüssigkeitsbehälters als auch die relativen Höhen- und/oder Druckdifferenzen zwischen der momentanen Lage des Meßkopfes zu einer von der Indikatorelektronik gespeicherten Referenzlage des Meßkopfes angezeigt werden.Via the display device arranged on the measuring head both the absolute height and / or pressure difference between the current position of the measuring head and the position of the liquid container fixed in the measuring range as well the relative height and / or pressure differences between the current position of the measuring head to one of the Indicator electronics stored reference position of the Measuring head are displayed.

Das Längenmaß des flüssigkeitsgefüllten Schlauches sollte wenigstens dem Abstand zwischen dem im Meßbereich fixierten Flüssigkeitsbehälter und der möglichen entferntesten Lage des Meßkopfes im Meßbereich entsprechen.The length of the liquid-filled hose should be at least the distance between that in the measuring range fixed liquid container and the possible most distant position of the measuring head in the measuring range correspond.

Vorteilhaft ist auch die Ausstattung des Meßkopfes mit einer signalisierenden optischen und/oder akustischen Einrichtung zur besseren Überwachung des Erreichens der Referenzhöhe.It is also advantageous to equip the measuring head with a signaling optical and / or acoustic Facility to better monitor the Reaching the reference height.

Das Begrenzen der Signaldauer über einen geeigneten Baustein innerhalb des Meßkopfes dient lediglich der Begrenzung des Energiebedarfs für die Signalgebung.Limiting the signal duration using a suitable one The module inside the measuring head is used only for Limiting the energy requirement for signaling.

Nachstehend soll diese Lösung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. This solution is based on an exemplary embodiment are explained in more detail.  

Dabei zeigt dieThe shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Kennzeichnung der Verknüpfung der einzelnen Elemente des Meßgerätes und Fig. 1 is a block diagram to identify the link between the individual elements of the measuring device and

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Meßgerätes. Fig. 2 is a schematic representation of the measuring device.

Ein Höhendifferenz-Meßgerät wird in einem Wohnraum zur Ermittlung der Soll-Oberkante einer umlaufenden Fliesenfläche eingesetzt.A height difference measuring device is used in a living room Determination of the target upper edge of a circumferential Tile area used.

Das Höhendifferenz-Meßgerät besteht dabei aus einem Flüssigkeitsbehälter 1 mit einer Membranfläche von 100 Quadratzentimeter. Die Membran 7 grenzt die im Meßgerät enthaltene Flüssigkeit gegen die Atmosphäre ab. Ein Meßkopf 2 ist mit dem Flüssigkeitsbehälter 1 mittels flüssigkeitsgefülltem Schlauch 3 verbunden. Der Schlauch besitzt für diesen Anwendungsfall eine Länge von 10 m. Der Meßkopf 2 ist mit einem Drucksensor 4 für den Druckerfassungsbereich von -0,1 bar bis +0,7 bar ausgestattet. Die Auflösegenauigkeit ist auf je 1 mm Höhendifferenz ausgebildet.The height difference measuring device consists of a liquid container 1 with a membrane area of 100 square centimeters. The membrane 7 delimits the liquid contained in the measuring device from the atmosphere. A measuring head 2 is connected to the liquid container 1 by means of a hose 3 filled with liquid. The hose has a length of 10 m for this application. The measuring head 2 is equipped with a pressure sensor 4 for the pressure detection range from -0.1 bar to +0.7 bar. The resolution accuracy is designed to 1 mm height difference.

Weiterhin besitzt der Meßkopf 2 ein Markierungslineal 8, mit dessen Hilfe erforderliche Markierungen am Meßobjekt 9 vorgenommen werden.Furthermore, the measuring head 2 has a marking ruler 8 , with the aid of which necessary markings are made on the measurement object 9 .

Die im Meßkopf 2 enthaltene Indikatorelektronik 5 ist sowohl mit dem Drucksensor 4 als auch mit der Anzeigevorrichtung 10 und mit der Signaleinrichtung 12 verbunden, die ihrerseits mit einem Baustein zur zeitlichen Signalbegrenzung 13 gekoppelt ist.The indicator electronics 5 contained in the measuring head 2 are connected both to the pressure sensor 4 and to the display device 10 and to the signaling device 12 , which in turn is coupled to a module for temporal signal limitation 13 .

Die Funktion der Einzelelemente des Höhendifferenz- Meßgerätes ergibt sich aus der beispielhaft beschriebenen Anwendung.The function of the individual elements of the height difference Measuring device results from the example described Application.

Der Meßbereich ist ein Raum in einem Rohbau, der Abmessungen von 12 m Länge und 8 m Breite aufweist. Das Meßobjekt 9 sind die Wände dieses Raumes mit einer Höhe von 3,1 m. The measuring range is a room in an unfinished building that has dimensions of 12 m length and 8 m width. The measurement object 9 are the walls of this room with a height of 3.1 m.

Es ist vorgesehen, in einer Höhe von 2 m über dem Niveau des noch nicht fertiggestellten Fußbodens die Höhe für den oberen Abschluß einer Wandbekleidung aus Keramikfliesen zu markieren.It is intended to be at a height of 2 m above the level of the not yet finished floor the height for the top of a wall covering made of ceramic tiles to mark.

Dazu wird der Flüssigkeitsbehälter 1 etwa in Raummitte fest abgestellt. Das Bezugsmaß wird an einem beliebigen Punkt der Raumwände markiert.For this purpose, the liquid container 1 is placed firmly in the middle of the room. The reference dimension is marked at any point on the room walls.

Mit Hilfe des Markierungslineals 8 wird der Meßkopf 2 an die markierte Stelle herangeführt, wobei diese Anfangslage 11 in Abhängigkeit von der Höhe der sich ausbildenden Flüssigkeitssäule 6 zwischen Flüssigkeitsbehälter 1 und Meßkopf 2 als Wert für den am Meßkopf 2 vorliegenden Druck durch mechanisches Auslösen der Meßelektronik von der Indikatorelektronik 5 gespeichert wird.With the help of the marking ruler 8 , the measuring head 2 is brought to the marked point, this initial position 11 depending on the height of the liquid column 6 being formed between the liquid container 1 and measuring head 2 as a value for the pressure present on the measuring head 2 by mechanical triggering of the measuring electronics the indicator electronics 5 is stored.

Danach wird der Meßkopf 2 in beliebigen Abständen an den zu markierenden Wänden als den Meßobjekten 9 entlanggeführt. Mittels der im Meßkopf 2 enthaltenen Anzeigevorrichtung 10 wird die jeweils zutreffende Abweichung von der gespeicherten Sollhöhe angezeigt.Thereafter, the measuring head 2 is guided along the walls to be marked as the measuring objects 9 at any intervals. The applicable deviation from the stored target height is displayed by means of the display device 10 contained in the measuring head 2 .

Bei Übereinstimmung der aktuellen Lage des Markierungslineals 8 mit der Sollhöhe wird die Signaleinrichtung 12 in Form eines akustischen Signals in Betrieb gesetzt.If the current position of the marking ruler 8 corresponds to the desired height, the signal device 12 is put into operation in the form of an acoustic signal.

Nach Abschluß der Markierungsarbeiten erfolgt die Abschaltung der Indikatorelektronik 5 am Meßkopf 2, wodurch der gespeicherte Wert für die Sollhöhe im Speicher gelöscht wird und das Höhendifferenz-Meßgerät für eine neue Meßaufgabe verfügbar ist.After completing the marking work, the indicator electronics 5 on the measuring head 2 are switched off , as a result of which the stored value for the desired height is deleted in the memory and the height difference measuring device is available for a new measuring task.

Claims (7)

1. Höhendifferenz-Meßgerät auf Basis der Luftdruckmessung arbeitend, bestehend aus einem stationären, offenen Flüssigkeitsbehälter, einem flüssigkeitsgefüllten Schlauch und einem Meßkopf, dadurch gekennzeich­ net, daß ein im Meßbereich beliebig fixierbarer, Flüs­ sigkeitsbehälter (1) mit einem Meßkopf (2) durch einen flüssigkeitsgefüllten Schlauch (3) verbunden ist, wobei der Meßkopf (2) einen Drucksensor (4) und eine speichernde, vergleichende und signalisierende Indikator­ elektronik (5) enthält, während der Flüssigkeits­ behälter (1) mit einer die Flüssigkeitssäule (6) des Meß­ systems gegen die Atmosphäre abgrenzenden Membran (7) ausgestattet ist.1. Working height difference measuring device based on the air pressure measurement, consisting of a stationary, open liquid container, a liquid-filled hose and a measuring head, characterized in that an arbitrarily fixable in the measuring range, liquid container ( 1 ) with a measuring head ( 2 ) by a Liquid-filled hose ( 3 ) is connected, the measuring head ( 2 ) containing a pressure sensor ( 4 ) and a storage, comparative and signaling indicator electronics ( 5 ), while the liquid container ( 1 ) with a liquid column ( 6 ) of the measuring system against the atmosphere delimiting membrane ( 7 ). 2. Höhendifferenz-Meßgerät nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet dadurch, daß der Meßkopf (2) ein Markierungslineal (8) für das Übertragen der Meßhöhen auf das Meßobjekt (9) enthält.2. Height difference measuring device according to claim 1, characterized in that the measuring head ( 2 ) contains a marking ruler ( 8 ) for transferring the measuring heights to the test object ( 9 ). 3. Höhendifferenz-Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Meß­ kopf (2) über eine Anzeigevorrichtung (10) für das An­ zeigen der absoluten Höhen-und/oder Druckdifferenzen zwischen der momentanen Lage des Meßkopfes (2) und der Lage des im Meßbereich fest fixierten Flüssigkeitsbehäl­ ters (1) verfügt. 3. Height difference measuring device according to claim 1 and 2, characterized in that the measuring head ( 2 ) via a display device ( 10 ) for the to show the absolute height and / or pressure differences between the current position of the measuring head ( 2 ) and Location of the liquid container fixed in the measuring range ( 1 ). 4. Höhendifferenz-Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Meß­ kopf (2) über eine Anzeigevorrichtung (10) für das Anzeigen der relativen Höhen-und/oder Druckdifferenzen zwischen der momentanen Lage des Meßkopfes (2) und der von der Indikatorelektronik (5) gespeicherten Soll- oder Anfangslage (11) des Meßkopfes (2) verfügt.4. Height difference measuring device according to claim 1 and 2, characterized in that the measuring head ( 2 ) via a display device ( 10 ) for displaying the relative height and / or pressure differences between the current position of the measuring head ( 2 ) and that of the indicator electronics ( 5 ) stored target or initial position ( 11 ) of the measuring head ( 2 ). 5. Höhendifferenz-Meßgerät nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der flüssigkeitsgefüllte Schlauch (3) zwischen Flüssigkeits­ behälter (1) und Meßkopf (2) eine Länge aufweist, die wenigstens dem Abstand zwischen dem im Meßbereich fixierten Flüssigkeitsbehälter (1) und der möglichen entferntesten Lage des Meßkopfes (2) im Meßbereich entspricht.5. Height difference measuring device according to claim 1 to 4, characterized in that the liquid-filled hose ( 3 ) between the liquid container ( 1 ) and measuring head ( 2 ) has a length which is at least the distance between the liquid container fixed in the measuring range ( 1 ) and corresponds to the most distant position of the measuring head ( 2 ) in the measuring range. 6. Höhendifferenz-Meßgerät nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Meß­ kopf (2) mit einer die Übereinstimmung mit einem gewählten Druck- und/oder Höhenwert signalisierenden optischen und/oder akustischen Einrichtung (12) ausgestattet ist.6. Height difference measuring device according to claim 1 to 5, characterized in that the measuring head ( 2 ) is equipped with an optical and / or acoustic device ( 12 ) signaling compliance with a selected pressure and / or height value. 7. Höhendifferenz-Meßgerät nach Anspruch 6, gekenn­ zeichnet dadurch, daß die signalisierende optische und/oder akustische Einrichtung (12) über einen Baustein (13) zur Begrenzung der Signaldauer verfügt.7. height difference measuring device according to claim 6, characterized in that the signaling optical and / or acoustic device ( 12 ) has a module ( 13 ) for limiting the signal duration.
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