论文部分内容阅读
一、发明目的:
人们时常会遇到测量物体高度的问题,在无测高仪的情况下,人们很难准确测出高出常人难以到达的物体高度。
一天,我路过一个建筑工地,看到工人正在用皮尺从楼顶向下丈量外墙的装饰面积,由于皮尺不够长,丈量既不准确,又十分危险。为此,我想设计一个既准确,又操作方便测高仪,可大大减轻工人的劳动强度。
二、技术要点:
该激光量角器测高仪包括基座3、测量激光发射器5、定位杆6和量角器9;量角器固定在基座上;定位杆的固定端与基座通过绞接轴I 8绞接,绞接轴I 8的轴线穿过量角器中心并与量角器刻度盘垂直;测量激光发射器与定位杆活动端通过绞接轴Ⅱ7铰接,绞接轴I 8I和绞接轴Ⅱ7相互平行;测量激光发射器的发射线垂直于绞接轴Ⅱ的轴线。
由于测量激光发射器绕绞接轴Ⅱ旋转,其激光发射线相应的也能够绕绞接轴Ⅱ旋转,使得激光发射线可以定位于平行定位杆的直线上,还可以定位于垂直于定位杆的直线上。
定位杆可绕绞接轴、转轴和轴承轴线分别在3个自由度平面内转动,故可以实现三维空间物体线度的测量。增设校正激光发射器12,使得测量过程更加简便、精确。
三、具体实施方式
附图说明:图1为本激光量角测距仪的结构示意图;图2为本激光量角测距仪的原理示意图。
如图1所示:所述量角器9为圆盘形,固定设置在基座11上;所述定位杆6包括一个固定端和一个活动端,固定端与基座11通过绞接轴I 8绞接,绞接轴I 8的轴线穿过量角器9的中心并与量角器9的刻度盘垂直;所述测量激光发射器5优选使用激光笔,并与定位杆6的活动端通过绞接轴Ⅱ7铰接,绞接轴I 8和绞接轴Ⅱ7相互平行。激光笔发射线的反向延长线垂直并相交于绞接轴Ⅱ7的轴线;定位杆6上设置有指针10,优选实施方式中指针10与定位杆6在一条直线上一体成形;绞接轴I和绞接轴Ⅱ的轴线间的距离优选为1米。
上述基座11通过转轴4和水平支架3转动连接,优选实施方式中转轴4为两截水平短轴,基座11上设置有对应的轴槽,短轴嵌在轴槽里;所述绞接轴I 8的轴线和转轴4的轴线相互垂直并相交于一点;所述水平支架3通过轴承2和固定支架l转动连接。所述绞接轴I 8上还设置有一个可绕绞接轴I 8旋转的校正激光发射器12,优选使用激光笔,其发射线在所述测量激光发射器5的发射线的旋转平面内。
优选实施方式中转轴4的轴线分别与绞接轴I 8的轴线和轴承2的轴线垂直,并且绞接轴I 8的轴线、转轴4的轴线、轴承2的轴线和校正激光发射器12发射线的反向延长线相交于同一点。
如图1、图2所示:使用的时候,对于和测量激光发射器5或校正激光发射器12的发射线在同一平面内的倾斜线段MN,将测量激光发射器5的发射线调整到平行于定位杆6,转动定位杆6,当转到A点位置时激光光斑打在M点上,记录指针10所指度数;将测量激光发射器5的发射线调整到垂直于定位杆6,转动定位杆6,当转到B点位置时激光光斑打在M点上,记录指针所指度数。
同样的,调整测量激光发射器5的发射线平行或垂直于定位杆6,转动定位轴6当激光光斑打在N点上时,分别在c点和D点位置记录下指针10所指度数。
四、优点及经济效益:
该激光测高仪是一种既可以测量垂直高度,又能够测量倾斜线度,更能测量三维空间物体线度的测距仪器。
该测高仪结构简单,造价低廉,经济适用,不但适用于工程的测量,更适用于学校物理、数学等学科的教学活动。
人们时常会遇到测量物体高度的问题,在无测高仪的情况下,人们很难准确测出高出常人难以到达的物体高度。
一天,我路过一个建筑工地,看到工人正在用皮尺从楼顶向下丈量外墙的装饰面积,由于皮尺不够长,丈量既不准确,又十分危险。为此,我想设计一个既准确,又操作方便测高仪,可大大减轻工人的劳动强度。
二、技术要点:
该激光量角器测高仪包括基座3、测量激光发射器5、定位杆6和量角器9;量角器固定在基座上;定位杆的固定端与基座通过绞接轴I 8绞接,绞接轴I 8的轴线穿过量角器中心并与量角器刻度盘垂直;测量激光发射器与定位杆活动端通过绞接轴Ⅱ7铰接,绞接轴I 8I和绞接轴Ⅱ7相互平行;测量激光发射器的发射线垂直于绞接轴Ⅱ的轴线。
由于测量激光发射器绕绞接轴Ⅱ旋转,其激光发射线相应的也能够绕绞接轴Ⅱ旋转,使得激光发射线可以定位于平行定位杆的直线上,还可以定位于垂直于定位杆的直线上。
定位杆可绕绞接轴、转轴和轴承轴线分别在3个自由度平面内转动,故可以实现三维空间物体线度的测量。增设校正激光发射器12,使得测量过程更加简便、精确。
三、具体实施方式
附图说明:图1为本激光量角测距仪的结构示意图;图2为本激光量角测距仪的原理示意图。
如图1所示:所述量角器9为圆盘形,固定设置在基座11上;所述定位杆6包括一个固定端和一个活动端,固定端与基座11通过绞接轴I 8绞接,绞接轴I 8的轴线穿过量角器9的中心并与量角器9的刻度盘垂直;所述测量激光发射器5优选使用激光笔,并与定位杆6的活动端通过绞接轴Ⅱ7铰接,绞接轴I 8和绞接轴Ⅱ7相互平行。激光笔发射线的反向延长线垂直并相交于绞接轴Ⅱ7的轴线;定位杆6上设置有指针10,优选实施方式中指针10与定位杆6在一条直线上一体成形;绞接轴I和绞接轴Ⅱ的轴线间的距离优选为1米。
上述基座11通过转轴4和水平支架3转动连接,优选实施方式中转轴4为两截水平短轴,基座11上设置有对应的轴槽,短轴嵌在轴槽里;所述绞接轴I 8的轴线和转轴4的轴线相互垂直并相交于一点;所述水平支架3通过轴承2和固定支架l转动连接。所述绞接轴I 8上还设置有一个可绕绞接轴I 8旋转的校正激光发射器12,优选使用激光笔,其发射线在所述测量激光发射器5的发射线的旋转平面内。
优选实施方式中转轴4的轴线分别与绞接轴I 8的轴线和轴承2的轴线垂直,并且绞接轴I 8的轴线、转轴4的轴线、轴承2的轴线和校正激光发射器12发射线的反向延长线相交于同一点。
如图1、图2所示:使用的时候,对于和测量激光发射器5或校正激光发射器12的发射线在同一平面内的倾斜线段MN,将测量激光发射器5的发射线调整到平行于定位杆6,转动定位杆6,当转到A点位置时激光光斑打在M点上,记录指针10所指度数;将测量激光发射器5的发射线调整到垂直于定位杆6,转动定位杆6,当转到B点位置时激光光斑打在M点上,记录指针所指度数。
同样的,调整测量激光发射器5的发射线平行或垂直于定位杆6,转动定位轴6当激光光斑打在N点上时,分别在c点和D点位置记录下指针10所指度数。
四、优点及经济效益:
该激光测高仪是一种既可以测量垂直高度,又能够测量倾斜线度,更能测量三维空间物体线度的测距仪器。
该测高仪结构简单,造价低廉,经济适用,不但适用于工程的测量,更适用于学校物理、数学等学科的教学活动。