一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置的制作方法

1.本实用新型涉及基坑工程监测领域，具体涉及一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置。


背景技术：

2.在房屋建筑工程与市政工程中，需对地下基坑的开挖过程安全状态进行监测，而基坑边坡及支撑结构的位移监测是必选监测项目。常用的监测设备搭配是全站仪(或自动全站仪)配套监测棱镜装置进行监测点的位移监测，通过全站仪监测棱镜装置的位移变化，判断基坑边坡及支撑结构是否处于安全状态。
3.在进行位移监测时，普通的监测棱镜装置由于构造原因，可调方位经常受到限制；当基站点与监测点高度差或者角度偏差过大时，全站仪则无法对准棱镜进行监测；普通的监测棱镜没有防雨和保护装置，也容易遭受施工作业等因素破坏，导致监测棱镜的使用寿命短，影响连续性监测；同时，在对监测棱镜与全站仪进行瞄准过程中，需要通过手掰动棱镜头对凌镜进行调整角度，尤其需要手动调节多次校准且精度不高。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置，通过转动旋转杆以及旋转轴实现棱镜在水平以及竖直方向360
°
进而达到空间上360
°
旋转，精确控制旋转的角度，使用起来非常简便、快捷且省力。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.本实用新型提供的一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置，包括底座以及带有棱镜的支架；支架的一端通过旋转轴与底座的中部相连；棱镜通过旋转杆销接在支架的中部；底座的中部螺接有固定棒，旋转轴套嵌在固定棒上，旋转轴还设有滑块，滑块与固定棒相接触；调角器分别与旋转轴的一侧相接触以及旋转杆的一侧相接触。
7.进一步，固定棒的外壁上设有至少一条的滑槽，滑块沿滑槽滑动。
8.进一步，滑块包括滚珠、弹簧以及带螺钉的套筒；弹簧位于套筒内，弹簧的一端与滚珠相连，弹簧的一端与螺钉相连，滚珠沿滑槽滑动，螺钉与旋转轴的外壁螺接。
9.进一步，底座上还包括第一调角器；第一调角器位于旋转轴的一侧与旋转轴的侧壁相接触，第一调角器的表面刻有读数表。
10.进一步，旋转轴一端套嵌有第一齿轮；第一齿轮与第一调角器啮合。
11.进一步，支架还包括托盘以及挡雨板；托盘通过两根支撑臂与挡雨板相固定；旋转杆分别与两根支撑臂销接，一个支撑臂的外侧设有第二齿轮，第二齿轮与旋转杆的一端相连。
12.进一步，旋转轴与托盘的中部螺接。
13.进一步，支架还包括第二调角器；第二调角器位于第二齿轮一侧，并与第二齿轮啮
合，第二调角器的表面刻有读数表。
14.进一步，棱镜的两端分别设有螺孔；旋转杆与螺孔螺接。
15.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置包括底座以及带有棱镜的支架；支架的一端通过旋转轴与底座的中部相连，将支架固定在底座之上；棱镜通过旋转杆销接在支架的中部，提供足够的空间给棱镜转动实现在竖直方向360
°
的旋转；底座的中部螺接有固定棒，旋转轴套嵌在固定棒上，旋转轴还设有滑块，滑块与固定棒相接触，通过滑块使旋转轴能过够与固定棒相对的转动实现在水平方向360
°
的旋转从而结合二者达到全空间的旋转，后通过调角器分别获得竖直方向以及水平方向的旋转角度读数。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置的结构示意图；
18.图2为本实用新型一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置的爆炸图；
19.图3为本实用新型中滑块的放大图。
20.附图标识：1
‑
底座；2
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棱镜；3
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支架；4
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滑块；5
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第一齿轮；6
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第二齿轮；7
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调角器；11
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固定棒；12
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通孔；21
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旋转杆；22
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螺孔；31
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旋转轴；32
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支撑臂；33
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挡雨板；34
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托盘；41
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滚珠；42
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弹簧；43
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套筒；44
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螺钉；71
‑
第一调角器；72
‑
第二调角器；111
‑
滑槽。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例1
23.如图1
‑
2所示，一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置，包括底座1带有棱镜2的支架3以及调角器7；支架3的一端通过旋转轴31与底座1的中部相连；棱镜2通过旋转杆21销接在支架3的中部；底座1的中部螺接有固定棒11，旋转轴31套嵌在固定棒11上，旋转轴31还设有滑块4，滑块4与固定棒11相接触。使用钻机在所需监测点处钻孔，钻孔直径与底座1四周通孔12直径保持一致，将膨胀螺栓打进钻孔中，然后将底座1四周通孔12对准膨胀螺栓安装好，使用螺母将底座1固定。通过转动旋转杆21带动棱镜2转动，从而实现棱镜2能在竖直方向的360
°
旋转；通过转动旋转轴31带动支架3在水平方向360
°
的转动，进而使棱镜2也能实现水平方向360
°
的转动。通过结合旋转轴31与旋转杆21转动从而能够实现在空间上360
°
旋转，并且还能够通过调角器7控制转动的角度。
24.优选地，固定棒11的外壁上设有至少一条的滑槽111，滑块4沿滑槽111滑动。通过滑块4沿滑槽111滑动，使旋转轴31相对固定棒11能够顺畅转动。
25.优选地，如图3所示，滑块4包括滚珠41、弹簧42以及带螺钉44的套筒43；弹簧42位于套筒43内，弹簧42的一端与滚珠41相连，弹簧42的一端与螺钉44相连，滚珠41沿滑槽111滑动，螺钉44与旋转轴31的外壁螺接。通过弹簧42的弹力将滚珠41与固定棒11压紧滑动，使旋转轴31通过滚珠41的滚动与固定棒11之间产生滚动摩擦，并通过弹簧42提供反力，使旋转轴31与固定棒11之间具有一定的距离能够正常相对转动，减少旋转轴31的内壁与固定棒11外壁之间的摩擦。
26.优选地，调角器7包括第一调角器71；第一调角器71位于旋转轴31的一侧与旋转轴31的侧壁相接触，第一调角器71的表面刻有读数表。通过第一调角器71的顶面刻有读数表，侧面有啮齿，啮齿数为90，即旋转一个齿对应角度为4
°
，第一调角器71的啮齿与旋转轴31的侧壁摩擦，旋转轴31跟随第一调角器71转动，进而通过第一调角器71与旋转轴31同角度旋转能够精确得到水平方向的旋转角度。
27.优选地，旋转轴31一端套嵌有第一齿轮5；第一齿轮5与第一调角器71啮合。通过第一齿轮5与第一调角器71啮合能够更加稳定的通过调整第一调角器71进而控制第一齿轮5转动，从而转动在支架3上的棱镜2，并且根据第一调角器71顶面上的读数表能够精确得到棱镜2水平方向的旋转角度。
28.优选地，支架3还包括托盘34以及挡雨板33；托盘34通过两根支撑臂32与挡雨板33相固定；旋转杆21分别与两根支撑臂32销接，一个支撑臂32的外侧设有第二齿轮6，第二齿轮6与旋转杆21的一端相连。通过挡雨板33可防止雨水直接落在棱镜2上，同时可保护棱镜2免受外界破坏，延长其使用寿命。并且能够通过控制第二齿轮6的转动控制棱镜2转动。
29.优选地，旋转轴31与托盘34的中部螺接。通过托盘34的中部连接旋转轴31提供一个中心平衡的支撑力，更好的支撑起支架3，使支架3中部的棱镜2正常工作。
30.优选地，调角器7还包括第二调角器72；第二调角器72位于第二齿轮6一侧，并与第二齿轮6啮合，第二调角器72的表面刻有读数表。通过第二调角器72顶面刻有读数表，侧面有啮齿，啮齿数为90，即旋转一个齿对应角度为4
°
。通过第二齿轮6与第二调角器72啮合能够更加稳定的通过调整第二调角器72进而控制第二齿轮6转动，从而同角度旋转棱镜2，并且根据第二调角器72顶面上的读数表能够精确得到棱镜2竖直方向的旋转角度。
31.优选地，棱镜2的两端分别设有螺孔22；旋转杆21与螺孔22螺接。通过旋转杆21与棱镜2连接的一端缩径且有外螺纹，与棱镜2的螺孔22螺接固定，稳定棱镜2能够跟随旋转杆21的转动。
32.综上所述的，本实用新型提供的一种可全空间旋转并精确控制旋转角的位移监测棱镜装置，通过刻有角度数的第一调角器与旋转轴底部的第一齿轮啮合，对第一调角器进行旋转，可使棱镜在水平方向360
°
旋转，通过第二调角器啮合第二齿轮，可使棱镜在竖直方向360
°
旋转。并且分别通过第一调角器以及第二调角器上的读数表精确得出角度读数。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。