专利名称：水平四向倾角测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试装置技术领域中的测量仪器，尤其是一种能同时测量物体的前后左右四方向倾斜角度的水平四向倾角测量仪。
背景技术：
目前，在现有技术中的倾角角度测量装置非常多，像采用光电作用的光电角度测量仪、采用密封液体为测量介质的角度测量仪等，但是以上角度测量装置中大多数只能测量物体某一方向的倾角，不能同时实现四向测量，如要测量物体四方向的倾角需要单独分别进行测量，因此不能够在单个的测量工序中实现物体面倾斜状态的准确测定，并且采用只能测量单个倾角的测量仪也不能够实现一些特定物体在安装过程中的水平调平。并且单纯以密封液态物质为测量介质的角度测量仪只能在静止条件下才能保证其测量工作的正常进行和测量的准确性，而对于运动物体的角度测量则不能够实施，如像在车辆等交通工具上，当车辆处于行驶状态时，为保障行车安全而供驾驶员实时监测路面坡度与倾角的变化以安装的角度测量仪时。对于采用光电作用的角度测量仪，虽然其测量较为准确，并且有的能够实现物体四向倾角的同时测量，但是其结构较为复杂，制作成本比较高，并且也比较容易损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种水平四向倾角测量仪，它不但可测物体的水平状况，还可同时测量倾斜物体的四方向倾斜角度，并且可以实现连续多点移动测量，方便直观的测出被测物体的倾角。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是水平四向倾角测量仪，设有水平底座，所述水平底座上设有透明的球状外壳，在外壳上位于通过其球心并与水平底座平行的圆的圆周上设有测量基准线，外壳内依次套装设有与其同球心的透明球状中壳和球状内壳，中壳和内壳能够分别以通过球心并位于与水平底座平行的平面内的轴为中心相对外壳摆动，并且中壳和内壳摆动的方向相互垂直；所述中壳和内壳上分别设有以水平通过球心的圆的圆周为零刻度线的中壳测量刻度和内壳测量刻度，所述中壳和内壳上还设有在外壳发生倾斜时使中壳测量刻度和内壳测量刻度的零刻度线保持水平的配重装置。
作为一种优选方式，所述配重装置为分别在中壳和内壳上位于竖直通过其球心的直径的底端设有配重块。
所述外壳为封闭式的球状外壳，所述中壳和内壳为开放式的球状中壳和内壳，所述外壳内充有可减缓中壳和内壳摆动速度的透明的阻尼液体。
所述水平底座上垂直设有环状的固定框，所述外壳固定于固定框内；所述外壳上设有相互垂直通过球心并位于与水平底座平行的平面内的中壳和内壳中心轴，中壳和内壳可分别以两中心轴为枢轴旋转；所述中壳上设有可供内壳中心轴穿过以容许中壳摆动的两长槽。
所述中壳和内壳两中心轴中有一轴垂直于固定框所处的平面。
所述外壳和中壳上与中心轴的配合处分别设有加固部。
所述内壳为非透明的球状内壳。
所述外壳和中壳为采用硬质透明塑料材料制成的极薄的球状壳体。
所述外壳上设有可容中壳上的配重块摆动的外凸槽。
上述结构的水平四向倾角测量仪，采用同心的三个球状的球壳体嵌套配合，其中外壳固定并随物体平面的状况发生倾斜，而嵌套其中的两壳体在其上配置的配重块的作用下使两壳体始终保持原始位置，即在设置于外壳上的测量基准发生倾斜的情况下，位于外壳内腔中两壳体上的测量刻度保持其位置不变，从而通过外壳上的测量基准偏离两壳体上的零刻度线来实现对物体倾斜的测量。并且因为外壳内的两壳体是相对于外壳相互独立摆动，并且摆动的方向垂直，因此本水平四向倾角测量仪能够同时实现对物体的四方向的角度测量。通过加设配重块确保了内部两壳体在对物体进行测量时保持相对水平位置的静止；在外壳中充入透明无挥发性阻尼液体可减轻在对运动物体进行测量时的颠簸对其造成的自由摆动影响，如像在测量行进中汽车的倾角时；采用将外壳固定于垂直水平底座上的环状框架上，可以在设置本水平四向倾角测量仪时使得其上的测量刻度以框架为一标准进行设置，方便对物体的测量。外壳上可容中壳上的配重块摆动的外凸槽的设置，使得本水平四向倾角测量仪的测量更加准确。本水平四向倾角测量仪具有用途广泛、抗震效果好、成本低廉、测量简便、功能齐全、可靠性强以及测量结果直观、准确等特点，其球形外观还具有较好的装饰作用。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明图1是本发明的水平四向倾角测量仪主视图；图2是本发明的水平四向倾角测量仪右视图；图3是本发明的水平四向倾角测量仪俯视图。
具体实施例方式
参照图1、图2和图3，本发明的一种水平四向倾角测量仪为其设有水平底座1，在水平底座1上设有透明的球状外壳3，在外壳3设有测量基准线6，该测量基准线6位于通过外壳3的球心并且与水平底座1平行的圆的圆周上，在外壳3内依次套装设有与外壳3同球心的透明的球状中壳4和球状内壳5，中壳4和内壳5能够分别以通过球心的轴为中心轴相对于外壳3摆动，中壳4和内壳5摆动的方向相互垂直，并且两中心轴位于与水平底座1平行的平面内；在中壳4和内壳5上分别设有以水平通过球心的圆的圆周为零刻度线的中壳测量刻度43和内壳测量刻度52，这样当本水平四向倾角测量仪的水平底座1处于水平位置时，即测量基准线6处于水平时，中壳测量刻度43和内壳测量刻度52的零刻度线均和测量基准线6处于一个通过外壳的球心的水平面内，即三者在同一水平面上重合；为了测量的准确性，在中壳4和内壳5上还设有在外壳3发生倾斜时使中壳测量刻度43和内壳测量刻度52的零刻度线保持水平的配重装置，并且该配重装置为分别在中壳4和内壳5上位于竖直通过其球心的直径的底端设有配重块41、51，为了方便对物体的测量，使得本水平四向倾角测量仪的测量更加准确，在外壳3上相对于中壳4上的配重块41摆动的位置即为外壳3的底部设有可使其摆动的外凸槽31。为了确保测量仪内部的中壳4和内壳5在对物体进行测量时保持相对于水平位置的静止，如象在测量行进中的汽车时的倾角时，可以采用外壳3为封闭式的球状外壳，而中壳4和内壳5为开放式的球状中壳和内壳，在外壳3内充有透明的阻尼液体，该透明的阻尼液体可减轻在对运动物体进行测量时的颠簸对其造成的自由摆动影响，并可采用无挥发性的阻尼液体，并在外壳3中适当留有气泡，以防止液体在常温下热膨胀对封闭外壳3造成影响。
可以采用在水平底座1上垂直设有环状的固定框2，外壳3固定于固定框2内；而在外壳3上设有相互垂直通过球心并位于与水平底座1平行的平面内的中壳中心轴和内壳中心轴7、9，中壳4和内壳5可分别以两中心轴7、9为枢轴旋转并且可以使两中心轴7、9中有一轴垂直于固定框2所处的平面，这样的结构，可以使得中壳4或内壳5的摆动的中心轴有一个垂直于固定框2所处的平面，而另一个则是平行于固定框2所处的平面，这样就可以在使用本水平四向倾角测量仪在使用的时候以固定框2为一参照，而采用中壳测量刻度43或内壳测量刻度52相对于测量基准线6的偏离测量物体的四方向的倾角，如像对物体的平衡测量功能和坡度测量功能；并且为了不妨碍中壳4的正常摆动，在中壳4上设有可供内壳中心轴穿过以容许中壳4摆动的两长槽42，两长槽42分别对称的设置在中壳4的两侧内壳5的中心轴穿过的位置，该测量的设计量程可以为±45度，此时两槽的弧长度必须≥槽弧所在圆周长的1/4，即从弧两端引出的半径的夹角不小于90度，而如果要加大量程，则必须以各自弧的中心点为基点同时对称增加两槽弧的长度，并且可以在外壳3和中壳4上与中心轴7、9的配合处分别设有加固部8，以增强其的稳固性和耐用性。为了在测量刊对测量结果的观察，可以将内壳5为非透明的球状内壳，而外壳3和中壳4为采用硬质透明塑料材料制成的极薄的球状壳体。
在使用本水平四向倾角测量仪时，将水平底座1安装或放置于物体被测平面上，可采用固定框2所处的平面与一测量方向重合，此时外壳3上的测量基准线6所在的圆面与物体被测平面平行，若物体被测面倾斜，则中壳4和内壳5在配重块41、51的作用下会分别绕中心轴7、9转动后停止，此时，标在中壳4和内壳5上的测量刻度43、52与测量基准线6重叠的部分与零刻度线之间的夹角即分别为该物体被测平面的前后向及左右向的倾角，可以在测量刻度43、52上分别标注上角度数值，这样就可以直接读出物体的四方向上的倾斜角度，非常的方便。
权利要求
1.水平四向倾角测量仪，设有水平底座(1)，其特征是所述水平底座(1)上设有透明的球状外壳(3)，在外壳(3)上位于通过其球心并与水平底座(1)平行的圆的圆周上设有测量基准线(6)，外壳(3)内依次套装设有与其同球心的透明球状中壳(4)和球状内壳(5)，中壳(4)和内壳(5)能够分别以通过球心并位于与水平底座(1)平行的平面内的中心轴为轴相对外壳(3)摆动，中壳(4)和内壳(5)摆动的方向相互垂直；所述中壳(4)和内壳(5)上分别设有以水平通过球心的圆的圆周为零刻度线的中壳测量刻度(43)和内壳测量刻度(52)，所述中壳(4)和内壳(5)上还设有在外壳(3)发生倾斜时使中壳测量刻度(43)和内壳测量刻度(52)的零刻度线保持水平的配重装置。
2.根据权利要求1所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述配重装置为分别在中壳(4)和内壳(5)上位于竖直通过其球心的直径的下端部设有配重块(41、51)。
3.根据权利要求1所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述外壳(3)为封闭式的球状外壳，所述中壳(4)和内壳(5)为开放式的球状中壳和内壳，所述外壳(3)内充有可减缓中壳(4)和内壳(5)摆动速度的透明的阻尼液体。
4.根据权利要求1所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述水平底座(1)上垂直设有环状固定框(2)，所述外壳(3)固定于固定框(2)内；所述外壳(3)内设有相互垂直通过球心并位于与水平底座(1)平行的平面内的内壳和中壳的中心轴(7、9)，中壳(4)和内壳(5)可分别以两中心轴(7、9)为枢轴旋转，所述中壳(4)上设有可供内壳中心轴穿过以容许中壳(4)摆动的两长槽(42)。
5.根据权利要求4所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述中壳和内壳的两中心轴(7、9)中有一轴垂直于固定框(2)所处的平面。
6.根据权利要求4所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述外壳(3)和中壳(4)上与中心轴(7、9)的配合处分别设有加固部(8)。
7.根据权利要求1所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述内壳(5)为非透明的球状内壳。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述外壳(3)和中壳(4)为采用硬质透明塑料材料制成的极薄的球状壳体。
9.根据权利要求8所述的水平四向倾角测量仪，其特征是所述外壳(3)上设有可容中壳(4)上的配重块(41)摆动的外凸槽(31)。
全文摘要
本发明公开了一种水平四向倾角测量仪，为通过在水平底座上嵌套设有三个同心球状壳体，外壳体与水平底座固连，而其内两壳体分别相对外壳体以通过球心并位于与水平底座平行的平面内的轴为中心轴相对外壳体摆动，两壳体摆动的方向相互垂直，从而通过分别设置在外壳体上的测量基准和其内两壳体上测量刻度之间的倾斜角度对物体进行四方向倾斜角度的测量。本水平四向倾角测量仪不但可测物体的水平状况，还可同时测量倾斜物体的在四方向上的倾斜角度，并且可以实现连续多点移动测量，可方便直观的测出被测物体四方向上的倾斜角度，具有测量简便、功能齐全、可靠性强、测量准确及用途广泛、抗震效果好、成本低廉等特点。
文档编号G01C9/00GK1793783SQ200510104620
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月25日 优先权日2005年12月25日
发明者刘英杰 申请人:刘英杰