一种串连式电子水平测量仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种串连式电子水平测量仪，包括N个连通器、(N-1)个管路组件单元和(N-1)个线缆组件单元。在实际使用时，连通器数量要多于两个，其通过管路组件单元和线缆组件单元串连，N个连通器需要使用(N-1)个管路组件单元和(N-1)个线缆组件单元，管路组件单元用于连通工作液体，线缆组件单元用于传递电信号。本实用新型运用连通器原理，实现对实际位置点的水平度测量，具有以下特点：通过装置的串连，可实现任意多点的水平度测量；采用传感器进行数据测量，替代常规人眼观测的方式，提高了测量精度；通过传感器测量、工作液体防泄漏等设计，使用便捷性大大提高。
【专利说明】一种串连式电子水平测量仪
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电子水平测量仪，尤其涉及一种串连式高精度电子水平测量 仪，属于机械设计领域。
【背景技术】
[0002] 在各类工程项目中，常需要对某些平面或者位置点的水平度进行测量，在这些工 作中，水平测量仪是一种必不可少的设备。
[0003] 现有已知的基于连通器原理研发的水平测量仪产品只能针对两个位置点进行水 平度测量，一般带有刻度读数，通过目测读数的方式获得测量点之间的高度差，使用不便， 测量精度较低。
【发明内容】
[0004] 本实用新型所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种串连式电子水 平测量仪，该电子水平测量仪便捷可靠、使用灵活、测量精度高。
[0005] 本实用新型的技术方案是：一种串连式电子水平测量仪，包括N个连通器、（N-1) 个管路组件单元和（N-1)个线缆组件单元；
[0006] 两个连通器通过管路组件单元和线缆组件单元连接，N个连通器通过（N-1)个管 路组件单元和（N-1)个线缆组件单元串连，N>2，N为自然数，管路组件单元用于连通工作液 体，线缆组件单元用于传递电信号；
[0007] 连通器包括通气塞、顶盖、壳体、接头阀、信号线接头、排液阀、三脚架、电池、显示 器、操纵面板、储液筒、压力传感器和电子模块；
[0008] 连通器外部主体结构为三脚架和其上的壳体，壳体上端安装有顶盖，顶盖上设计 有通气塞，壳体的外壁上安装有显示器和操纵面板，壳体的底部装有电池和电子模块；储液 筒安装于壳体中，储液筒底部安装有压力传感器，储液筒的底部或靠近底部的侧壁上安装 有四个相同的接头阀，接头阀穿出壳体与管路套件单元连接，用于连通储液筒和管路套件 单元；信号线接头固定在储液筒上，通过线缆与电子模块相连，信号线接头穿出壳体的一端 与线缆组件单元连接；储液筒底部设计有排液阀，排液阀穿出壳体，用于释放储液筒中的液 体；电子模块分别通过导线与信号线接头、压力传感器、显示器和操纵面板连接。
[0009] 所述连通器还包括舵机、球形开关、液位传感器；
[0010] 储液筒上部安装有舵机，舵机的转轴上安装有球形开关，舵机的转轴旋转可带动 球形开关的转动，用于实现储液筒上部开口的开通与封闭；两个液位传感器安装在储液筒 靠近顶端的侧壁内表面上，两个液位传感器通过导线与电子模块连接。
[0011] 所述接头阀由基座、阀门和接头阀接头三部分装配而成，每一个接头阀的基座固 装在储液筒上，阀门用于控制管路的开和关，接头阀接头用于与管路组件单元进行对接。
[0012] 所述管路组件单元由卡扣、管路组件接头和管路装配而成，管路组件接头用于和 接头阀接头连接，卡扣用于保证连接的稳固。
[0013] 所述线缆组件单元由线缆组件接头和线缆组成，线缆组件接头用于和连通器上的 信号线接头连接。
[0014] 本实用新型与现有技术相比的技术效果是：
[0015] (1)多点测量：本发明通过装置的串连，可实现任意多点的水平度测量；
[0016] (2)精度高：本发明采用传感器进行数据测量，替代常规人眼观测的方式，提高了 测量精度；
[0017] (3)使用方便：本发明通过传感器测量、工作液体防泄漏等设计，使用便捷性大大 提1?。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型的水平测量仪组成示意图；
[0019] 图2为本实用新型的连通器外部构成示意图；
[0020] 图3为本实用新型的连通器内部构成示意图；
[0021] 图4为本实用新型的储液筒顶部构成示意图；
[0022] 图5为本实用新型的接头阀的构成示意图；
[0023] 图6为本实用新型的管路连接单元组成示意图；
[0024] 图7为本实用新型的线缆连接单元组成示意图。
【具体实施方式】
[0025] 基于连通器原理，本实用新型提出了一种串连式的高精度水平测量仪的设计方 案，通过机械机构、传感器和电子模块的配合设计方式，实现了对实际位置点的水平度测量 的自动化，提高了测量精度和使用便捷性。
[0026] 如图1所示，根据本实用新型功能定位和实际使用条件，本实用新型包括连通器 1、管路组件单元2和线缆组件单元3 ;实际使用时，连通器数量要多于两个，每个连通器 同时通过管路组件单元2和线缆组件单元3与另一个连通器连接，N个连通器1需要使用 (N-1)个管路组件单元2和（N-1)个线缆组件单元3串连，N>2, N为自然数，管路组件单元 2用于连通工作液体，线缆组件单元3用于传递电信号。
[0027] 依据装置的详细方案实现，其具体特征包括：
[0028] 如图2所示，连通器1包括通气塞4、顶盖5、壳体6、接头阀7、信号线接头8、排液 阀9、三脚架10、电池11、显示器12、操纵面板13、储液筒18、压力传感器19和电子模块20。
[0029] 连通器1外部主体结构为三脚架10和其上的壳体6,壳体6顶部安装有顶盖5和 通气塞4,稍下部位的侧壁外表面上安装有显示器12和操纵面板13,壳体6底部装有电池 11和电子模块20 ;通过调整连通器底部三脚架10,可对连通器1自身高度进行校正；通气 塞4 一方面保证连通器1在工作时与大气连通，另一方面拧开通气塞4可以加注工作液体。
[0030] 如图3和图4所示，连通器1内部主体结构为储液筒18。储液筒18上部通过固定 架15安装有舵机14,储液筒18内部设有球形开关16,球形开关16安装在舵机14的转轴 上，舵机14的转轴旋转可带动球形开关16的转动，进而实现储液筒18上部开口的开通与 封闭；两个液位传感器17安装在储液筒18靠近顶端的侧壁内表面上，两个液位传感器17 通过导线与电子模块20连接。当装置倾倒，工作液体浸没两个液位传感器17电极使之导 通时，在电子模块20的控制下舵机14带动球形开关16转动使储液筒18上部开口封闭；储 液筒18底部安装有压力传感器19,储液筒18底部前后左右分别安装有四个相同的接头阀 7,接头阀7穿出壳体6与管路套件单元2连接；信号线接头8固定在储液筒18上的两个接 头阀7之间，每个接头阀7 -侧的位置安装有信号线接头8,信号线接头8共四个，信号线接 头8穿出壳体6与线缆组件单元3进行连接。电子模块20分别通过导线与信号线接头8、 压力传感器19、显示器12和操纵面板13连接。
[0031] 如图5所示，接头阀7由基座22、阀门23和接头阀接头24三部分装配而成，基座 22固装在储液筒18下部的连通接管上（每个储液筒18下部有四个连通接管，每个连通接 管上固装一个基座22)，阀门23用于控制管路的开和关，接头阀接头24用于与管路组件单 元2进行对接；
[0032] 连通器1底部有排液阀9,拧开后可释放储液筒18中的工作液体；
[0033] 如图6所示，管路组件单元2由卡扣25、管路组件接头26和管路27装配而成，管 路组件接头26用于和接头阀接头24连接，卡扣25用于保证连接的稳固；
[0034] 如图7所示，线缆组件单元3由线缆组件接头28和线缆29组成，线缆组件接头28 用于和连通器上的信号线接头8连接；
[0035] 连通器1上一个接头阀7和一个信号线接头8构成一对，当N个连通器通过管路 组件单元2和线缆组件单元3串连时，必须确保第一个连通器上有一对接头阀7和信号线 接头8分别通过管路组件单元2和线缆组件单元3与第二个连通器上的一对接头阀7和信 号线接头8连接，第二个连通器上有一对接头阀7和信号线接头8分别通过管路组件单元 2和线缆组件单元3与第三个连通器上的一对接头阀7和信号线接头8连接，依此类推，以 确保N个连通器1通过管路组件单元2和线缆组件单元的3串连连接。
[0036] 本实用新型的串联式高精度电子水平测量仪具有自校准功能和多点水平度测量 功能。进行自校准功能时，以其中一个连通器的压力传感器19的测量值为基准，其他连 通器上的电子模块20获取自身连通器上压力传感器与基准值间的差值进而换算出高度差 值，并将该差值在显示器12上显示，通过调整连通器底部三脚架10可对连通器1自身高度 进行校正，实现自校准功能。
[0037] 当多个连通器1串连后对多点水平度进行测量时，以其中一个连通器的压力传感 器19的测量值为基准，其他连通器上的电子模块20获取自身连通器上压力传感器与基准 值间的差值进而换算出高度差值，并将该差值在显示器12上显示，最终实现多点水平度的 测量。
[0038] 此项基本测量功能，以及其它控制功能，如防泄漏控制、数据复位等都通过电子模 块20上的程序实现，实际使用时通过操纵控制13实现各项操作，连通器内部个电子器件通 过线缆21实现连接。
[0039] 本实用新型可以应用于大型水平工作台的标定安装中：很多大型水平台如各类机 床的大型水平工作台在使用时往往要求有很高的水平度，其安装时往往需要借助水平仪进 行高度调整。通过本实用新型中串连式电子水平测量仪可以实现多点的实时测量，避免了 运用常规水平仪导致的两点多次测量的繁琐过程，便利了操作、节省了时间。同时，借助传 感器测量方式保证了很高的测量精度。
[0040] 为保证水平度测量目的的实现，以及提高装置的适用性，本实用新型提出的水平 仪具有以下功能：
[0041] (1)装置可实现快速串连，借助传感器，实现高精度多点测量。连通器下部设计有 管路接头和传感器接头装置，可通过管路和线缆实现连通器的快速连接，并借助传感器实 现多点测量。
[0042] (2)防泄漏功能。通过设计相关的泄露防范机构，避免了在水平仪的使用中因装置 的意外倾倒而发生工作液体泄露的情况。
[0043] (3)自校准功能。连通器与连通器自身高度之间可能存在高度差值，导致多个连通 器连通后引起测量误差，本实用新型通过在连通器上设计相关的高度校准装置，通过调整 连通器底部三脚架，可对自身高度进行校正，避免了测量误差的出现。
[0044] (4)工作液体加注和释放。
[0045] (5)快卸接头设计。可以快速实现新增连通器的连接和断开。
[0046] 本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
【权利要求】
1. 一种串连式电子水平测量仪，其特征在于：包括N个连通器（1)、（N-1)个管路组件 单元⑵和（N-1)个线缆组件单元（3); 两个连通器通过管路组件单元（2)和线缆组件单元（3)连接，N个连通器（1)通过 (N-1)个管路组件单元⑵和（N-1)个线缆组件单元（3)串连，N>2，N为自然数，管路组件 单元（2)用于连通工作液体，线缆组件单元（3)用于传递电信号； 连通器⑴包括通气塞（4)、顶盖（5)、壳体（6)、接头阀（7)、信号线接头（8)、排液阀 (9)、三脚架（10)、电池（11)、显示器（12)、操纵面板（13)、储液筒（18)、压力传感器（19)和 电子模块（20); 连通器（1)外部主体结构为三脚架（10)和其上的壳体（6)，壳体（6)上端安装有顶盖 (5)，顶盖（5)上设计有通气塞（4)，壳体（6)的外壁上安装有显示器（12)和操纵面板（13)， 壳体（6)的底部装有电池（11)和电子模块（20);储液筒（18)安装于壳体（6)中，储液筒 (18)底部安装有压力传感器（19)，储液筒（18)的底部或靠近底部的侧壁上安装有四个相 同的接头阀（7)，接头阀（7)穿出壳体（6)与管路套件单元（2)连接，用于连通储液筒（18) 和管路套件单元（2);信号线接头（8)固定在储液筒（18)上，通过线缆与电子模块（20)相 连，信号线接头（8)穿出壳体（6)的一端与线缆组件单元（3)连接；储液筒（18)底部设计 有排液阀（9)，排液阀（9)穿出壳体（6)，用于释放储液筒（18)中的液体；电子模块（20)分 别通过导线与信号线接头（8)、压力传感器（19)、显示器（12)和操纵面板（13)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种串连式电子水平测量仪，其特征在于：所述连通器（1) 还包括舵机（14)、球形开关（16)、液位传感器（17); 储液筒（18)上部安装有舵机（14)，舵机（14)的转轴上安装有球形开关（16)，舵机 (14)的转轴旋转可带动球形开关（16)的转动，用于实现储液筒（18)上部开口的开通与封 闭；两个液位传感器（17)安装在储液筒（18)靠近顶端的侧壁内表面上，两个液位传感器 (17)通过导线与电子模块（20)连接。
3. 根据权利要求1或2所述的一种串连式电子水平测量仪，其特征在于：所述接头阀 (7)由基座（22)、阀门（23)和接头阀接头（24)三部分装配而成，每一个接头阀（7)的基座 (22)固装在储液筒（18)上，阀门（23)用于控制管路的开和关，接头阀接头（24)用于与管 路组件单元（2)进行对接。
4. 根据权利要求1或2所述的一种串连式电子水平测量仪，其特征在于：所述管路组 件单元（2)由卡扣（25)、管路组件接头（26)和管路（27)装配而成，管路组件接头（26)用 于和接头阀接头（24)连接，卡扣（25)用于保证连接的稳固。
5. 根据权利要求1或2所述的一种串连式电子水平测量仪，其特征在于：所述线缆组 件单元（3)由线缆组件接头（28)和线缆（29)组成，线缆组件接头（28)用于和连通器上的 信号线接头（8)连接。
【文档编号】G01C5/04GK203848822SQ201420266048
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】王伟, 魏城龙, 兰文博, 金延伟 申请人:中国航天空气动力技术研究院