一种三维坐标点的便携式简易测试仪

1.本实用新型涉及岩土工程与地质工程技术领域，具体为一种三维坐标点的便携式简易测试仪。


背景技术：

2.在岩土工程与地质工程领域，需要获取工程构筑物与地质体等测量对象的表面三维坐标点，用以确定对象的断面线和三维形态等尺寸信息，以便于更好的进行工程构筑物与地质体的建模计算与稳定性分析评估。而工程构筑物与地质体等测量对象的表面三维坐标点确定需要用到测试仪。目前，常用的三维坐标点测试仪主要是全站仪与gps接收机，但是价格往往可达上万元甚至几万元，操作步骤相对比较复杂和测量原理相对比较难，难以满足经济收入不高的非专业普通用户需求。
3.为此，我们提出一种三维坐标点的便携式简易测试仪。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种三维坐标点的便携式简易测试仪，以解决上述背景技术中提及的问题：常用的三维坐标点测试仪主要是全站仪与gps接收机，但是价格往往可达上万元甚至几万元，操作步骤相对比较复杂和测量原理相对比较难，难以满足经济收入不高的非专业普通用户需求。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种三维坐标点的便携式简易测试仪，包括:
7.相互连接的接杆一、接杆二，所述接杆二顶部套接有连接头，所述连接头包括中空的底部段、外伸段一和设置在底部段侧壁上的多个通孔一，所述通孔一内螺纹连接有蝴蝶手柄螺丝一；
8.所述连接头顶部连接有连接板，所述连接板顶部连接有调角平台一；
9.所述连接板上开设有多个通孔二、通孔三；通孔二用于借助固定螺栓一将调角平台一与连接板进行连接；
10.所述调角平台一包括相互连接的底座、带旋转刻度的转盘，开设在转盘表面的半通孔、分布在转盘两侧的旋转粗调旋钮和旋转精调旋钮；
11.底座内含调节机构，可以用于实现转盘的旋转；
12.所述半通孔通过固定螺栓二连接有位于转盘表面的l型截面固定板；
13.所述l型截面固定板一侧外壁上的通孔四，所述通孔四通过固定螺栓三连接有位于l型截面固定板一侧外壁上的调角平台二；
14.所述调角平台二一端连接有铁板，所述铁板一端安装有激光测距仪；
15.所述接杆一底部设置有底部支撑机构。
16.作为本实用新型的进一步方案，所述接杆一包括中空主杆和外伸段二；
17.所述接杆一的外伸段二螺纹连接在接杆二内部。
18.作为本实用新型的进一步方案，所述外伸段一螺纹连接在通孔三内。
19.作为本实用新型的进一步方案，所述激光测距仪靠近铁板的一端内部安装有磁铁，所述激光测距仪通过磁铁吸附在铁板外壁上。
20.作为本实用新型的进一步方案，所述调角平台一与调角平台二结构相同。
21.作为本实用新型的进一步方案，所述激光测距仪由测距仪壳体、目镜、激光接受透镜、激光放射口、显示屏与设置按钮所组成。
22.作为本实用新型的进一步方案，所述底部支撑机构包括套筒，所述套筒套接在接杆一底部，所述套筒外壁上开设有通孔五；
23.所述通孔五内螺纹连接有蝴蝶手柄螺丝二；
24.所述套筒外壁上固定连接有插针，所述插针底部呈削竹式；
25.所述插针外壁上螺纹连接有连接筒，所述连接筒内部螺纹连接有接地座。
26.作为本实用新型的进一步方案，所述接杆二外壁上通过魔术带连接有水准气泡。
27.作为本实用新型的进一步方案，还包括收纳机构，所述收纳机构用于收纳被拆卸后的激光测距仪整体，所述收纳机构包括收纳盒，所述收纳盒由底部盒体和上部盖子组成。
28.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
29.本实用新型整体结构比较简单，所采用的配件均可以在市场上购买，使得整体的购置成本较低，经济收入不高、普通的非专业用户也能自己制作并进行测量。
附图说明
30.图1为本实用新型的立体结构示意图；
31.图2为本实用新型中的收纳机构结构示意图；
32.图3为本实用新型中的l型截面固定板结构示意图；
33.图4为本实用新型中的接杆一、接杆二结构示意图；
34.图5为本实用新型中的连接头结构示意图；
35.图6为本实用新型中的魔术带、水准气泡结构示意图；
36.图7为本实用新型中的连接板结构示意图；
37.图8为本实用新型中的调角平台一结构示意图；
38.图9为本实用新型中的底部支撑机构结构示意图；
39.图10为本实用新型中的激光测距仪结构示意图；
40.图11为本实用新型的测试原理图。
41.图中：1、中空主杆；2、接杆二；3、底部段；4、外伸段一；5、蝴蝶手柄螺丝一；6、通孔一；7、连接板；8、固定螺栓一；9、底座；10、转盘；11、半通孔；12、旋转精调旋钮；13、旋转粗调旋钮；14、l型截面固定板；15、通孔四；16、调角平台二；17、铁板；18、测距仪壳体；19、外伸段二；20、目镜；21、激光接受透镜；22、激光放射口；23、显示屏；24、设置按钮；25、套筒；26、通孔五；27、蝴蝶手柄螺丝二；28、插针；29、连接筒；30、接地座；31、底部盒体；32、上部盖子；33、固定螺栓二；34、通孔二；35、通孔三；36、魔术带；37、水准气泡；38、固定螺栓三。
具体实施方式
42.请参阅图1-11，本实用新型提供一种技术方案：一种三维坐标点的便携式简易测
试仪，包括相互连接的接杆一、接杆二2，接杆一包括中空主杆1和外伸段二19；接杆一的外伸段二19螺纹连接在接杆二2内部，外伸段一4螺纹连接在通孔三35内，接杆二2外壁上通过魔术带36连接有水准气泡37，接杆二2顶部套接有连接头，连接头包括中空的底部段3、外伸段一4和设置在底部段3侧壁上的多个通孔一6，通孔一6内螺纹连接有蝴蝶手柄螺丝一5；连接头顶部连接有连接板7，连接板7顶部连接有调角平台一；连接板7上开设有多个通孔二34、通孔三35；通孔二34用于借助固定螺栓一8将调角平台一与连接板7进行连接；调角平台一包括相互连接的底座9、带旋转刻度的转盘10，开设在转盘10表面的半通孔11、分布在转盘10两侧的旋转粗调旋钮13和旋转精调旋钮12；底座9内含调节机构，可以用于实现转盘10的旋转；半通孔11通过固定螺栓二33连接有位于转盘10表面的l型截面固定板14；l型截面固定板14一侧外壁上的通孔四15，通孔四15通过固定螺栓三38连接有位于l型截面固定板14一侧外壁上的调角平台二16，调角平台一与调角平台二16结构相同；调角平台二16一端连接有铁板17，铁板17一端安装有激光测距仪，激光测距仪靠近铁板17的一端内部安装有磁铁，激光测距仪通过磁铁吸附在铁板17外壁上，激光测距仪由测距仪壳体18、目镜20、激光接受透镜21、激光放射口22、显示屏23与设置按钮24所组成。
43.具体的，本实用新型整体结构比较简单，所采用的配件均可以在市场上购买，使得整体的购置成本较低，经济收入不高、普通的非专业用户也能自己制作并进行测量。
44.其次三维坐标点的确定方法为，假设激光测距仪位置为坐标原点o，根据勾股定理和几何关系，可按照下面的式子(1)～(3)确定b点的三维坐标(xb,yb,zb)：
45.xb＝s
×
cosβ
×
cosα
ꢀꢀ
(1)；
46.yb＝s
×
cosβ
×
sinα
ꢀꢀ
(2)；
47.zb＝s
×
sinβ
ꢀꢀ
(3)。
48.当待测物体表面有多个点需要确定三维坐标时，可以采用式子(1)～(3)进行分别确定，三维坐标点确定方法原理简单，便于用户理解用于确定测量对象的三维坐标点。
49.接杆一底部设置有底部支撑机构，底部支撑机构包括套筒25，套筒25套接在接杆一底部，套筒25外壁上开设有通孔五26；通孔五26内螺纹连接有蝴蝶手柄螺丝二27；套筒25外壁上固定连接有插针28，插针28底部呈削竹式；插针28外壁上螺纹连接有连接筒29，连接筒29内部螺纹连接有接地座30。
50.还包括收纳机构，收纳机构用于收纳被拆卸后的激光测距仪整体，收纳机构包括收纳盒，收纳盒由底部盒体31和上部盖子32组成。
51.具体的，当地面为软质地面时，可以转动连接筒29，使连接筒29、接地座30从插针28上分离，再将插针28插入软质地面内即可，当地面为硬质地面时，可直接将接地座30放置到地面，综上，相比较现有的，本实用新型可以满足不同的类型的地面使用，适用性较广。
52.并且由于激光测距仪是通过磁铁吸附在铁板17上的，所以只需要施加一定的力度即可将激光测距仪与铁板17进行拆卸分离；通过将固定螺栓三38拆卸下来，即可将调角平台二16和铁板17从l型截面固定板14上拆卸下来；通过将固定螺栓二33拆卸下来，即可将l型截面固定板14从调角平台一上拆卸下来；通过将固定螺栓一8拆卸下来，即可将调角平台一从连接板7上拆卸下来；通过转动蝴蝶手柄螺丝一5，使蝴蝶手柄螺丝一5与接杆二2非接触，再转动连接板7，使连接板7上通孔三35与外伸段一4分离，即可将连接板7、调角平台一、连接头、接杆二2相互拆卸分离；通过相互转动接杆一、接杆二2，使接杆一的外伸段二19与
接杆二2分离，即可对接杆一、接杆二2进行拆卸分离；通过将魔术带36拆卸，即可将水准气泡37从接杆二2外壁上拆卸分离；通过转动蝴蝶手柄螺丝二27，使蝴蝶手柄螺丝一5与接杆一非接触，即可将接杆一与套筒25拆卸分离；通过转动套筒25和插针28，使插针28与连接筒29拆卸分离，再相互转动连接筒29和接地座30，可使连接筒29和接地座30拆卸分离，综上，最后再将所有拆卸下的部件一并放入底部盒体31内，再盖上上部盖子32，即可对整体进行运输，相比较现有的，本实用新型整体便于拆卸运输，便利性较强。
53.工作原理：对于本实用新型，在使用时，首先当地面为硬质地面时，可直接将接地座30放置到地面，此时可通过调节插针28和连接筒29，使水准气泡37居中，且保证接杆一、接杆二2均为竖直。
54.其次启动激光测距仪，此时激光测距仪开始工作，将激光测距仪所在的位置看作坐标原点o，人为定出x、y、z坐标系。
55.通过旋转粗调旋钮13和旋转精调旋钮12对转盘10(调角平台一)的角度进行调整，同理，对调角平台二16的角度进行调整与调角平台一的步骤相一致，使得激光测距仪对准待测物体表面点b，根据转盘10可以确定ob线在水平面的投影线oa与坐标y轴的夹角α。
56.对激光测距仪进行设置，在激光测距仪的显示屏23上读取点o与b之间的距离s以及ob线与水平面的夹角β。
57.当待测物体表面有多个点需要测量时，重复上述步骤即可。
58.其中当激光测距仪工作结束后，由于激光测距仪是通过磁铁吸附在铁板17上的，所以只需要施加一定的力度即可将激光测距仪与铁板17进行拆卸分离。
59.通过将固定螺栓三38拆卸下来，即可将调角平台二16和铁板17从l型截面固定板14上拆卸下来。
60.通过将固定螺栓二33拆卸下来，即可将l型截面固定板14从调角平台一上拆卸下来。
61.通过将固定螺栓一8拆卸下来，即可将调角平台一从连接板7上拆卸下来。
62.通过转动蝴蝶手柄螺丝一5，使蝴蝶手柄螺丝一5与接杆二2非接触，再转动连接板7，使连接板7上通孔三35与外伸段一4分离，即可将连接板7、调角平台一、连接头、接杆二2相互拆卸分离。
63.通过相互转动接杆一、接杆二2，使接杆一的外伸段二19与接杆二2分离，即可对接杆一、接杆二2进行拆卸分离。
64.通过将魔术带36拆卸，即可将水准气泡37从接杆二2外壁上拆卸分离。
65.通过转动蝴蝶手柄螺丝二27，使蝴蝶手柄螺丝一5与接杆一非接触，即可将接杆一与套筒25拆卸分离。
66.通过转动套筒25和插针28，使插针28与连接筒29拆卸分离，再相互转动连接筒29和接地座30，可使连接筒29和接地座30拆卸分离。
67.综上，最后再将所有拆卸下的部件一并放入底部盒体31内，再盖上上部盖子32，即可对整体进行运输。
68.最后当地面为软质地面时，可以转动连接筒29，使连接筒29、接地座30从插针28上分离，再将插针28插入软质地面内即可。