专利名称：多角度垂直水平之三度空间引用与同步判视装置的制作方法
技术领域：
按一般之科学测试仪器或精密制造仪器，其必须在水平状态下作测试或生产制造；故其基座上必须装设一个或多个之长条管径的玻璃管，内装入液体物理留一空气位以作动态形液位进入水平基位之依据，然其动态形的液体位是无法使它做程序上的摇荡，而致使动荡大，获得基准位低，又其液体容易受气候之影响导致空气位更大，在玻璃管的水平基位线上难获得精准性的肯定，终究是测试产业上的一大缺失。再言一般建筑装璜所量取水平线均采以塑胶管灌水之方式，因偶而该塑胶管受制造过程之拉力或事后使用之拉力，形成管径厚薄不一影响，而造成静止上位高低之偏差，故导致测取水平线不能准确。又量取垂直或垂直线均采用重锤拉线方式，其往往须等吊线下之重锤静止方能测得，且此种重锤在测量时，吊垂线无法与待测物紧密靠合，为了使重锤摆动后依赖静止时取其准位，必须以手或用其它方式将吊锤线撑开，使其与测量物保持一距离，故往往会产生判视或操作上之误差且方式繁杂，不但费时且所测之垂直线不能准确判断是否产生取向之现象。再者前述之产品仅作一度空间之基位参考，有鉴以此而研究一种多角度垂直水平之三度空间引用与同步判视装置。
本发明的目的主要在提供一精确之水平与垂直线之参考装置，以供建筑或其他精密仪器作水平线或垂直线之基准。更进一步可作各种角度之同步判视。
本实用新型主要系于半球状体上设弧形刻度表，又于其下端设有不受磁场影响之重锤，于半球状体之外围设有圆球壳，该圆球壳又设有刻度，并令半球状体在圆球壳内摆动作X轴角度之提示，再于外层设一半球形外壳作为角度之显示判视者。
因建筑使用水平线之基准系以水分管，而垂直线之参考为悬挂。垂锤式其精确度不够且需等待很久才能作判视。再者其不能提供二种基准线如水平线或垂直线之参考。本案不同具有较高之灵敏度，且可作水平线及垂直线及角度线之判视，不像习用一种测量器仅供一种基准之参考，只要有地心引力之地方均可准确判视，且判视之误差较习用品降低许多。
图1为本实用新型之一度空间测试样(1)。
图2为本实用新型之一度空间测试图(2)。
图3为本实用新型之立体图。
图4为本实用新型之分解图。
图5为本实用新型之剖视图。
图6为本实用新型之立体座标图。
图7为本实用新型之实施例与逻盘相对之位置图。
图8为本实用新型之水平点扩大示意图。
图9为本实用新型之垂直点扩大示意图。
图1为本实用新型之水平点与垂直点扩大形成半球状体示意图。
本实用新型系可用于标示待测物置于垂直时，于全面垂直与水平的同步状态，而置于水平时，于全面水平与垂直状态同步性，更可在置于斜位之角度上，了解全面角度斜面基位，同时处于垂直水平状态时，具有三度一体之基本参考，使其测出其精密度之距离方位，提高其测试之精准性者。
首先以本实用新型作一度空间之使用予说明如图1和2所示，其由壳体(1)设有握把(11)与指针(12)，该指针下端设有不受磁场影响之重锤(121)，使该重锤(121)受地心引力之影响，而令指针(12)永远朝上之指式。该壳体(1)位于指针(12)附近设有刻度表(122)，使其可了解倾斜之角度，同时设垂直线(123)与水平线(124)该设线部分为一透明状。又设有尖形凸块(14)该凸块之尖端为水平线成一直线作定位使用，其设有转盘把手(13)以收缩卷线(15)，当二个指针(12)呈垂直，且卷线(15)对准水平线(124)时，可将壳体(1)(1)′以凸点(14)为定点，往外掀，因壳体(1)(1)′内有墨斗合洋可使该卷线(15)湿润且藉控制钮(16)控制卷线，进而可藉拈墨之卷线打出墨线，在角度之应用上，其壳体(1)倾斜配合指针指示角度，则可标示墨线之角度，即可绘出精确之基准线。当供工程使用时本实用新型之壳体(1)可针对需求使用一个或二个。
本实用新型主要结构重点系藉指针(12)与重锤(121)垂直时的指示，而使转盘内之卷线(15)经过墨盒由尖形凸块(14)处拉出，再配合壳体(1)之透明部分之坐标线，使打出之墨线达到需求标准，至于其内部结构为现有技术，且非本案重点，故不详述。
再将本实用新型引用于三度空间，其系可将垂直面演变成经度线，水平面演变到纬度线，使待测物品可由经纬度线了解其角度，其判视点所形成之立体刻度的经度与纬度之交叉位，即为同步焦点。首先参见图3、4、5所示，本实用新型之基座(3)上端设有外壳(2)，该外壳(2)之内部设有半球状体(4)与圆球壳(5)该半球状体(4)之表面设有纬度线(41)与经度线(42)，且于半球状体(4)之角锥体(43)上设有一顶点(431)，藉该顶点(431)作为刻度之指示基准，该半球状体(4)之内部为空心，使其形成弧面体，并于底部穿过圆心处设一轴套(44)，该轴套(44)设有一穿孔(441)，俾使轴杆(45)穿过，因该轴杆(45)二端为角锥状(451)(541)′，并使该角锥状(451)(451)′分别置入圆球壳(5)内部之角锥孔(51)(51)′，且令该轴杆(45)恰通过圆球壳(5)之圆心位置，使圆球壳(5)与另一圆球壳(5)′粘接组合成一体，而形成一圆球。
前述之角锥状(451)(451)′与圆球壳(5)(5)′角锥孔(51)(51)′之接触处阻力愈小灵敏度愈高。该轴套(44)之中心位置设有一支杆(442)，使该支杆(442)可与重锥(46)之圆孔(461)套接其以套接或螺接方式均可。
本实用新型之圆球壳(5)(5)′其表面均设有刻度线(53)(53)′又于表面设有锥孔(52)(52)′，该锥孔(52)(52)′必需与角锥孔(51)(51)′相垂直，且均需通过圆球壳(5)(5)′之圆心，使支撑(54)(54)′之尖锥(541)(541)′预定位，因支撑架(54)(54)′为L形，且底部(542)(542)′分别插于基座(3)之凹槽(32)(32)′之固定孔(321)(321)′，故半球状体(4)可作360°任何角度之偏移之显示。该基座(3)上设有圆形凹槽(31)，可作圆球壳(5)之旋转活动空间，又于该基座(3)上设有各种角度之延伸线(34)，方便装图或测量使用。前述锥孔(52)(52)′与尖锥(541)(541)′之接触处其阻力愈小灵敏度愈高。
本实用新型之外壳(2)其表面亦设有刻度线(21)，该刻度线(21)之刻系分别与圆球壳(5)上之刻度线(53)及半球状体(4)之经度纬线(41)(42)具有相对之位置，故外壳(5)固定在基座(3)上时，由重锤(46)接受地球心引力而产生偏移而获知待测物是否倾斜，或绘出标准之水平线或垂直基准线。
前述之基座(3)系以半面固定，仅作半球面之显示，其亦可针对需求作成球形体，作360°任何角度之显示，以适用以飞机等特殊用途。
垂直线或垂直面水平线或水平面积，其之基座位该成90°，由图8其重锤(46)上，引一垂直指针(a)，该垂直指针(a)成90°处引用一直线作水平指针(b)，当重锤(46)静止时，使垂直指针(a)定位在垂直基位上，然后将水平指针(b)于水平面性的圆周旋转后；所得一水平面360°(c)。图9覆垂直指针(a)与水平指针(b)之间形成一扇形面积再以该扇形(d)旋转而形成图10之半球状体(4)，此一半球状(4)之演变过程，在于球状面上，以标示经度线(42)作为垂直线之引用判视。同理纬度线(41)为水平线之引用判视，而经线(45)与纬线(41)之交叉(47)为其角度之引用判视，经前述之演变形成三度一体之基位藉重锤(46)带动半球状体(4)之动态或静止，系为同步。
图7之中心点为重锤(46)上之垂直指针(a)在水平状态，引用若干基位的扩大外围判视，藉此演变使垂直点的判视价值位与水平位同步，而更为扩大作球面判视的精确。参见本实用新型之图5，6所示本实用新型之支撑架(54)(54)′之平行线设为X轴，重锤(46)上端之支杆(442)为Y轴，轴杆为Z轴，移动基座使其基准轴对齐，即可准确判知其角度。本发明立体刻度中之半球状体(4)其上均以角度分为纬线(41)及经线(42)，该经线(42)与纬线(41)之交错点(47)作为角度指示应用，该圆球壳(5)之表面与半球状外壳(2)均以角度区分而形成刻度线，其半球状体(4)上之纬线(41)与经线(42)系配合圆球壳(5)上之刻度线(53)系与外壳(2)上之刻度配合，作另一角度之360°倾斜角度之判视。如ABCD为X轴与Z轴之平面，其可以Z轴轴心旋转基座之X轴方向与Y轴垂直，Y轴可视重锤(46)带动半球状体(4)，其以X轴为轴心旋转基座(3)之Z轴方向与Y轴垂直，如此可测出待测物体之倾斜角度，并予修正待测物之角度。
该半球状体(4)设有轴杆(45)定位，藉此轴杆(45)作用而使半球状体(4)定位于圆球壳(5)中，并藉重锤(46)可使半球状体(4)产生左右360°之旋转，且圆球壳(5)之表面360°上予以刻度标示，而产生左右方向之角度判视。
该圆球壳(5)表面之水平中心线二端以支撑架(54)(54)′予以支撑整个圆球壳(5)之重量，并使圆球壳(5)产生前后360°旋转，因支撑架(54)(54)′定位于基座(3)，该基座设有供圆球壳(5)置入摆动之空间，使其外壳(2)表面上以360°区分而形成纬线及经线之刻度，当圆球壳产生前后移动，便可判视前后之角度。
本实用新型所形成之立体刻度其垂直演变到经度线上之运用，且水平演变到纬度线之运用，圆周360°分刻度，则经线与纬线之交点都可作判视点，便能从各角度上判视水平及垂直状态。
本实用新型之判视方法，系以半球状体上之经线、纬线及圆球壳上360°之刻度与半球状外壳之刻度线之配合作判视，且三者之间的刻度均具相对之位置，如三者之相对位置对齐后即为水平与垂直同步，可于其外围之任何角度上二点刻度得知水平、垂直之角度变化。
本实用新型之应用范围举例(1)本实用新型应用于直尺、角尺或其它尺上，均能使同一尺上，绘出标准之水平线、垂直或斜角线，绝不产生偏移。
(2)若运用于圆尺上亦可绘出标准之水平、垂直、角度及图形者。
(3)本实用新型运用于立体座标时，可判知制作工程、建筑、装璜如门堂大楼、水坝等立即予判知空间斜度及其标准及发生之变化。
(4)本实用新型可应用于精密仪器或制造仪器等可获知该仪器是否处于水平状况，以增加准确性。
(5)本实用新型若与逻盘配合，可作飞行物、船、滑水、雷射光仪等之基准导航角度。
(6)其可配合墨斗而制作标准之基准线，方便土木、建筑之使用。
(7)本实用新型可由垂直面演变到经度线之运用，且水平面演变到纬度线之运用，并于圆周360°上等分刻度，则经度与纬度之交点，即为判视点，而作各角度上判视水平与垂直的同步状态。
本实用新型之基座(2)可针对需求而作透明球形或盘形或与外壳合成一体，以方便作三度空间之同步判视者。亦可如图3所示配合指南针或逻盘作导航仪器或精密测试仪使用者。
本实用新型前述之水平基准线、垂直基准线与垂直之经度与水平之纬度交点其处于水平、垂直状态水，其中心基准即为其外围交叉之同步判视。
权利要求1.一种多角度垂直水平三度空间引用与同步判视装置，其包括半球状体，其为球弧形，并于表面设有纬度线与经度线，其顶点设有一角锥体，该锥体与其顶点作指示刻度之基准参考，其设有轴套，并于该轴套之中心孔套入轴杆，使半球状体定位于圆球壳之角锥孔，其最下端套接一重锤；二圆球壳，其内部穿过圆心先之锥孔，系由支撑架之尖锥插入外壳，其表面设有刻度，其套于基座上，使其可调整刻度之位置；基座，表面设角度之延伸线，并设有固定支撑架及固定之洞孔及外套外壳之座；藉上述之组件，使其组成一种可作三度空间之角度、水平线、垂直线等之基准参考线者。
2.权利要求1所述之装置，其特征在于，其中半球形体之支杆下端设有不受磁场影响之重锤，使其藉地心引力而正确指示水平线及垂直线或角度线。
3.如权利要求1所述之装置，其特征在于，其中半球状体之表面设有数条经度线与纬度线，并于上端设有三角形锥体，作为基准线之参考者。
4.如权利要求1所述之装置，其特征在于，其中半球状体之轴套上所设之穿孔，必需与轴杆配合，该轴杆二端角锥状定位在圆球壳之角锥孔，并使其轴杆与圆球壳接触之转动阻力愈小，以提高灵敏度者。
5.如权利要求1所述之装置，其特征在于，其中圆球壳之表面相对位置设有锥孔，使支撑架可插入，并使支撑架与锥孔接触处之转动阻力达最小，以增高其灵敏度者。
6.如权利要求1所述之装置，其特征在于，其中半球状体，圆球壳与外壳之表面设有；水平线演用之纬度线，该纬度线系由重锤之指针处，以一直线在水平面上之圆周旋转360°，又使水平面演变于半球状表面之任何一条平行之线者；垂直线演用之经度线；该经度线系由重锤之指针在90°之处引用一扇形面积，于水平面上圆周旋转，而形成半球状体，该半球状体，为水平点与垂直点之扩大形成，则可在半球状体之表面扇形面积上，于球面任何一体之垂直引用之经度线相平行，又该经度线与纬度线之交点系作半球状体之角度引用者。
7.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中基座上系配合外壳设有许多角度之延伸线以作角度延伸判视之参考者。
8.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中半球状体之水平面演为纬度线，垂直面演为经度线，则经纬度之交点演为角度面之三度一体基位。
9.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中半球状体上套接一重锤，该重锤与半球状体与圆周壳均为不受磁场影响之物质制成，使其藉地心引力影响，而摆动角度，藉以由圆球壳及外壳观测其标示位置。
10.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中半球状体上套接一重锤均不受磁场影响，而半球状体有一轴套，施以一轴杆定位于圆球壳之角锥孔，藉此轴杆作用，使半球状体之轴套与重锤可作360°之旋转之动态，且圆球壳之表面360°均予刻度标示，便产生左右方向之角度判视。
11.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中圆球壳表面之水平中心线设有锥孔，可使二端之支撑架予支撑整个圆球壳，此支撑架系定位基座本体上，且基座本体上设有一圆弧形凹槽，供予圆球壳作摆动之空间，又基座本体上固定一半球状之外壳，其表面以360°区分设有经纬之刻度，则使重锤上之半球状体之轴杆带动圆球壳作前后上下360°之动态，而在基座固定之外壳之刻度上给显示前后上下之方向角度。
12.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中半球状体具有三度一体之基位，其藉重锤带动半球状体与圆球壳之摆动静止后，即可作角度、垂直水平之同步指示者。
13.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中半球状体之经度线及纬度线与圆球壳之经纬刻度具有相对位置，则圆球壳定位于基座上，半球状体以轴杆为支点作左右转动，该圆球壳固定在基座上，藉支撑架之尖锥作圆球壳前后转动显示，使其作待测物之三度基位之核正。
14.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中基座上固定一半球状外壳上；设有经纬之刻度与圆球壳之刻度及半球状体之经度线、纬度线，具有相对之位置，如三者位置对齐，则可视为基座处于多角度垂直水平之同步状态，且可在基座上之外壳的刻度上任意两点，判视其整面性的精密度。
15.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中半球状体与圆球壳处于前后、左右之垂直与水平状态时，引用基座之X轴对Z轴之方向倾斜作基座的外壳对半球状体的经纬线与圆壳的刻度，可显示倾斜角度作为角度之引用。
16.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中半球状体上之经度线与纬度线之交点，其中三度一体之基位系藉重锤上之指针演变成立体刻度，使重锤的垂直价位与水平价位同等且同步在于经纬线上，以了解判视、水平同时处于垂直，垂直同时处于水平之状态。
17.如权利要求1或6所述之装置，其特征在于，其中基座上之外壳系在X轴与Z轴之平面上，作为三度空间之引用，又可置于待测物上用以判视其角度或予修正。
18.如权利要求1所述之装置，其特征在于，其基座上之组件组合形成立体刻度，其可配合一逻盘以作精密度较高之仪器测试外围之方位之若干度位的基准导航。
19.如权利要求1所述之装置，其特征在于，其中半球体壳与基座上之半球状外壳，可针对需求设计为整个球状。
20.如权利要求1所述之装置，其特征在于，其中半球体壳，亦可针对需求给简化成指针或垂直面与水平面，适为可引用者。
21.一种多角度垂直水平之三度空间引用及同步判视装置，其特征在于，其中使用于一度空间之结构系藉指针朝上，该指针之对准刻度显示角度，使转盘内之卷线经墨盒由尖形凸块处拉出于对准水平虚线时，可依所需之角度作出参考线者。
22.如权利要求21所述之装置，其特征在于，其中卷线可针对需求以卷尺取代，作基准线之参考者。
专利摘要一种多角度垂直水平之三度空间引用与同步判视装置，其系于半球状体之顶端设有角锥形作为指针，于该半球形状体之表面设有经度线与纬度线，其下端设有不受磁场影响之重锤，并藉轴杆使其固定在圆球壳上，该圆球壳亦设有刻度，同时藉支撑架固定在基座上，再于外面套上有刻度之外壳，使其仅受地心引力而作垂直、水平及三度空间之指示者。
文档编号G01C9/12GK2035871SQ8820980
公开日1989年4月12日 申请日期1988年8月16日 优先权日1988年8月16日
发明者李秋山 申请人:李秋山