专利名称：多用工程检测尺的制作方法
技术领域：
本实用新型属于线性尺寸、平面标定和坡度的测量仪器，特别涉及以机械和电子技术相结合的方法为特征的测量仪器。
目前，工程上对桥墩台、墙壁的垂直度和土石方坡度的测量大多使用锤球方法进行。该方法测量易受环境的影响，测量精度低，不能满足对较高等级工程检测的要求；另一种方法是使用经纬仪测量，但该方法所需时间较长，设备又复杂，只适用于要求精度极高的施工现场使用。另外，在配合水准仪进行地面或建筑物高程测量时使用的塔尺和测量路面平整度的直尺，其功能都是单一的。
本实用新型的目的是提供一种既可对线性尺寸与平面误差的测量，又可对坡度进行测量的仪器。
本实用新型是在由空心型材制成的直尺背面沿纵向标有线性刻度；在正面安装有仪表盘8，在空腔内装有坡度测定传感器、垂直度测定传感器和仪表盒19。
在仪表盘8上安装有电源开关5、功能转换开关2、垂直指示灯6和显示器7。
所谓坡度测定传感器，是在垂直于尺面地安装在尺壁上的轴22上安装其边缘加工成光栅20的圆形光栅盘23，在光栅盘23的某一圆周上加工有四个定位孔21，每两相邻的定位孔的园心角均为90度，在光栅盘23上还装有配重11。在光栅盘23的对面有安装在尺壁上的凹形光电管支架13，在其一侧安有可与定位孔21相对的定位光电管24和可与光栅20相对的计数光电管12、25，在另一侧与光电管相对应位置安装有红外发光管。
所谓垂直度传感器，是在垂直于尺面地安装在尺壁上的轴14上安装垂直度光栅摆15，光栅摆15在其端部装有光栅28，在摆杆的中轴线上靠近光栅28的一端依次加工有配重27和定位孔30。在光栅28的对面有安装在尺壁上的光电管支架18，其一侧安有可与定位孔30相对的定位光电管16和可与光栅28相对的计数光电管17、26，在另一侧与光电管相对应位置安有红外发光管。在支架18的两端安有减震胶垫29。
仪表盒19内装有微机32、光电计数电路31和光电定位电路33。
光电计数电路由两组电路组成，它们都是由发光二极管、光电管、三极管、施密特整形器及电阻构成。其线路与《集成电路应用实例集锦》书中“自动测长仪”一文中的电路相同。
光电定位电路是由发光二极管、光电管、三极管、施密特整形器及电阻构成。其线路与《集成电路应用实例集锦》书中“自动测长仪”一文中的电路相同。
在光电计数电路31中，两对光电管D1、BG1和D2、BG2检测的光脉冲信号是不同步的，因而，检测出的两组光脉冲信号转换成电脉冲信号后，分别由BG4、BG5放大，经施密特整形器F1、F2整形后送入微机32中，既可以计数，又可判别方向。在光电定位电路33中，光电管D3、BG3检测出的光脉冲信号转换成电脉冲信号后，由BG6放大，经施密特整形器F4整形后送入微机32中，同时将定位信号经F3、F5和R10、BG7送给D4，在发光管D4上将定位信号显示出来。微机32把电路31和33送来的电脉冲信号经程序运算处理后，将数据处理结果由显示器7显示出来。
在测量坡度时，先将功能转换开关2打到坡度测量档。接通电源开关5，再将直尺由直立状态放置在待测物的表面上，这时坡度光栅盘23在配重11的作用下绕轴22摆动，光栅20通过光电管12、24、25将计数信号和定位信号输入计算机32，待光栅盘23停止摆动后，微机32将数据处理结果显示在显示器7上，指出被测构造物的坡度比率。
在测量垂直度时，先把功能转换开关2打到垂直度测量档。然后接通电源开关5，再将直尺由直立状态放置在待测表面上。此时，垂直度光栅摆15在配重27的作用下摆动。光栅28通过光电管16、17、26将计数信号和定位信号输入微机32，待垂直度光栅摆15停止摆动后，微机32将数据处理结果显示在显示器7上，指出被测构造物的垂直度。
该尺还可作为公路路面平整度测量所使用的直尺。
该尺配合水准仪可作为高精度高程测量的塔尺。使用时，将该直尺竖起，当尺面上的垂直指示灯6亮后，便可进行水准仪读数。
该检测尺使用方便，一尺多用。
实施例该检测尺由横截面为矩形的型材制成。为了携带方便，它由三段组成，每段一米长。中间一段称为主尺3，两端的两段相同，称为副尺9。在主尺3的两端镶有连接内套筒1和4，通过它们将两只副尺9连接起来成为一只三米长的直尺。在直尺的背面沿纵向标有精度为1mm的刻度，在主尺3的正面安有仪表盘8。坡度传感器、仪表盒和垂直度传感器的轴14都安装在主尺3一端的连接内套筒1上，光电管支架18安装在主尺3另一端的连接内套筒4上，这样便于组装。
所谓轴22和14，可以做成顶尖状，以保证坡度光栅盘23和垂直度光栅摆15自由摆动。
配重11安装在两个定位孔21的连线上的一端。
微机33采用MCS－51系列计算机。
在测量坡度、水平度、垂直度时可以只使用主尺3，而检测路面平整度或配合水准仪测量时需将三段尺连接成一根三米长的直尺。
图1为主尺3的主视图，图2为副尺9的主视图，图3为主尺3的后视图，图4为副尺9的后视图，图5为主尺3的俯视图，图6为副9的俯视图，图7为A－A剖视图，图8为B－B剖视图，图9为坡度传感器部分的放大图，图10为垂直传感器部分的放大图，即在图7的基础上将光电管支架18的前面切下后得到的视图，以显示垂直度光栅摆15下端有光栅28，定位孔和配重27。图11为C－C剖面，图12为D－D剖面。图13为本实施例的电路图。
权利要求一种属于线性尺寸、平面标定和坡度测量的仪器，它是由空心型材制成的直尺，在其背面沿纵向标有线性刻度，其特征是在正面安装有其上布置着电源开关5，功能转换开关2，垂直指示灯6和显示器7的仪表盘8，在尺的空腔内通过垂直于尺面的轴22安装其边缘加工成光栅20的圆形光栅盘23，在光栅盘23的某一圆周上加工有四个定位孔21，每两相邻的定位孔的园心角均为90度，在光栅盘23上还装有配重11，在光栅盘23的对面有安装在尺壁上的凹形光电管支架13，在其一侧安有可与定位孔21相对的定位光电管24和可与光栅20相对的计数光电管12、25，在其另一侧与光电管相对应位置安有红外发光管，在垂直于尺面地安装在尺壁上的轴14上安有垂直度光栅摆15，光栅摆15的另一端制成光栅28，在摆杆的中轴线上靠近光栅28一端依次加工有配重27和定位孔30，在光栅28的对面有安装在尺壁上的光电管支架18，在其一侧安有可与定位孔30相对的定位光电管16和可与光栅28相对的计数光电管17、26，在其另一侧与光电管相对应位置安有红外发光管，在支架18的两端安有减震胶垫29，在空腔内还安有仪表盒19，其内装有微机32，光电计数电路31和光电定位电路33。
专利摘要一种属于线性尺寸、平面标定和坡度的测量仪器，特别是以机械和电子技术相结合的方法为特征的用于土木工程上使用的多用工程检测尺。它由三段空心型材连接而成，在检测尺的背面沿纵向标有线性刻度，在正面安有仪表盘，在空腔内安有坡度及垂直度传感器和微机等。使用该检测尺可以迅速准确地测量构造物的坡度、水平度和垂直度，又可配合水准仪作塔尺使用，还可用来检测路面的平整度。
文档编号G01C9/00GK2105664SQ91226589
公开日1992年5月27日 申请日期1991年10月12日 优先权日1991年10月12日
发明者王锦军 申请人:王锦军