一种手持便携式无接触断面测量装置

1.本发明属于测量技术领域，具体涉及一种手持便携式无接触断面测量装置。


背景技术：

2.在日常工作中，规则断面形状物体一般采用直尺、卡尺等工具与被测物接触来测量，并绘制出断面形状、计算出周长、面积，测量工具简单，精度高、速度快。但对于不规则形状断面采用上述工具测量难度大、精度低、速度慢，况且对于被测物除两端外的其它位置测量难度更大。而且，有的被测物表面接触后易出现变形，导致测量数据不准确或被测物损坏。


技术实现要素：

3.本发明的目的是设计一种手持便携式无接触断面测量装置，利用激光测量对被测物进行无接触测量，对于规则及不规则断面均可适用。
4.本发明的技术方案是一种手持便携式无接触断面测量装置，包括主机外壳1、触摸显示屏2、设置键3、水平气泡4、电源开关5、测量开关6、usb type-c接口7、主机与测量传感器接口8、充电电池9、测量传感器10、测量传感器与主机接口11、对象捕捉器12、激光发射和接收器13和主机；所述测量传感器10为一个u形开口件，在u形开口件的左右两个立杆的内侧设置有均匀等距排列的激光发射和接收器13，组成激光发射和接收器13排，左右两侧的激光发射和接收器13位置一一相对应，u形开口件的下部横杆的内侧设置有对象捕捉器12，下部横杆的外侧设置有测量传感器与主机接口11，下部横杆的上面设置有水平气泡4；所述充电电池9、主机设置在主机外壳1内，触摸显示屏2、设置键3设置在主机外壳1的正面，电源开关5、测量开关6、usb type-c接口7、主机与测量传感器接口8设置在主机外壳1的侧面；所述测量传感器10上的测量传感器与主机接口11与主机外壳1上的主机与测量传感器接口8连接。
5.所述触摸显示屏2用来显示测量数据信息。
6.所述设置键3用来设置控制信息，并显示在触摸显示屏2上。
7.所述水平气泡4用来显示、调节测量传感器10的水平。
8.所述usb type-c接口7通过数据线与外围设备连接，为测量装置充电、数据传输、软件升级。
9.所述对象捕捉器12用于对被测量物体已知标记点对准测量。
10.还包括标定块14，所述标定块14对测量传感器10进行标定，通过设置键3进行参数修正。
11.还包括数据线，所述测量传感器10上的测量传感器与主机接口11通过数据线与主机外壳1上的主机与测量传感器接口8连接。
12.本发明所提供的一种手持便携式无接触断面测量装置具有以下优点：
13.1.本发明所提供的一种手持便携式无接触断面测量装置体积小、重量轻，可随身
携带，对于规则及不规则断面均可适用。
14.2.该装置因采用无接触测量不会对被测物表面产生痕迹及损坏。
15.3.该装置通用性强，测量精度高、操作简便、经济实用。
16.4.该装置可在不同时期对被测物的某一固定断面进行测量，并进行数据对比，了解断面的变化。
附图说明
17.图1为一种手持便携式无接触断面测量装置的主视示意图。
18.图2为图1的a向示意图。
19.图3为图1的b向示意图。
20.图4为图1的d向示意图。
21.图5为图1的c向示意图。
22.图6为图1的后视示意图。
23.图7为测量传感器10的主视示意图。
24.图8为图7的e向示意图。
25.图9为图7的f向示意图。
26.图10为标定块的立体示意图。
27.图11为测量传感器10与主机外壳1直接连接的结构示意图。
28.图12为测量传感器10左侧的激光发射和接收器13测量工作示意图。
29.图13为测量传感器10右侧的激光发射和接收器13测量工作示意图。
30.图14为测量传感器10左右侧合成的激光发射和接收器13测量工作示意图。
31.图15为一种手持便携式无接触断面测量装置的测量流程图。
32.图中标号说明：
33.1.主机外壳、2.触摸显示屏、3.设置键、4.水平气泡、5.电源开关、6.测量开关、7.usb type-c接口、8.主机与测量传感器接口、9.充电电池、10.测量传感器、11.测量传感器与主机接口、12.对象捕捉器、13.激光发射和接收器、14.标定块
具体实施方式
34.为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
35.实施例
36.本实施例所述的一种手持便携式无接触断面测量装置见图1到图15所示。
37.本实施例所述的一种手持便携式无接触断面测量装置，包括主机外壳1、触摸显示屏2、设置键3、水平气泡4、电源开关5、测量开关6、usb type-c接口7、主机与测量传感器接口8、充电电池9、测量传感器10、测量传感器与主机接口11、对象捕捉器12、激光发射和接收器13和主机；所述测量传感器10为一个u形开口件，在u形开口件的左右两个立杆的内侧设置有均匀等距排列的激光发射和接收器13，组成激光发射和接收器13排，左右两侧的激光发射和接收器13位置一一相对应，u形开口件的下部横杆的内侧设置有对象捕捉器12，下部
横杆的外侧设置有测量传感器与主机接口11，下部横杆的上面设置有水平气泡4；所述充电电池9、主机设置在主机外壳1内，触摸显示屏2、设置键3设置在主机外壳1的正面，电源开关5、测量开关6、usb type-c接口7、主机与测量传感器接口8设置在主机外壳1的侧面；所述测量传感器10上的测量传感器与主机接口11与主机外壳1上的主机与测量传感器接口8连接。
38.所述触摸显示屏2用来显示测量数据(周长、面积、断面形状)及其他信息。
39.所述设置键3用来设置控制信息，并显示在触摸显示屏2上。
40.所述水平气泡4用来显示、调节测量传感器10的水平。
41.所述电源开关5用来开启关闭电源。
42.所述测量开关6用来测量的开启关闭。
43.所述usb type-c接口7通过数据线与其他外围设备连接，为测量装置充电、数据传输、软件升级。
44.所述主机与测量传感器接口8用来连接测量传感器10。
45.所述充电电池9为装置供电。
46.如图11所示，测量传感器10与主机外壳1直接连接，此时，所述测量传感器10上的测量传感器与主机接口11与主机外壳1上的主机与测量传感器接口8直接连接。
47.如图12、13和14所示，所述主机与测量传感器接口8和测量传感器与主机接口11用数据线连接进行数据传输，这种连接方式便于测量传感器10在狭小空间使用。
48.所述测量传感器10用来测量被测物体。根据被测物体的大小，测量传感器10设置有多种不同尺寸规格，以适应测量需要。
49.所述激光发射和接收器13用于测量被测物体到测量传感器10的u形开口件的立杆的内侧距离。
50.所述对象捕捉器12用于对测量物体已知点对准。所述对象捕捉器12为一个准直光源，所述对象捕捉器12工作时射出一道准直光线，与被测量物体上的已知标记点对准，使测量传感器10定位。
51.本实施例所述的一种手持便携式无接触断面测量装置还包括标定块14，所述标定块14用于对测量传感器10进行标定，通过设置键3进行参数修正。
52.本实施例所述的一种手持便携式无接触断面测量装置的工作过程为：
53.1)将测量传感器10用数据线与主机与测量传感器接口8连接。
54.2)将被测物体置于测量传感器10的u形开口内，打开电源开关5，按下测量开关6，测量传感器10上设置在u形开口的左右两个立杆的内侧的激光发射和接收器13开始测量工作。
55.测量传感器10的工作原理：如图11、12和13所示，测量传感器10左右两个立杆的内侧布满相同距离两两相对的激光发射和接收器13，测量传感器10内侧间距左右相等，测量开关6按下时，所有激光器光源同时发射，遇到被测量物遮挡的光线反射回与之对应的接收器，测量出被测量物该处与测量传感器10内测的距离，测量传感器10内侧间距减去左右两两相对的被测量物该处与测量传感器10内侧的距离，就是被测量物在该处左右的长度，多个激光发射和接受器13就形成了相同间隔距离下的被测量物处的长度，未被遮挡发射的激光被对面接收器接收，故计算结果为零。经过数学模型计算出被测物的周长和面积，并绘制出断面形状图。
56.以番茄生长中检测番茄主茎粗细的测量工作为例，具体说明一种手持便携式无接触断面测量装置的工作过程如下：
57.番茄的栽培工艺为：育苗——定植——日常管理——采收——日常管理——采收——拉秧。日常管理包括：打叶、吊蔓、植保、灌溉、施肥等，同时还要观察番茄的长势情况，如番茄主茎的粗细程度、叶片大小颜色、有无病虫害、是否缺肥缺水等。番茄主茎的粗细程度能直接反应出其生长状况，过粗或过细均能影响番茄的产量，所以定期对主茎的粗细进行检测，并对检测结果进行分析，为更好的日常管理提供帮助，为提高产量、环境调控提供科学依据。
58.使用本实施例所述的一种手持便携式无接触断面测量装置可完成对番茄主茎粗细的测量工作，其工作过程如下：
59.番茄的主茎不是很粗，选用规格合适的测量传感器10完成测量工作，将主机与测量传感器接口8和测量传感器与主机接口11用数据线连接。
60.1、打开电源开关5，在触摸显示屏2上使用设置键3设置测量所需要的信息(如：名称或编号、日期、时间等)。
61.2、测量前对番茄主茎所测量位置做好标记，方便再次测量。
62.3、打开对象捕捉器12对准番茄主茎的标志点，将番茄主茎置于测量传感器10的测量区域内，如需要水平测量时将水平气泡4居中。
63.4、按下测量开关6后，测量传感器10上的激光发射和接收器13发射激光，遇到被测番茄主茎遮挡，其光线反射回与之对应的接收器，测量出被测番茄主茎在该处与测量传感器10内侧的距离，测量传感器10的内侧间距减去左右两两相对的番茄主茎在该处与测量传感器10内侧的距离，得出该处番茄主茎的长度，多个激光发射和接受器13形成了相同间隔距离下的番茄主茎的长度，未被遮挡的激光被对面接收器接收，故计算结果为零。经过数学模型计算绘制出番茄主茎断面形状图，得出测量数据(包括周长、面积、断面形状)并显示在触摸显示屏2上，点击存储键将数据保存，此时完成了一个测量数据的采集。为了保证数据更加准确，可进行多次测量，确定最终的测量数据。
64.5、用usb type-c数据线将usb type-c接口7与电脑连接将测量数据导入计算机，导出的数据为表格和图形方式，便于以后的对比分析。
65.6、不定期的用标定块14对测量传感器10进行标定，若出现误差时，及时修正测量参数。
66.综上所述，本发明一种手持便携式无接触断面测量装置，可以在不接触被测物的情况下进行测量，不会对被测物表面产生变形、损坏。测量信息量大，适用范围广。
67.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。