一种全自动测斜仪的制作方法

1.本实用新型涉及测斜仪技术领域，具体涉及一种全自动测斜仪。


背景技术：

2.测斜仪是一种用于测量深层次水平位移的仪器，被广泛使用；传统的测斜仪通常需要人工将测量探头放入待测孔中，之后通过人工拉动线缆，实现每个预定测斜深度数据的采集，传统的测斜仪不但操作极为麻烦，而且误差极大，现有出现的能够实现自动测斜的测斜仪，通过绕盘实现线缆的自动收放，能够有效简化操作，但是现有的自动测斜仪大多采用检测磁铁和传感器来进行定距测量，该结构存在着测点间距不易修改，使用不灵活，误差较大的问题，测斜效果较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种全自动测斜仪，以解决现有技术中存在现有测斜仪测斜效果较差的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果；详见下文阐述。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
5.本实用新型提供的一种全自动测斜仪，包括机架，所述机架上设置有测斜仪装置、计数装置、绕线装置和控制装置，所述测斜仪装置、所述计数装置和所述绕线装置均与所述控制装置电连接，其中：所述测斜仪装置包括测斜线缆和测斜装置，所述测斜线缆的两端分别与所述测斜装置和所述绕线装置相连；所述计数装置包括编码器、计数联动件、标记感应装置和标记装置，所述编码器通过所述计数联动件与所述测斜线缆相抵，所述绕线装置能带动所述测斜线缆移动，以使所述计数联动件和所述编码器同步转动；所述测斜线缆上均匀设置有多个所述标记装置，所述标记感应装置能感应所述标记装置。
6.优选地，所述标记感应装置设置为接近开关，所述接近开关设置在所述机架上且与所述控制装置电连接；所述标记装置设置为金属标；所述金属标包括第一金属标和第二金属标，所有所述第一金属标沿所述测斜线缆均匀设置，所有所述第二金属标沿所述测斜线缆均匀设置。
7.优选地，所述计数装置包括导线组件，所述导线组件包括导向件，所述测斜线缆设置在所述导向件上。
8.优选地，述计数装置包括压紧组件，所述计数联动件设置为计数齿轮，其中：所述压紧组件包括压紧滑轮，所述压紧滑轮与所述计数齿轮相对设置，所述测斜线缆滑动设置在所述压紧滑轮和所述计数齿轮之间；所述压紧滑轮能够压紧所述测斜线缆和所述计数齿轮，以使移动的所述测斜线缆带动所述计数齿轮转动。
9.优选地，所述测斜装置包括测压传感器，所述测压传感器设置在所述机架上且与所述控制装置电连接，用于判断所述测斜装置的运动状态。
10.优选地，所述绕线装置包括绕线驱动装置和绕线执行装置，其中：所述绕线执行装
置包括绕盘，所述绕线驱动装置与所述绕盘传动相连且能驱动所述绕盘转动；所述测斜线缆的一端与所述绕盘相连，所述测斜线缆能缠绕在所述绕盘上。
11.优选地，所述绕线装置包括绕线导向装置，所述绕线导向装置包括导杆、丝杆、导向座和线缆限位组件，其中：所述导杆相对于所述丝杆平行设置；所述丝杆与所述绕线驱动装置传动相连；所述导向座上设置有导孔和丝杆螺母，所述导杆穿过所述导孔且与所述导杆滑动配合，所述丝杆穿过所述丝杆螺母且与所述丝杆螺母螺纹配合；所述线缆限位组件设置在所述导向座上，所述测斜线缆设置在所述线缆限位组件上。
12.优选地，所述绕线驱动装置包括动力装置和带传动装置，其中：所述绕盘通过所述带传动装置与所述动力装置传动相连；所述丝杆通过所述带传动装置与所述动力装置传动相连。
13.优选地，所述全自动测斜仪包括防水装置，所述防水装置设置在所述机架外侧；所述防水装置包括防水件，所述测斜线缆穿过所述防水件，所述防水件内部设置有橡胶塞，所述橡胶塞用于所述测斜线缆上水份和杂质的去除。
14.优选地，所述控制装置包括主控制器、控制面板和无线通讯装置，其中：所述测斜仪装置、所述计数装置和所述绕线装置均与所述主控制器电连接；所述控制面板设置在所述机架上且与所述主控制器电连接；所述无线通讯装置设置在所述机架上，所述主控制器通过所述无线通讯装置与移动终端通讯连接。
15.本实用新型提供的一种全自动测斜仪至少具有以下有益效果：
16.所述全自动测斜仪包括机架，所述机架上设置有测斜仪装置、计数装置、绕线装置和控制装置，机架用于测斜仪装置、计数装置和绕线装置等的支撑和安装，绕线装置能够带动测斜仪装置沿待测孔升降，便于待测数据的采集，测斜仪装置和计数装置相互配合用于待测孔测斜数据的采集，控制装置用于总控，使装置实现自动化。
17.所述测斜仪装置包括测斜线缆和测斜装置，所述测斜线缆的两端分别与所述测斜装置和绕线装置相连，测斜线缆为柔性牵引信号线，一方面能够牵引测斜装置升降，另一方面能够传输测斜数据。
18.所述计数装置包括编码器、计数联动件、标记感应装置和标记装置，所述编码器通过所述计数联动件与所述测斜线缆传相抵，在测斜的过程中，绕线装置带动测斜线缆移动，从而带动计数联动件和编码器转动，通过编码器转动的圈数，从而获取测斜装置相对于待测孔的相对位置，数据采集准确、科学。
19.所述测斜线缆上均匀设置有多个所述标记装置，所述标记感应装置能感应所述标记装置，二者相互配合，通过周期性间隔感应，能够有效辅助编码器数据的采集，减少编码器数据采集过程中的误差，进一步使数据更加的精准、可靠，测斜效果显著。
20.本实用新型采用编码器、标记装置和标记感应装置相互配合，不但测斜数据采集精准，测斜效果显著，而且测斜时，测点间距不受硬件所限，能够根据使用者的实现需求通过软件进行设定，使用灵活方便。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型结构示意图；
23.图2和图3是本实用新型一实施方式内部结构示意图；
24.图4是本实用新型一实施方式内部结构俯视示意图；
25.图5是本实用新型a部放大图；
26.图6是本实用新型b部放大图；
27.图7是本实用新型c部放大图；
28.图8是本实用新型另一实施方式内部结构示意图；
29.图9是本实用新型另一实施方式内部结构俯视示意图；
30.图10是本实用新型d部发大图。
31.附图标记
32.1、机架；11、第一安装板；12、第二安装板；13、铰链；14、线缆滑轮；15、丝杆座；16、主轴座；17、电路硬件安装板；18、手拉杆；19、万向轮；2、测斜仪装置；21、测斜线缆；22、测压传感器；3、计数装置；31、编码器；32、计数联动件；33、标记感应装置；34、导线组件；341、导线环；342、导线滑轮；35、压紧组件；4、绕线装置；41、绕线驱动装置；411、带传动装置；4111、涨紧轮弹簧；4112、涨紧轮支座；4113、涨紧轮滑轮安装座；4114、涨紧轮滑轮；412、动力装置；42、绕行执行装置；421、绕盘；422、同步带轮；423、主轴轴承；424、主轴；425、导电滑环；426、导电滑环止动杆；43、绕线导向装置；431、导杆；432、丝杆；433、丝杆螺母；434、导向座；435、线缆限位组件；4351、导向光杆；4352、限位轴；4353、限位滑轮；4354、限位筒体；5、控制装置；6、防水装置。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
34.实施例1：
35.本实用新型提供了一种全自动测斜仪，如图1-图7所示，所述全自动测斜仪包括机架1，机架1上设置有测斜仪装置2、计数装置3、绕线装置4和控制装置5，测斜仪装置2、计数装置3和绕线装置4均与控制装置5电连接。
36.测斜仪装置2包括测斜线缆21和测斜装置，所述测斜装置为现有测斜探头，机架1上设置有线缆滑轮14，测斜线缆21的一端穿过线缆滑轮14与所述测斜装置相连，测斜线缆21的另一端与绕线装置4相连，测斜时，所述测斜装置置于待测孔内，测斜线缆21在绕线装置4的驱动下带动所述测斜装置在所述待测孔内升降，从而实现对待测点数据的采集，在此过程中，测斜线缆21一方面用于所述测斜装置牵引，另一方面能够将采集的信息输送至控制装置5。
37.计数装置3包括编码器31、计数联动件32、标记感应装置33和标记装置，编码器31通过计数联动件32与测斜线缆21传动相连，在测斜的过程中，测斜线缆21移动会带动计数
联动件32转动，编码器31随之转动，通过编码器31的转动圈数能够获取所述线缆装置的相对位置，进而获取待测孔的深度，以及待测点的高度等。
38.测斜线缆21上均匀设置有多个所述标记装置，标记感应装置33能感应所述标记装置，在测斜的过程中，标记感应装置33每次感应到所述标记装置时，编码器31置零，重新计数，同时，所述测斜装置对待测孔进行角度测量，并将该测量数据输送至控制装置5，采用该方式，不但能够有效降低系统误差的影响，使数据采集更加精准可靠，而且不受硬件限制，仅通过软件设定，便可调整测点间距，使用灵活方便。
39.实施例2
40.实施例2建立在实施例1的基础上：
41.标记感应装置33设置为接近开关，所述接近开关设置在机架1上且与控制装置5电连接，所述接近开关为霍尔传感器接近开关；所述标记装置设置为金属标，所述金属标宽1cm，相邻所述金属标的间距可根据需求自定义设定。
42.所述标记装置还可设置为rfid标签、ic卡、色环等，标记感应装置33设置为与其相对应的标识识别器。
43.所述金属标包括第一金属标和第二金属标，所有所述第一金属标沿测斜线缆21均匀设置，所有所述第二金属标沿测斜线缆21均匀设置，设置两组金属标一方面测点间距更加灵活，另一方面误差校正效果更加显著。
44.优选地，所述第一金属标采用铜箔标记，相邻所述铜箔标记间隔0.5m，所述第二金属标采用铝箔标记，相邻所述铝箔标记间隔1m。
45.作为可选地实施方式，计数装置3包括导线组件34，导线组件34包括导向件，测斜线缆21设置在所述导向件上，且能沿所述导向件移动。
46.如图2和图5所示，所述导向件设置为导线环341，机架1上设置有第一安装板11，导线环341采用吊环螺丝，螺纹连接在第一安装板11上。
47.测斜线缆21穿过导线环341且与导线环341滑动配合，导线环341设置在计数联动件32的两侧，能够有效限定测斜线缆21的滑动轨迹，减少测斜线缆21在滑动过程中与计数联动件32之间的打滑现象，减小误差。
48.作为可选地实施方式，如图5所示，计数装置3包括压紧组件35，计数联动件32设置为计数齿轮，所述计数齿轮通过紧定螺丝与编码器31连接，二者可转动设置于第一安装板11上。
49.压紧组件35包括压紧滑轮，第一安装板11上设置有第二安装板12，所述压紧滑轮通过安装螺丝可滑动安装于第二安装板12上，所述压紧滑轮与所述技术齿轮相对设置，第二安装板12后设置有扭簧和销，为所述压紧滑轮提供压紧力，使其能够将测斜线缆21压紧在所述计数齿轮上，有效增大测斜线缆21与所述计数齿轮之间的摩擦力，使测斜线缆21和所述计数齿轮之间仅能发生滚动摩擦，进一步减小系统误差，使检测更加的精准。
50.作为可选地实施方式，如图5所示，所述测斜装置包括测压传感器22，测压传感器22通过铰链13铰接设置在第一安装板11下方，测压传感器22与控制装置5电连接，测斜时，通过铰链13使测压传感器22顺时针旋转90
°
，测压传感器22实时检测所述测斜装置的压力状态，从而有效判断所述测斜装置的运动状态，当测斜期间遇到压力突变时，控制装置5控制绕线装置4马上停止，排出故障，若没有故障，则所述测斜装置到达孔底时，压力才会发生
突变，此时，控制装置5控制绕线装置4停止，未使用时，测压传感器22通过铰链13收起，以待下次检测。
51.作为可选地实施方式，如图3和图6所示，绕线装置4包括绕线驱动装置41和绕线执行装置。
52.所述绕线执行装置包括绕盘421，机架1上相对设置有两个主轴座16，两个主轴座16之间通过主轴轴承423可转动设置有主轴424，绕盘421固设在主轴424上，主轴424的输入端与绕线驱动装置41传动相连，测斜时，绕线驱动装置41能够驱动主轴424正反转，进而带动绕盘421正反转，从而实现测斜线缆21的收放。
53.主轴424的输出端设置有导电滑环425，导电滑环425输出静止的电线，由静止的电线供信号给所述全自动测斜仪的主控制器。
54.靠近导电滑环425的主轴座16上设置有导电滑环止动杆426，主轴424上位于导电滑环425靠近绕盘421的一侧设置有止动螺母。
55.作为可选地实施方式，如图3和图7所示，绕线装置4包括绕线导向装置43，绕线导向装置43包括导杆431、丝杆432、导向座434和线缆限位组件435。
56.机架1上相对设置有两个丝杆座15，丝杆432的两端通过丝杆轴承座安装在两个丝杆座15上，丝杆432的输入端与绕线驱动装置41传动相连。
57.导杆431的两端固定设置在两个丝杆座15，导杆431相对于丝杆432平行设置。
58.导向座434上设置有导孔和丝杆螺母433，导杆431穿过所述导孔且与导杆431滑动配合，丝杆432穿过丝杆螺母433且与丝杆螺母433螺纹配合，丝杆432转动，能使导向座434沿导杆431滑动。
59.线缆限位组件435设置在导向座434上。
60.线缆限位组件435包括两个导向光杆4351，导向光杆4351螺纹固定在导向座434上，两个导向光杆4351之间能够形成导向间隙，其与测斜线缆21相适配，测斜线缆21滑动设置在所述导向间隙上，线缆限位组件435具有导向布线的作用，在实际使用的过程中，通过设置好减速比，使测斜线缆21能够均匀排布在绕盘421上，有效避免绕线故障。
61.作为可选地实施方式，如图3和图7所示，绕线驱动装置41包括动力装置412和带传动装置411，动力装置412设置为电机，主轴424的输出端设置有同步带轮422，绕盘421、丝杆432通过带传动装置411传动相连。
62.可选地，如图6所示，带传动装置411设置有传动带涨紧组件，所述传动带涨紧组件包括涨紧轮支座4112、涨紧轮弹簧4111、涨紧轮滑轮安装座4113和涨紧轮滑轮4114，涨紧轮支座4112设置在机架1上，涨紧轮弹簧4111设置在涨紧轮支座4112上，涨紧轮滑轮安装座4113与涨紧轮弹簧4111相连，涨紧轮滑轮4114安装在涨紧轮滑轮安装座4113上，带传动装置411的传动带穿过涨紧轮滑轮4114，涨紧轮滑轮4114涨紧传动带，保证带传动装置411的传动效果。
63.作为可选地实施方式，如图6所示，所述全自动测斜仪包括防水装置6，防水装置6设置在机架1外侧。
64.防水装置6包括防水件，所述防水件设置为盘状，测斜线缆21穿过所述防水件，所述防水件内部设置有橡胶塞，所述橡胶塞用于测斜线缆21上水份和杂质的去除。
65.可选地，所述防水件内部设置有硬质毛刷，所述硬质毛刷与所述橡胶塞层级设置，
如此设置，进一步提高水份与杂质的去除效果。
66.作为可选地实施方式，如图1所示，控制装置5包括主控制器、控制面板和无线通讯装置，机架1上设置有电路硬件安装板17，用于控制装置5电路硬件的安装。
67.测斜仪装置2、计数装置3和绕线装置4均与所述主控制器电连接；所述控制面板设置在机架1上且与所述主控制器电连接，所述控制面板上设置有按钮、led灯及数码管，用于手动操控和工作指示。
68.所述无线通讯装置设置在机架1上，所述主控制器通过所述无线通讯装置与移动终端通讯连接，所述移动终端包括手机、平板等，在实际使用的过程中，所述移动终端通过蓝牙或者无线网与所述主控制器通讯连接。
69.控制装置5包括循环保存日志系统，用于测斜数据的循环保存。
70.机架1上设置有usb插口，通过u盘能够导出数据。
71.作为可选地实施方式，机架1内部设置为框架结构，其通过铝合金型材组装而成，机架1外侧设置有手拉杆18，底部设置有万向轮19，便于装置移动。
72.工作过程：
73.将所述测斜装置和测斜线缆21放进待测孔中，将测压传感器22沿铰链13顺时针旋转90
°
，将测斜线缆21放置在线缆滑轮14的滑槽上，然后按下所述控制面板上的测孔深按钮，所述电机开始反转，由所述测斜装置自重带着测斜线缆21往下移动，期间测压传感器22实时监测所述测斜装置的运动状态，如期间遇压力突变，所述电机马上停止运行，排除故障，若没有故障，到达孔底时，压力会突变，所述电机停止，由所述主控制器根据编码器31圈数算出孔深后，通过所述控制面板对待测孔进行参数设置，设置完毕后，开始正式测量，按下所述控制面板上的启动按钮，电机正转，绕盘421带着测斜线缆21通过所述防水件去除测斜线缆21上的水分和杂物，然后测斜线缆21在所述导向件的导向作用下，水平置于所述压紧滑轮和所述计数齿轮之间，所述压紧滑轮将测斜线缆21压紧在所述计数齿轮上，随着测斜线缆21的移动，所述计数齿轮转动，编码器31同步转动，在此过程中，由编码器31的圈数，通过所述主控制器的程序算出测斜线缆21拉起来的长度，在测斜线缆21上拉起的过程中，由所述接近开关感应测斜线缆21上的铜箔标记和铝箔标记，每次感应到测斜线缆21标记时，编码器31置零，重新计数，同时对所述测斜装置的位置进行角度测量并计入测量数据，测斜线缆21进入所述导向间隙，随着绕盘421的转动，丝杆432转动，线缆限位组件435沿导杆431滑动，从而使测斜线缆21均布在绕盘421上，当所述测斜装置移动至孔口位置时，由所述接近开关通过设置的参数计数报停，所述电机停止，并发出将所述测斜装置调整180
°
的指令，在人为将所述测斜装置调整180
°
后，在所述控制面板上按下继续测量按钮，所述电机开始反转，由所述测斜装置自重带着测斜线缆21往下移动，期间测压传感器22实时监测所述测斜装置的状态，如期间遇压力突变，所述电机马上停止运行，排除故障，若没有故障，通过编码器31计数和所述接近开关校准，在到达预订米数时，电机停止。
74.重复上述测量步骤，在测量完毕后，所述全自动测斜仪自动将测量的数据同步到手机云平台，将所述测斜装置拉出待测孔外并放在机架1上，通过铰链13逆时针旋转90
°
收起测压传感器22，测量结束。
75.类似地，上述通过控制面板的操控方式，同样通过所述移动终端也可实现操控。
76.实施例3
77.实施例3与实施例2的不同点在于：
78.如图8-图10所示，所述导向件设置为导线滑轮342，导线滑轮342设置在第一安装板11上，测斜线缆21设置在导线滑轮342上。
79.在测斜的过程中，随着测斜线缆21的移动，导线滑轮342随之滚动。
80.导线滑轮342一方面能够有效限定测斜线缆21的移动轨迹，减少测斜线缆21与计数联动件32之间的打滑，另一方面采用滚动摩擦，减少测斜线缆21移动过程中的摩擦损耗。
81.作为可选地实施方式，如图10所示，线缆限位组件435包括两个限位套筒，两个所述限位套筒之间形成导向间隙，所述限位套筒包括限位轴4352、限位滑轮4353和限位筒体4354，限位轴4352固定设置在导向座434上，限位滑轮4353的数量设置为多个，依次套设至限位轴4352上，限位筒体4354套设至限位滑轮4353上。
82.通过所述限位套筒，在保证导向布线效果的基础上，采用滚动摩擦，有效减少测斜线缆21移动过程中的摩擦损耗。
83.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
84.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
85.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
86.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。