[实用新型]一种照相机竖直角度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种照相机竖直角度测量装置，具体应用于铁塔视觉测量中。

背景技术

在进行铁塔视觉测量时，照像机的水平角和竖直角是测量的两个重要参数，水平角可以通过霍尔片或磁针测量出来，竖直角测量需要通过其它仪器如全站仪等测量，与照像机结合十分不方便，测量起来比较繁琐，测量结果也不准确。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、测量操作方便、测量结果准确的照相机竖直角度测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种照相机竖直角度测量装置，其关键技术在于：其包括角度测量盘和设置于角度测量盘内部的整体探头；

所述角度测量盘包括罩壳，所述罩壳内设有芯部支撑套，所述芯部支撑套内套设有与三角架上的螺栓连接的螺栓套和用于与照相机连接的芯螺栓，所述芯螺栓位于螺栓套上部；

所述整体探头包括两个分探头，所述分探头包括支撑块、与支撑块连接的三角形悬臂以及设于三角形悬臂另一端的重块，所述三角形悬臂的上、下两面设有用于测量三角形悬臂应变的电桥；所述电桥的四个桥臂由四个应变片组成，三角形悬臂的上、下两面各设置两个应变片；

所述电桥的输入端连接用于提供电压的稳压模块，所述电桥的输出端接可将角度变化转换为电压的应变调理模块，所述应变调理模块的输出端接显示记录模块；所述显示记录模块设于罩壳的外部；

两个分探头共用一个支撑块，两个分探头的三角形悬臂相互垂直布置。

四个应变片分别为应变片A、应变片B、应变片C和应变片D，其中应变片A和应变片B位于相邻的桥臂上，应变片C和应变片D位于相邻的桥臂上，应变片A和应变片B对应设置于三角形悬臂的上下两侧，应变片C和应变片D对应设置于三角形悬臂的上下两侧。

优选的，所述稳压模块的型号为B0505S－1W，所述应变调理模块的型号为A11B11，所述显示记录模块的串口数据记录模块，其型号为U310。

优选的，所述三角形悬臂长度为50㎜，其大端宽度为5㎜，厚度为0.5㎜，重块质量为60g。

进一步的改进，还包括设置于支撑块上的用于测量照相机水平角的霍尔片。

本实用新型的测量原理是：

通过设置在角度测量盘的测量探头来完成竖直角度的测量，可方便的做成平板式，安装在三脚架和照相机之间，同照相机一同记录，实现相机的仰角（竖直角）测量，分探头的测量原理如下：

设有厚度为h的三角型悬臂端部加一重物，重物质量为m，受到的重力为mg，

悬臂上任一点Q，距重物重心x，该位置水平臂宽度为b。见图1。Q点的弯矩M_Q为：

M_Q＝Px………………………(1)

Q处的截面为方型，面积为b×h,则Q处的惯性距为                                                。

Q表面应力为:

…………………………（2）

根据虎克定律：

……………………………………（3）

式中：为Q点处的表面应变，E为三角形悬臂的弹性模量。

由（3）式可以看出，为常数，h为三角型悬臂的厚度，表面应变在全长L内不发生变化，因此，长度方向表面应力只与p成正比。

当三角形悬臂转动α角度时，见图2，p=mgcosα。代入（3）式可知：

……………………………………（4）

式中k为常数，。只要精确测量出即可计算出角度α。

为了精确测量值，设计如图4所示的分探头探测装置即可。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型将两个（或多个）分探头集成在一起放置在一个罩壳内，并将其安装于照相机和三角架之间，能方便的测量照相机的竖直角度，操作简便；利用应变片组成一个电桥，可以将输出的电压信号放大，并同步显示在显示记录模块上，读取方便；在支撑块上粘贴一个霍尔片即可实现竖直角度和水平角度的组合测量，非常简便。

附图说明

图1是本实用新型三角形悬臂的示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是压力p与转动角度α之间的示意图；

图4是分探头的示意图； 

图5是分探头的电路原理示意图；

图6是整体探头的示意图；

图7是整体探头封装在角度测量盘内的示意图；