[发明专利]地坪高差仪

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工中,一种利用连通器原理工作的高差测量及坡度测量装置。

背景技术

在工程建筑施工等领域，经常需要测量两点之间的高度差和坡度角。目前建筑施工行业比较通用的测量两点之间高度差方法简述如下：

（一）软管“找水平”法建筑工人使用一条装水的透明软管，软管一端直立与某一待测处，将软管的另一端拖到其它位置，然后标记两软管的液面位置，这就是所说的“找水平”。找好水平后，根据高度需要再通过划线的方法抬高或降低标记线，从而确定相对标高。

“找水平”是利用连通器原理工作的，要求整个软管内部不允许有气泡；若软管内存在气泡，则测量结果将出现偏差，最大测量偏差等于气泡的竖直高度。然而，工人的使用习惯总是现用现灌水，由于软管的内径一般较小，往软管内灌水时极易存留气泡于管内，使测量结果与真实值比较大打折扣。

所以，用“找水平”确定标高的方法具有测量仪器简单、廉价和方便的特点，但其致命缺陷是测量不准确、不能够直接确定标高。因此，此方法仅限于尺寸要求不高的简易工程施工。

（二）激光水平仪法激光水平仪是近几年出现的一种测量仪器，其被广泛用于建筑施工和装饰工程。激光水平仪是利用激光的低发散性和铅垂线原理（重力的方向总是竖直向下）工作的，其测量精度决定于内部激光管与铅垂线的夹角和被测量对象的水平距离。内部激光管与铅垂线的夹角在生产时被确定，理论上要求二者的夹角必须是90度，出厂时要经过严格调试；被测量对象的水平距离越大，水平线的误差越大，当水平距离大于20米时，激光扫描线的宽度已经达到5-10毫米，这对测量结果影响很大；内部激光管与铅垂线的夹角随着使用年限的延长、环境温度等因素会出现微小的变化，这种微小变化对测量结果的影响是非常巨大的。

因此，激光水平仪法也是一种简易而且精度低的方法。在一些要求严格的施工场合无法使用。

（三）水准仪法水准仪是一种建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。

水准仪适用于水准测量的仪器，目前我国水准仪是按仪器所能达到的每千米往返测高差中数的偶然中误差这一精度指标划分的，共分为4个等级，DS05、DS1、DS3和DS10，1千米往返高差中数偶然中误差分别为≤0.5mm、≤1mm、≤3mm、≤10mm。

水准仪是一种精密而且贵重的测量仪器，目前被普遍应用于测绘、建设等行业，它是一种较高档的测绘仪器。操作和使用水准仪需要有专业技术人员进行。

水准仪虽然具有较高的测量精度、较大的测量距离，但其测量条件受天气影响，而且不能够跨越障碍物，基准位置与被测位置之间必须是直线可见的。

水准仪虽好，但不是人人可以拥有、人人会使用的高档仪器。在一些小工地上，往往不被使用。

综上，在目前公知的高差测量仪器中，如果要求高精度、大范围，就必须采用DS05或DS1以上的高精度水准仪(精度为每公里往返中误差为0.5-1mm，普通水准仪为每公里往返中误差为3-10mm)；在要求不高的测量场合，可以采用普通水准仪、激光水平仪或软管连通器，其精度范围为10-30mm。

本发明提出的是一种基于连通器原理，既具有较高精度（不大于1mm）、使用方便，而且价格低廉、多功能的高差测量仪器。

基于连通器原理的高差测量仪，我们检索到三个相关文献：

文献（一）CN01209421-高差仪(2001)实用新型专利，连通器原理，采用不同管径的储水罐和连接管，要通过计算或预计算标定高差。要求连接管管径均匀且不能膨胀；测量过程繁琐、测量精度低。因此该专利技术的实用价值不高。

文献（二）CN201110038239-高差仪-发明专利(2011)发明专利，连通器原理。与文献（一）CN01209421-高差仪(2001)是同一发明人郑负申请的不同类型专利。实质与与附件1CN01209421-高差仪(2001)相同。

文献（三）CN200820002689-一种带有标尺的连通管高差仪-实用新型(2008)实用新型专利，连通器原理，U形管结构；在U形管一侧的下部放置一只放水阀门。如果要调整U形管内部液面的高度，需要重新注水或放水，无储水装置。

该项发明精度相对较高，结构简单，具有一定的使用价值。