[发明专利]具有激光测距仪的水平测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及水平测量，特别是涉及具有激光测距仪的水平测量装置及其测量方法。

背景技术

水平仪是一种测量小角度的常用量具。在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。按水平仪的外形不同可分为：万向水平仪，圆柱水平仪，一体化水平仪，迷你水平仪，相机水平仪，框式水平仪，尺式水平仪；按水准器的固定方式又可分为：可调式水平仪和不可调式水平仪。

水平仪的水准管是由玻璃制成，水准管内壁是一个具有一定曲率半径的曲面，管内装有液体，当水平仪发生倾斜时，水准管中气泡就向水平仪升高的一端移动，从而确定水平面的位置。水准管内壁曲率半径越大，分辨率就越高，曲率半径越小，分辨率越低，因此水准管曲率半径决定了水平仪的精度。水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、直线度、垂直度及设备安装的水平位置等。特别是在测垂直度时，磁性水平仪可以吸咐在垂直工作面上，不用人工扶持，减轻了劳动强度，避免了人体热量辐射带给水平仪的测量误差。

传统技术存在以下技术问题：

现有的水平仪仅能够测量是否水平，而不能够准确地得出倾斜角度。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种水平测量装置，既可以测量是否水平，还可以准确地得出倾斜角度。

一种水平测量装置，包括：

第一基准板，所述第一基准板内设置有水平的第一水准管；

第二基准板，所述第二基准板内设置有水平的第二水准管；

连接板，所述连接板的一端与所述第二基准板垂直，所述连接板的该端与所述第二基准板的一端固定连接，所述连接板的另一端与所述第一基准板的一端铰接，所述铰接处位于所述第一基准板该端的中间；

激光测距仪，所述激光测距仪位于所述第一基准板与所述连接板铰接的一端的相对端的中间；以及

锁紧机构，所述锁紧机构位于所述铰接处。

上述水平测量装置利用第一基准板的长度是已知的和所述铰接处的中心到所述第二基准板与所述连接板固定连接的一端的中心的距离是不变的从而也是已知的，加上一定的几何关系的计算(余弦定理、平行线的内错角相等和直角三角形中两个锐角互余等等)，只需要一个激光测距仪，只需要测量一次，既可以测量是否水平，还可以准确地得出倾斜角度。

在另外的一个实施例中，所述锁紧机构包括穿过所述连接板和所述第一基准板的螺栓和与所述螺栓螺纹配合的螺母。

在另外的一个实施例中，所述激光测距仪包括：

控制芯片；

与所述控制芯片相连的陀螺仪；

与所述控制芯片相连的激光测距传感器，所述激光测距传感器与激光发射器相连，所述激光测距传感器还与激光接收器相连；

接收所述激光发射器发出的激光和所述激光接收器接收的激光的镜片组；所述激光接收器包括接收所述镜片组发射的激光的雪崩管。

在另外的一个实施例中，所述控制芯片的型号PIC32MX440F128HT-80I/PT。

在另外的一个实施例中，所述陀螺仪的型号为MPU6050。

在另外的一个实施例中，所述镜片组包括物镜和接收所述物镜发射的激光的棱镜组。

在另外的一个实施例中，所述棱镜组包括至少两个棱镜，所述棱镜之间胶合连接，所述棱镜的胶合面镀有分光膜。

在另外的一个实施例中，所述棱镜的接收所述物镜发射的激光的入射面镀有增透膜。

在另外的一个实施例中，所述雪崩管的型号为AD500-9TO52S。

在另外的一个实施例中，所述激光测距仪还包括：显示模块，所述显示模块为透过式液晶显示屏，所述透过式液晶显示屏与所述镜片组集成在一起。

在另外的一个实施例中，所述透过式液晶显示屏的型号为TTR1F2031。

一种应用任一项所述的水平测量装置的测量方法，包括：

将所述第一基准板放置在待测平面；

将所述第二基准板调整到水平，并将所述锁紧机构锁紧；

利用所述激光测距仪测量所述激光测距仪到所述第二基准板与所述连接板固定连接的一端的中心的距离；

判断所述激光测距仪到所述第二基准板与所述连接板固定连接的一端的中心的距离是否等于预设距离；

若是，则所述待测平面水平；

若不是，获取所述第一基准板的长度；

获取所述铰接处的中心到所述第二基准板与所述连接板固定连接的一端的中心的距离；