[实用新型]重心式结构面产状测量仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种重心式结构面产状测量仪器，特别是一种应用于土木工程领域的重心式结构面产状测量仪器。

背景技术

在土木工程领域，结构面是指岩体内开裂的和易开裂的面如层面、节理、断层、片理等又称不连续面。结构面的产状是指结构面在空间的延展方位。包含三个要素，即走向、倾向和倾角。其中方位角：方位角又称地平经度(Azimuth(angle)缩写Az)，是在平面上量度物体之间的角度差的方法之一。是从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。

结构面产状的表示方法有两种：

1：只记倾向和倾角。如：160°∠40°。

2：走向、倾向和倾角。如：N70°E/SE∠40°(两个例子为同一结构面使用产状的不同表示方法)。

结构面走向是结构面与水平面相交线的方位，测量时将罗盘长边的底棱角紧靠结构面，当圆形水准器气泡居中时读指北或指南针所指度数即所求(因走向线是一直线，其方向可两边延伸，故读南、北针均可)。

结构面倾向的测量是指结构面向下最大倾斜方向线(真倾向线)在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北段指向结构面向下倾斜的方向，以南端短棱靠着结构面，当圆形水准器气泡居中时，读指北针所指度数即所求。

结构面倾角是指结构面与假想水平面间的最大夹角，称真倾角。真倾角可沿结构面真倾斜线测量求得，若沿其他倾斜测得的倾角均较真倾角小，称为视倾角。测量时将罗盘侧立，使罗盘边长紧靠结构面，并用手指拨动底盘外之活动扳手，同时沿结构面移动罗盘，当管状水准器气泡居中时，测斜指针所指最大度数即结构面的真倾角。若测斜器是悬锤式的罗盘，方法与上基本相同，不同之处是手指按住底盘外的按钮，悬锤则自由摆动，当达最大值时松开手指，悬锤固定所指的读数即结构面的真倾角。

使用现有的机械罗盘方法对结构面产状进行测量都必须使圆形水准器气泡或管状水准器气泡居中，方能进行准确测量。当罗盘水平时其与与结构面相交，该交线方向即为结构面走向，倾向则为以该交线为法相方向的面在结构面倾斜方向上的水平投影方位角。倾角测量通过带管状水准器的测角器或悬锤式测斜器测量。使用机械罗盘测量中在保证罗盘棱边紧靠结构面的同时确保水准器气泡居中，方能准确测出结构面走向、倾向，同时还需通过调整管状水准器或悬锤测量其倾角。该方法受测量环境及人为因素影响较大，测量速度较慢。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用方便，不用调整仪器水平，可以快速准确的测出结构面产状的重心式结构面产状测量仪器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的重心式结构面产状测量仪器，包括框架、中央隔板、球形指南针，所述框架包括内壁和外壁，所述球形指南针设置在框架的内壁之中，所述球形指南针包括球形外壳和设置在球形外壳中的磁针，所述框架的内壁与球形外壳接触，并且球形外壳中的球心在内壁的回转中心上，所述磁针包括南针和北针；还包括悬垂，所述悬垂与球形外壳刚性连接，所述悬垂的延长线过球形外壳的球心，所述悬垂与磁针相互垂直，所述球形外壳表面设置有倾角刻度线，所述中央隔板为圆环形，所述中央隔板的中间平面通过球形外壳的球心，所述中央隔板设置在内壁和外壁之间，并与框架可转动连接，且其转轴与磁针的转轴重合，所述中央隔板的重心与其几何中心不重合，所述中央隔板上设置有角度刻度，所述中央隔板上还设置有倾向指示针，倾向指示针与中央隔板重心到中央隔几何中心的连线的夹角为180度，中央隔板上的角度刻度以倾向指示针的角位置为0刻度位置，刻度值沿逆时针方向递增。

进一步的是，在框架的内壁或者外壁上设置有推力轴承，所述中央隔板通过推力轴承与框架可转动连接。

进一步的是，在框架的上方还设置有放大镜。

本实用新型的有益效果是：本申请采用的仪器不需要再保证罗盘棱边紧靠结构面的同时确保水准器气泡居中，也不需要同时调整管状水准器或悬锤来测倾角。本申请的技术方案受测量环境及人为因素影响小，因此测量更加准确且，测量速度更快。

附图说明

图1是本申请的结构示意图；

图2是本申请球形指南针的结构示意图；

图3是本申请测量真倾角的原理图；

图4是实施例1测量真倾向的示意图；

图5是实施例1测量真倾角的示意图；

图6是实施例2测量真倾向的示意图；

图7是实施例2测量真倾角的示意图；