[实用新型]高精度二维水平仪

说明书

本申请公开一种高精度二维水平仪，包括基座、水银盘、二维自准直仪和控制器；水银盘中盛有水银，固定在基座上，水银盘基面与基座基面平行；其中，水银面为绝对水平面；二维自准直仪固定在基座上，位于水银盘上方；当水平仪放置在水平平面上时，二维自准直仪的光轴与水平面、基座下端面和水银面垂直；二维自准直仪发出光束，经水银面反射成像在二维自准仪直仪的图像传感器的中心位置；当水平仪放置于非水平平面上时，基座和二维自准仪会发生倾斜，而水银面仍保持水平，反射光束成像在图像传感器的非中心位置，基于成像位置的不同，通过连接控制器进行计算，得到待测平面的角度信息，以此解决现有技术中，无法进行二维水平角度高精度测量的问题。

技术领域

本申请涉及测量技术领域，尤其涉及一种高精度二维水平仪。

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。而现有的水平仪精度较高的只能对一维角度进行测量，而能二维测量的水平仪精度普遍较低。

以上方法存在以下缺点：

1、高精度水平仪只能测量一维水平角度，不能同时高精度测量二维水平角度。

2、能够测量二维水平角度的设备，测量精度普遍较低。

本发明从原理上不同于以上产品，以解决二维水平角度的高精度测量的难题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种高精度二维水平仪，用于解决现有技术中二维水平角度测量精度低的问题。

本申请实施例提供一种高精度二维水平仪，包括：基座、水银盘、二维自准直仪和控制器；

所述水银盘中盛有水银，固定在所述基座上，并且所述水银盘基面与所述基座基面平行；其中，所述水银面为绝对水平平面；

所述二维自准直仪固定在所述基座上，位于所述水银盘正上方；当所述水平仪置于绝对水平面上时，所述二维自准直仪的光轴与水平面、所述基座下端面和水银面垂直；

所述二维自准直仪发出光束，经水银面反射返回至二维自准直仪；其中，当水平仪放置于水平平面上时，光束经水银面反射后成像在二维自准仪直仪的图像传感器的中心位置；当水平仪放置于非水平平面上时，所述基座和所述二维自准仪会发生倾斜，而水银面仍保持水平，由所述二维自准仪发出的光束经水银面反射的光束成像在图像传感器的非中心位置；

所述控制器与所述二维自准直仪连接，用于通过基于成像质心位置信息得到待测平面偏离水平面的角度。

可选的，还包括显示面板；

所述显示面板与所述控制器连接，用于显示所述待测平面偏离水平面的角度。

可选的，还包括与所述控制器连接的指示灯；

所述指示灯通过不同显示状态展示待测平面的高位和低位。

可选的，所述指示灯为LED灯。

可选的，所述机械结构材料为热膨胀系数小于3×10^-6的金属材料。

可选的，所述基座材料为热膨胀系数小于2×10^-6的金属或非金属材料。

可选的，所述水银盘包括密封的玻璃器皿；

所述玻璃器皿用于盛放水银。

可选的，所述控制器核心部件为FPGA或DSP。

可选的，所述显示面板为LCD屏。