一种回环连通器式双向测斜仪及其测量方法技术

本发明专利技术公开了一种回环连通器式双向测斜仪及其测量方法，所述测斜仪包括骨架，所述骨架中间部分设置为腰形镂空，所述骨架的四个侧边均为工字型测量平面，在骨架上位于镂空外侧还开设有环形槽，所述环形槽内安装有盛装液体的回环连通器，所述骨架的竖向中心轴上安装有钢尺，所述钢尺上还设置有活动游标，并在活动游标上对称分布有瞄准指针；所述测量方法是将测斜仪的竖向任意测量平面紧靠被测结构物的表面，并移动活动游标，当瞄准指针与靠近钢尺一侧的管内水面重合时，计算出本次的倾角；再倒置测斜仪测量求出第二次的倾角，将两次测量结果差值求平均值即为所求倾角。本发明专利技术可以快速准确地测量出结构物表面的倾斜度，提高工作效率和工程质量。

【技术实现步骤摘要】
一种回环连通器式双向测斜仪及其测量方法
本专利技术属于土木工程结构检测
，特别是涉及一种回环连通器式双向测斜仪及其测量方法，主要用于测量结构物表面的倾斜度。
技术介绍
众所周知，结构物表面倾斜度是土木工程结构检测中一个很常见的重要项目，因为结构物表面的倾斜度不仅关系着结构的外在美观，更为重要的是它会影响整体结构的安全性能，在一些对于平整度和垂直度要求较高的部位，测斜就显得尤为重要。譬如对于采用砖混结构的房屋中作为承重墙的墙体，如果其倾斜过大，使其处于偏心受压状态，则会对整个房屋安全造成很大威胁。目前，现场测量结构物表面倾斜度的方式主要有：吊锤线，即将吊锤线装置的一端固定在被测结构物的上端，重锤在重力作用下将垂线拉直，用钢尺测量被测结构物下端表面与垂线线体之间的水平距离，即可计算出被测结构物的表面倾斜度。但是其人为随意性大、测量精度不高。当被测结构物垂直高度较大时，需要搭设梯子或者台架，因此存在高空作业的危险；水平尺，即将水平尺贴于被测结构物的表面，观察尺上的水准管内气泡位置，可大致读取一个倾斜角度。其同样存在人为随意性大、测量精度不高的问题，而且其可测的范围非常有限；激光扫平仪，该仪器利用发射出的激光形成一个激光平面，以此可以检验被扫描平面的不平整度，但是其测量精度受人为因素影响较大，需要专业人员操作，同时仪器制作成本高、操作复杂；经纬仪是一种可以用于测量角度和距离的精密仪器，通过该仪器可将被测结构物边界点之间的相对坐标确定出来，经过相应的几何计算，即可得到其倾斜度。这种方法测量精度很高，稳定性好，但是仪器需要专业人员操作，计算方法较为复杂，且仪器属于高精密仪器，其制作成本很高，现场测量时需要特别保护。同时上述测量仪器中，吊锤线、水平尺和激光扫平仪其自身均不带校测功能，要想减小观测误差，就必须反复测量几次来取平均数，这样就增加了工作量，且减小误差的效果不理想。经纬仪属于精密仪器，自身测量精度很高，而且可以通过盘左盘右的往返测量很好的消除误差，但是内业处理数据量大，计算较为繁琐，对人员的专业知识要求较高，存在一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术所存在的不足，提供了一种回环连通器式双向测斜仪及其测量方法，从而可以通过正反观测减小误差，提高观测精度，而且该测斜仪具有制作成本低、适用范围广、便于操作、易于携带的优点，进而可以快速准确地测量出结构物表面的倾斜度，提高工作效率和工程质量。本专利技术是通过如下技术方案予以实现的。一种回环连通器式双向测斜仪，包括骨架，所述骨架中间部分设置为腰形镂空，所述骨架的四个侧边均为工字型测量平面，在骨架上位于镂空外侧还开设有环形槽，所述环形槽内安装有盛装液体的回环连通器，所述骨架的竖向中心轴上安装有钢尺，且钢尺的刻度分为上下对称的两个部分，所述钢尺上还设置有活动游标，并在活动游标上对称分布有瞄准指针。所述回环连通器通过设置于两端的卡扣固定在环形槽内。所述回环连通器上端开有孔洞，且孔洞通过橡胶塞进行封闭。所述钢尺的两端由螺丝固定在骨架两端的吊耳上。所述环形槽由直线段和两端圆弧段组合成腰子形结构，且回环连通器的形状与环形槽的形状相匹配。所述骨架的左右侧均有一手把，且把手内面做成弧面。所述回环连通器为透明玻璃管。所述卡扣为塑料制成的带有开口的圆环，且圆环内圈直径与连通器管直径相匹配。一种采用回环连通器式双向测斜仪测量结构物斜度的方法，主要包括如下步骤：(1)确定正置测斜仪的测量倾角：将上述测斜仪的竖向任意测量平面紧靠被测结构物的表面，当回环连通器两管内液面平稳后，移动活动游标，当瞄准指针与靠近钢尺一侧的管内液面重合的时，读取钢尺的读数和活动游标11的读数，二者相加即为倾斜后左管液位为H2，并计算本次的倾角θ1；(2)确定倒置测斜仪的测量倾角，进行上述同样的操作，计算出第二次的倾角θ2；(3)确定最终测量倾角θ：将步骤(1)和步骤(2)测量结果差值求平均值即得最终测量倾角为：所述步骤(1)中θ1的计算公式为：所述步骤(2)中θ2的计算公式：式中：H1为初始液位；H2为倾斜后回环连通器的左管液位；R1为回环连通器圆弧部分的内半径；R2为回环连通器圆弧部分的外半径。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用连通器原理进行倾角测量，精度高、制作成本低、适用范围广、易于操作、用途多。与现有技术相比，具有如下显著优点：(1)由于本专利技术骨架四个外侧边均为工字型测量平面，因此任意放置都可以测量；(2)本专利技术通过将钢尺刻度分为上下对称的两个部分，并且在游标上对称分布有瞄准指针，因此可以在任何侧面进行测量，而且通过倒置一次仪器，即可完成正、反两次测量，从而减小测量误差，提高测量精度；(3)本专利技术既可以测量垂直方向的倾斜角，也可以测水平方向的不平整度，而且操作非常简单，只需要将工字形测量平面与被测结构物的表面贴紧即可；(4)本专利技术能通过观察连通器两侧管内水位是否一致对结构物的表面进行调平操作，可兼具传统水平尺的作用；(5)本专利技术尺寸小、质量轻，携带方便，同时还可进行适当拓展，当需要测量较大范围内的倾斜情况时，只需要一个与本专利技术配套的可伸缩长条板，将本专利技术的工字形侧边安装在长条板上预留槽中即可进行测量；通常可伸缩长条板为铝合金材料加工制成，其刚度大，稳定性好，而且质量轻，易于携带。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术处于水平状态的结构示意图；图3为本专利技术处于倾斜状态的结构示意图；图4为采用本专利技术测量结构物斜度的示意图。图中：1-骨架，2-镂空，3-手把，4-测量平面，5-环形槽，6-回环连通器，7-卡扣，8-液体，9-钢尺，10-螺丝，11-活动游标，12-瞄准指针，13-孔洞，14-橡胶塞，15-吊耳，16-被测结构物。具体实施方式下面结合附图进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。如图1所示，本专利技术所述的一种回环连通器式双向测斜仪，包括骨架1，所述骨架1中间部分设置为腰形镂空2，所述骨架1的四个侧边均为工字型测量平面4，在骨架1上位于镂空2外侧还开设有环形槽5，所述环形槽5内安装有盛装液体8的回环连通器6，所述骨架1的竖向中心轴上安装有钢尺9，且钢尺9的刻度分为上下对称的两个部分，所述钢尺9上还设置有活动游标11，并在活动游标11上对称分布有瞄准指针12。通过活动游标11与钢尺9配套使用来测读数据。所述液体8具有良好的流动性，冷热稳定性且无毒无腐蚀性。所述液体可以采用变压器油、液压油等透明、不易挥发、流动性好、不易结冰也不易蒸发的液体，不宜采用水、酒精等冷热稳定性差的液体。在使用时，规定钢尺9竖直向下为其正方向。所述回环连通器6通过设置于两端的卡扣7固定在环形槽5内。所述回环连通器6上端开有孔洞13，孔洞13作为往管内输液和排出管内气体用，且孔洞13通过橡胶塞14进行封闭。精度可达0.1mm(将游标上每1cm的长度与钢尺上1cm长度之间相差1mm就可实现测量精度为0.1mm)，所述瞄准指针细直且稳定，很难发生弯曲变形。初始状态瞄准指针12位置处于钢尺9正中间，初始读数为Lmm，其中L可以按照不同的需求生产相应的量程，但是要保证钢尺与游标配套后的测量精度是不变的，通过将游标上每1cm的长度与钢尺上1cm长度之间相差1mm就可实现测量精度为0.1mm即可实现上述要求。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回环连通器式双向测斜仪，其特征在于：包括骨架(1)，所述骨架(1)中间部分设置为腰形镂空(2)，所述骨架(1)的四个侧边均为工字型测量平面(4)，在骨架(1)上位于镂空(2)外侧还开设有环形槽(5)，所述环形槽(5)内安装有盛装液体(8)的回环连通器(6)，所述骨架(1)的竖向中心轴上安装有钢尺(9)，且钢尺(9)的刻度分为上下对称的两个部分，所述钢尺(9)上还设置有活动游标(11)，并在活动游标(11)上对称分布有瞄准指针(12)。

【技术特征摘要】
1.一种回环连通器式双向测斜仪，其特征在于：包括骨架(1)，所述骨架(1)中间部分设置为腰形镂空(2)，所述骨架(1)的四个侧边均为工字型测量平面(4)，在骨架(1)上位于镂空(2)外侧还开设有环形槽(5)，所述环形槽(5)内安装有盛装液体(8)的回环连通器(6)，所述骨架(1)的竖向中心轴上安装有钢尺(9)，且钢尺(9)的刻度分为上下对称的两个部分，所述钢尺(9)上还设置有活动游标(11)，并在活动游标(11)上对称分布有瞄准指针(12)；所述回环连通器(6)通过设置于两端的卡扣(7)固定在环形槽(5)内；所述回环连通器(6)上端开有孔洞(13)，且孔洞(13)通过橡胶塞(14)进行封闭；所述环形槽(5)由直线段和两端圆弧段组合成腰子形结构，且回环连通器(6)的形状与环形槽(5)的形状相匹配。2.根据权利要求1所述的一种回环连通器式双向测斜仪，其特征在于：所述钢尺(9)的两端由螺丝(10)固定在骨架两端的吊耳(15)上。3.根据权利要求1所述的一种回环连通器式双向测斜仪，其特征在于：所述骨架(1)的左右侧均有一把手(3)，且把手(3)内面做成弧面。4.根据权利要求1所述的一种回环连通器式双向测斜仪，其特征在于：所述回环连...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭浩，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52