一种相对误差恒定的水平仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种相对误差恒定的水平仪，涉及水平仪设计技术领域。本相对误差恒定的水平仪包括底座和主水准管，主水准管设置于底座，主水准管设置有用于容纳液体的腔室，腔室的顶壁为曲面，曲面在预设平面上的投影为预设曲线，预设平面平行于主水准管的长度方向，预设曲线的方程如下：f(x)＝a

A level with constant relative error

【技术实现步骤摘要】
一种相对误差恒定的水平仪


[0001]本技术水平仪设计
，具体而言，涉及一种相对误差恒定的水平仪。

技术介绍

[0002]水平仪是一种小角度测量精密装置，广泛应用于机床安装、高精度试验仪器调平等领域，是重要的测量工具。水平仪通常由副水准管及高精度水准管组成，其精度受主水准管曲面的曲率半径控制，在水准管内装有液体，当水平仪发生倾斜时，水准管中的气泡会向水平仪升高的一端移动，从而确定水平面的位置。水准管内壁的曲率半径越大，分辨率就越高，曲率半径越小，分辨率就越低，因此水准管的曲率半径就决定了水平仪的精度。
[0003]传统的水平仪主要用于检测仪器、机床等基准是否水平，其水准管的曲面选用圆弧面，为达到秒级的角度精度，选取很大的曲率半径圆弧，测量范围(量程)很小。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种相对误差恒定的水平仪，通过将主水准管设置有用于容纳液体的腔室，腔室的顶壁设置为曲面，曲面在预设平面上的投影为预设曲线，预设平面平行于主水准管的长度方向，预设曲线的方程如下：f(x)＝a
‑
a
·
e
cx
。其能够解决测量范围(量程)和误差之间的矛盾，实现相对误差恒定的水平仪在较大角度测量中的应用。
[0005]本技术的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本技术提供一种相对误差恒定的水平仪，包括：
[0007]底座；
[0008]主水准管，设置于底座，主水准管设置有用于容纳液体的腔室，腔室的顶壁为曲面，曲面在预设平面上的投影为预设曲线，预设平面平行于主水准管的长度方向，预设曲线的方程如下：
[0009]f(x)＝a
‑
a
·
e
cx
[0010]其中，x为横坐标，f(x)为纵坐标，a、c为常数，e为自然常数。
[0011]在可选的实施方式中，主水准管通过第一螺纹件连接于底座，第一螺纹件用于校准主水准管。
[0012]在可选的实施方式中，底座开设有供第一螺纹件穿设的通孔。
[0013]在可选的实施方式中，主水准管沿底座长度方向设置。
[0014]在可选的实施方式中，相对误差恒定的水平仪还包括副水准管，设置于底座，用于测量时选取倾角的方向。
[0015]在可选的实施方式中，副水准管通过第二螺纹件连接于底座，第二螺纹件用于校准副水准管。
[0016]在可选的实施方式中，副水准管沿底座宽度方向设置，且与主水准管垂直。
[0017]在可选的实施方式中，相对误差恒定的水平仪还包括上盖，设置于底座，上盖为中空结构，与底座共同形成容纳主水准管及副水准管的空间。
[0018]在可选的实施方式中，上盖的顶部开设有观测窗，用于观测主水准管及副水准管的情况。
[0019]在可选的实施方式中，曲面上设置有刻度线。
[0020]本技术实施例的有益效果是：
[0021]本相对误差恒定的水平仪包括底座和主水准管，主水准管设置于底座，主水准管设置有用于容纳液体的腔室，腔室的顶壁为曲面，曲面在预设平面上的投影为预设曲线，预设平面平行于主水准管的长度方向，预设曲线的方程如下：f(x)＝a
‑
a
·
e
cx
。此种曲面的设置能够保证测量时相对误差恒定，适用于大角度测量，解决了测量范围(量程)和误差之间的矛盾。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本技术实施例中相对误差恒定的水平仪的结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例中主水准管的结构示意图；
[0025]图3为本技术实施例中主水准管沿预设平面的剖视图。
[0026]图标：1
‑
相对误差恒定的水平仪；10
‑
预设平面；11
‑
预设曲线；20
‑
底座；30
‑
主水准管；301
‑
第一连接部；302
‑
第二连接部；303
‑
第三连接部；304
‑
第四连接部；305
‑
第五连接部；306
‑
顶壁；40
‑
副水准管；50
‑
上盖；60
‑
观测窗；1000
‑
第一螺纹件；2000
‑
第二螺纹件。
具体实施方式
[0027]水平仪是一种小角度测量精密装置，若要扩大测量范围(量程)，则选用较小的曲率半径圆弧，但这极大降低了小角度测量的角度分辨率，极大增加小角度测量时的相对误差和绝对误差。
[0028]本技术提出一种相对误差恒定的水平仪，解决了测量范围(量程)和误差之间的矛盾，减少测量时的相对误差，实现水平仪在较大角度测量中的应用。
[0029]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0030]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0032]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0034]在本技术的描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相对误差恒定的水平仪，其特征在于，包括：底座；主水准管，设置于所述底座，所述主水准管设置有用于容纳液体的腔室，所述腔室的顶壁为曲面，所述曲面在预设平面上的投影为预设曲线，所述预设平面平行于所述主水准管的长度方向，所述预设曲线的方程如下：f(x)＝a
‑
a
·
e
cx
其中，x为横坐标，f(x)为纵坐标，a、c为常数，e为自然常数。2.根据权利要求1所述的相对误差恒定的水平仪，其特征在于，所述主水准管通过第一螺纹件连接于底座，所述第一螺纹件用于校准所述主水准管。3.根据权利要求2所述的相对误差恒定的水平仪，其特征在于，所述底座开设有供所述第一螺纹件穿设的通孔。4.根据权利要求1所述的相对误差恒定的水平仪，其特征在于，所述主水准管沿所述底座长度方向设置。5.根据权利要求1所述的相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安礼，冯楚桥，袁维，徐江，向国兴，万宁，
申请(专利权)人：贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：