非接触式倾角测量装置及方法制造方法及图纸

技术编号:8021162 阅读:224 留言:0更新日期:2012-11-29 03:30
本发明专利技术公开了一种非接触式倾角测量装置及其方法,该装置由测距模块、倾角测量模块、微处理器模块、显示模块、电源模块及本体组成,测距模块包括两个独立的激光测距单元,测量时从本体测量参考面发出两条平行的测量路径,打到被测目标特征线上,两个激光测距单元测得的距离和倾角测量模块测得的本体倾角经微处理器模块处理输出到显示模块上,通过调整本体倾斜角度使两个距离数值相等,此时本体、两条测量路径和被测目标特征线之间形成一个平行四边形,显示模块显示的倾角就等于被测目标的倾角。本发明专利技术提供的非接触式倾角测量装置及其方法可方便地实现对被测物体,特别是远距离、人工不易靠近或测量视角不佳的目标进行非接触式高精度倾角测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及測量
,特别涉及ー种。
技术介绍
现有的倾角测量装置主要是接触式的,通过测量參考面与被测物体的接触,利用重力垂直装置(如重锤)和角度刻度盘读出或用倾角传感器测出倾角,这种测量方法测量仪器和被测物体必须接触,对远距离物体及人工不宜靠近的目标(如高温、粉尘等危险环境中的目标)进行测量时,必须制作大型的角度转换装置(如丁字尺)间接测量,操作很不方便,同时刻度盘读数的方式也很难保证测量精度。目前也有非接触式测量倾角的方法,如视觉或图像处理,但需要被测目标的倾角完全在測量者的可视视角内才能測量,对测量视角有较高要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种测量精度高,能对远距离、人工不易靠近或測量视角不佳的目标进行非接触式测量的倾角测量装置及方法。为解决上述技术问题,本专利技术提供了ー种非接触式倾角测量装置,包括本体,所述本体上设置有测距模块、倾角測量模块、微处理器模块、显示模块、电源模块,所述测距模块、所述倾角測量模块和所述显示模块分别与所述微处理器模块连接,所述电源模块分别与所述测距模块、倾角測量模块、微处理器模块和显示模块连接,所述本体的測量參考面安装有所述测距模块,所述本体的另一面安装有所述显示模块。进ー步地,所述测距模块是由两个独立的、精度相同的激光测距单元组成。进ー步地,所述两个激光测距单元在所述本体上相距一定的距离,且距离可调。进ー步地,所述激光测距单元的測量角度是指测距路径与本体測量參考面之间的夹角,測量角度可调,保持两个激光测距单元发出的测距路径平行。进ー步地,所述电源模块以电池供电。本专利技术还提供了ー种由上述装置进行非接触式倾角测量的方法,包括如下步骤将本体測量參考面面向被测目标,调整激光测距单元的測量角度;使激光测距单元从测量參考面发出两条平行测距路径,打到被测目标的特征线上,本体的显示模块显示两个激光测距单元的测距数值、测距数值差及倾角测量模块测得的本体倾角;保持测距路径打在被测目标的特征线上,调整本体倾斜角度,使两个测距数值差 逐渐变小,直至为零,此时显示模块显示的本体倾角即为被测目标的倾角。进ー步地,所述被测目标的特征线是指被测目标上能表征其倾角的特征性的直线。本专利技术提供的ー种,可实现对被测物体的非接触高精度倾角测量,特别是对远距离、人工不易靠近或測量视角不佳的目标,可方便、准确地进行倾角测量,降低了操作人员的劳动强度,提高了测量效率和精度。附图说明图I为本专利技术实施例提供的ー种非接触式倾角测量装置的结构图。图2为本专利技术实施例提供的ー种非接触式倾角测量方法的原理图。具体实施例方式參见图I和图2,本专利技术实施例提供的ー种非接触式倾角测量装置,包括本体4,所述本体4上设置有测距模块I、倾角测量模块2、微处理器模块5、显示模块3、电源模块6,测距模块I、倾角测量模块2和显示模块3分别与微处理器模块5连接,电源模块6与其它各模块连接,本体4的一面安装有测距模块1,安装有测距模块I的一面同时作为測量參考面,本体4的另一面安装有显示模块3。测距模块I是由两个独立的、精度相同的激光测距单元9和激光测距单元10组成,激光测距单元9和激光测距单元10在本体4上相距一定的距 离,且距离可调,以适应不同大小被测目标的使用。激光测距单元9和激光测距单元10的测量角度Y可调,两个激光测距单元的激光测距发射探头设置有不同角度的档位(如45°、90°、135° )或将两个激光测距发射探头机械联动,能保持在任何測量角度Y下激光测距単元9和激光测距单元10发出的两条激光测距路径都相互平行。倾角测量模块2由数字倾角传感器及其电路组成,数字倾角传感器可实时测量本体4测量參考面的倾角P。电源模块6为该装置各模块提供电源,由电池供电,以便装置便携。本专利技术提供的ー种非接触式倾角测量装置的測量原理是測量吋,测距模块向被测目标的特征线发射两条平行的測量路径,微处理器模块处理两个激光测距单元和倾角测量模块输入的信号,经数据处理,将两个激光测距单元的测距数值、测距数值差及倾角测量模块测得的本体測量參考面的倾角动态显示在显示模块上,通过调整本体的倾斜角度,使两个激光测距单元的测距数值相等,此时本体的測量參考面、两条测量路径和被测目标特征线之间形成ー个平行四边形,显示模块显示的本体倾角就等于被侧目标的倾角;测量的精度由倾角测量模块的精度、两个测距单元的精度及两测距単元在本体上的距离决定,倾角測量模块采用高精度数字倾角传感器,对两个测距单元进行校准,使两个测距单元的测量角度和精度相同,并使两测距单元在本体上的距离较远,均可提高测量的精度。本专利技术实施例提供的非接触式倾角测量装置测量倾角的步骤如下手持本体4或将本体4安装在底座可旋转的支架上,将测量參考面面向被测目标7,根据被测目标7的远近及倾斜情況,将激光测距单元9和激光测距单元10的激光测距发射探头调整到适当的档位或測量角度Y ;激光测距单元9和激光测距单元10从测量參考面发出两条平行的测距路径a和b,打到被测目标7的特征线8上,此时本体4的显示模块3会显示两个距离数值、距离差和本体倾角3 ;保持测距路径a和b打在测量目标的特征线8上,调整本体4的倾斜姿态,观察本体4上显示的两个距离值及距离差,使两个距离差逐渐减小,直至距离差为零时,两条测距路径a和b、特征线上两点A和B以及本体之间就形成ー个平行四边形,此时本体4的显示模块3显示的倾角P就是测量目标的倾角a。本专利技术提供的ー种,使用简单、測量精度高,特别是对远距离、人工不易靠近或測量视角不佳的目标,可方便、准确地进行倾角测量,降低了操作人员的劳动强度,提高了测量效率和精度。 最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制,尽管參照实例对本专利技术进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。权利要求1.一种非接触式倾角测量装置,其特征在于包括本体,所述本体设置有测距模块、倾角测量模块、微处理器模块、显示模块、电源模块,所述测距模块、所述倾角测量模块和所述显示模块分别与所述微处理器模块连接,所述电源模块分别与所述测距模块、倾角测量模块、微处理器模块和显示模块连接,所述本体的测量参考面安装有所述测距模块,所述本体的另一面安装有所述显示模块。2.根据权利要求I所述的非接触式倾角测量装置,其特征在于所述测距模块是由两个独立的、精度相同的激光测距单元组成。3.根据权利要求2所述的非接触式倾角测量装置,其特征在于所述两个激光测距单元在所述本体上相距一定的距离,且距离可调。4.根据权利要求3所述的非接触式倾角测量装置,其特征在于所述激光测距单元的测量角度可调,保持两个激光测距单元发出的测距路径相互平行。5.根据权利要求I所述的非接触式倾角测量装置,其特征在于所述电源模块以电池供电。6.一种基于权利要求I所述的装置进行非接触式倾角测量的方法,其特征在于,包括如下步骤 将本体测量参考面面向被测目标,调整激光测距单元的测量角度; 使激光测距单元从测量参考面发出两条平行的测距路径,打到被测目标的特征线上,本体的显示模块显示两个激光测距单元的测距数值、测距数值差及倾角测量模块测得的本体倾角; 保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式倾角测量装置,其特征在于:包括本体,所述本体设置有测距模块、倾角测量模块、微处理器模块、显示模块、电源模块,所述测距模块、所述倾角测量模块和所述显示模块分别与所述微处理器模块连接,所述电源模块分别与所述测距模块、倾角测量模块、微处理器模块和显示模块连接,所述本体的测量参考面安装有所述测距模块,所述本体的另一面安装有所述显示模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭之明沈海波
申请(专利权)人:首钢京唐钢铁联合有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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