专利名称：经纬十维xyz数显光谱仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数显光谱仪，特别涉及一种可以直接设置于待测物上，即可测量出垂直、水平、角度等CTZ参考值，并予以进行效正，省去繁复工作与限制的经纬十维CTZ数显光谱仪。
背景技术：
应用在土木测量上的技术，目前对于一般必须用到水平对位的物体来说，如门板等其他物体，所依赖的多为吊线重锤以观察垂直线或水分气泡管基座，或透明塑料软管装水以观察平行点，尤其当面对所要求的角度线或更困难的角度面时，常会受到未进步的量测技术之中，虽然目前有逐渐成效的测量仪，但在使用上仍然非常的繁琐复杂，依据尚无可达到使用上的共识性，而更有可能因个人素养的不同或熟练度不够，使致目测失焦、不准， 使其门板无法密闭，或者还必须再使用刨刀于门与门拱上互相刨合，才能使门板使其密合； 另外，以地砖、墙面为例，若铺设地面或墙面的磁砖或大理石，则是依靠水分管在墙角下，依两端水分水位标水平点，再依水平点用墨斗线弹出墨线标示于墙脚下，再依墨线标示处延伸线条布局于地面上，依此线条作为贴物的水平，如要求高的再依水分气泡水平管基作参考辅助施工，但若遇上斜度的需求，如于平面上导水流向时，因目视落差，偶有完工后，低洼积水的缺点；而传统的测量器具，如重锤，其也仅能以垂直方向测量，而另一水分气泡则仅能水平测量，而水管同样仅能水平测量，也就是说全部仅限于局部测量，虽有辅助仪，但测量到的焦点也无法得到共识，尤其于测量仪器如经纬仪、摄像仪、测距、测高、高精密机械或军事射程若干用途上的水平仪，也仅求平面基础，虽然有垂直点参考，但因人而异，无法找到一个共识点。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种可以直接设置于待测物上即可测量出垂直、水平、角度等XYZ参考值，并以进行效正，省去繁复工作与限制的经纬十维 XYZ数显光谱仪。本发明的目的是通过如下技术方案来实现的经纬十维XYZ数显光谱仪，其主要包括有一座体，该座体上设有一框体，且该座体与框体接合处的侧边设有数个供观察X 轴及Y轴平面基因的显示组件；一圆环框，在其YY轴向两侧分别设有一与座体YY轴向相枢设的第一定位轴承，而该圆环框以其XX轴向两侧分别形成一第一定位孔；—壳体，在其XX轴向两侧分别设有一与第一定位孔相枢设的第二定位轴承，且该壳体的YY轴向两侧分别形成一第二定位孔，且该壳体底部设有第一重锤体；一罗盘机构，在其YY轴向两侧分别设有一与壳体的YY轴向第二定位孔相枢设的第三定位轴承，且该罗盘机构内还设有光束发射组件及第二重锤体；
一坐标处理单元，其与显示组件及光束发射单元信息链接，以供计算罗盘机构的水平位准而由显示组件显示出；及一 Z轴位置处理单元，其与光束发射单元信息链接。作为本发明的一种改进，该数显光谱仪于一预定位置处系设有至少一摄像装置。作为本发明的再一改进，在所述的框体上具有坐标刻度。作为本发明的再一改进，在所述的罗盘机构上设有至少一指针。作为本明的再一改进，在所述的罗盘机构上进一步设有至少一平衡位移块。作为本发明的再一改进，所述的显示组件进一步为数字显示器或光谱输出显示
ο作为本发明的再一改进，所述的Z轴位置处理单元进一步信息链接一警告发报组件，且该警告发报组件还信息链接一计算机屏幕，可作为灾害预报系统。作为本发明的再一改进，所述的座体进一步设于一浮体器具上，供监控川流水位。作为本发明的再一改进，该数显光谱仪系进一步信息链接一卫星，以提供Z轴向坐标的zo°在罗盘机构上的各方位上作经纬zo°的核对数显的判读。作为本发明的再一改进，所述的座体上还设有一供显示X、Y、Z轴倾角的综合数据显示组件，该综合数据显示组件系与坐标处理单元及Z轴位置处理单元信息链接。作为本发明的再一改进，所述的罗盘机构上进一步设有数个显示组件。当将座体放置于待测物上时，因地心引力及上述组构的关系，使第一重锤体及第二重锤体带动罗盘机构产生自由摆动而静止、并停落于水平基准面上，使罗盘达到万向十维的水平状态，而后，光束发射组件垂直发射一光束，再由摄像装置将光束影像撷取并搭配坐标处理单元计算水平基准面并由显示组件显示出目前X轴及Y轴平面基因上的Z角度 (若X0°、Y0°即表示罗盘机构目前为水平状态)，又，通过摄像装置将光束影像撷取并搭配搭配Z轴位置处理单元判读计算Z轴的位移状态(经由光束发射单元的上下垂直焦点， 予以进行Z轴角度核对)，此后Χ、Υ、Ζ的角度即由综合数据显示组件共同显示出，使得罗盘机构得以对东、西、南、北、东北、西南、东南、西北等八个方位旋转，及，圆周直向的经度与圆周横向的纬度上的二方位轨道做各角度逻辑性的十维读取。本发明所取得的有益效果本发明的数显光谱仪可以应用于土木测量、门板、建筑物、海上建构、饰物、礼品、运动器材、科学坐标、教材或其他硬件上，还可以运用于灾害预报上，如河川洪水预报、土地边坡倾塌预报等。本发明通过框体上的摄像装置及显示组件、并同时搭配坐标处理单元及Z轴位置处理单元与综合数据显示组件，实行达到针对罗盘机构进行精确的水平准位计算并显示，且能实现达到十维角度的精准判读，与现有水平测量技术相比，存在如下优点直接设置于待测物上即可测量出垂直、水平、角度等XYZ参考值，并以进行效正，省去繁复工作与限制。


图1为本发明较佳实施例的立体图；图2为本发明较佳实施例的分解图；图3为本发明较佳实施例之实施示意图；图4为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图一；
图5为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图二 ；图6为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图三；图7为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图四；图8为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图五；图9为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图六；图10为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图七；图11为本发明罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图八；图12为本发明第一较佳实施例的实施示意图；图13为本发明第二较佳实施例的实施示意图；图14为本发明第三较佳实施例的实施示意图； 图15为本发明第四较佳实施例的实施示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的详细说明请参阅图1、图2及图3所示，为本发明较佳实施例的立体图、分解图及实施示意图，由图中可清楚看出本发明数显光谱仪在一预定位置处设有至少一摄像装置，其中数显光谱仪主要包括有一座体1，该座体1上设有一具有坐标刻度的框体11，且该框体11上设有一摄像装置111，并于该座体1与框体11接合处的侧边设有数个供观察X轴的(xo° -XOo )及Y 轴的(Y0° -YO0 )平面基因的显示组件12，该显示组件12进一步为数字显示器或光谱输出显示器；一圆环框2，在其YY轴向两侧分别设有一与座体1的YY轴向相枢设的第一定位轴承21，而该圆环框2在其XX轴向两侧分别形成一第一定位孔22 ；—壳体3，在其XX轴向两侧分别设有一与第一定位孔22相枢设的第二定位轴承31，且该壳体3的YY轴向两侧分别形成一第二定位孔32，并该壳体3底部设有第一重锤体33 ；一罗盘机构4，在其YY轴向两侧分别设有一与壳体3的YY轴向第二定位孔32相枢设的第三定位轴承41，且该罗盘机构4内设有光束发射组件42及第二重锤体45，并于罗盘机构4上设有至少一指针43及进一步设置至少一平衡位移块44 ；一坐标处理单元5，其与显示组件12及光束发射单元42信息链接，以供针对罗盘机构4的水平位准上计算东西南北及周围的水平上的Ζ0°各角度而由显示组件12显示出；一 Z轴位置处理单元6，其与光束发射单元42信息链接。再者，该座体1上设有一供显示Χ、Υ、Ζ轴倾角的综合数据显示组件13，该综合数据显示组件13与坐标处理单元5及Z轴位置处理单元6信息链接。请同时配合参阅图1 图11所示，为本发明较佳实施例的立体图、分解图、实施示意图、罗盘机构于Z轴圆周倾斜的实施示意图一 八，由图中可清楚看出，当将座体1设于待测物7上时，即壳体3内的第一重锤体33及第二重锤体45会因地心引力的牵引而使罗盘机构4呈水平平衡状态，而罗盘机构4得以达到水平状态的结构是通过第一定位轴承21、第一定位孔22、第二定位轴承 31、第二定位孔32及第三定位轴承41相互的枢接作动使其形成万向机构，当待测物7已于水平平衡状态时，通过摄像装置111搭配光束发射组件42发射的光谱与坐标处理单元5即对罗盘机构4X、Y轴进行角度判读，若待测物7已达水平平衡状态时，摄像装置111即撷取影像并传递给坐标处理单元5以对罗盘机构4进行计算判读，若确定X、Y轴皆为0°时，即传递讯息给显示组件12进行0°显示，摄像装置111也同时传递撷取影像给Z轴位置处理单元6判读Z轴位置，若判读数据与Z轴位置处理单元6之内部函数相符，即表示罗盘机构 4为一水平平衡准点上，即称Χ0°、Υ0°、Ζ0°之平面基因上的Ζ0°，并由综合数据显示组件13显示Χ、Υ、Ζ轴角度的数值，以方便使用者直接观看，且可依需求作出不同方位的输出， 并可作更多方位的输出垂直光谱焦点数据(如图4所示)；若座体1所摆放的待测物7非水平平衡时，此时罗盘机构4即会透过第一重锤体33及第二重锤体45达到水平状态，而使罗盘机构4与座体1产生高度落差，而后经由光束发射组件42发射一光谱由摄像装置111 摄录并撷取影像，再由坐标处理单元5进行判读光谱与影像的相对位置而对罗盘机构4Χ、Υ 轴进行角度判读，以由显示组件12显示目前X轴及Y轴的角度，当精准判读发现X轴、Y轴角度负数判别时，例ΧΓ、Υ0°、Ζ0°之负数，或Χ0°、ΥΓ、Ζ0°之负数，此时则藉由平衡位移块44于罗盘机构4上作调整归零，并归位在准位上，并由Z轴坐标Ζ0°核对准数(如图5 图12所示)，同时完成十维XYZ同步测量可共识性的实用进步性。请参阅图12所示，为本发明第一较佳实施例的实施示意图，由图中可清楚看出， 此数显光谱仪由一座体la、一与座体Ia枢设的圆环框加、一与圆环框加枢设的壳体3a、一与壳体3a枢设的罗盘机构如及一与设于罗盘机构如内的光束发射组件4 信息链接的Z 轴位置处理单元6a，其中该Z轴位置处理单元6a进一步信息链接一警告发报组件61a，并该警告发报组件61a信息链接一计算机屏幕62a(正常为ZO度=Χ0°、Υ0°、Ζ0° )，可作为灾害预报系统，当座体Ia所在的位置倾斜在罗盘机构如平面基因上显示，并且由Z轴位置处理单元6a判读出X轴及Y轴平面基因上的Ζ0°的角度为倾斜时(例Z5° = Χ0°、 Υ0°、Ζ5° ；则代表计算机屏幕6 所监控的物体已倾斜5° )，以此由警告发报组件61a发出警告讯息，且由计算机屏幕6 显示目前欲发生灾害位置，进而因此达到防灾预报目的。请参阅图13所示，为本发明第二较佳实施例的实施示意图，由图中可清楚看出， 该座体Ib进一步设于一浮体器具8b上、供监控川流水位量，当河川流量变得涌急时，罗盘机构4b则受水量极速冲击产生倾斜，使坐标处理单元恥及Z轴位置处理单元6b所判读出的角度呈负数，因而代表河川水流增大且急，因此则藉由警告发报组件61b发出讯息，以通知河川目前为危险水域，严禁进入，达到有效预警防灾的作用。请参阅图14所示，为本发明第三较佳实施例的实施示意图，由图中可清楚看出， 该数显光谱仪进一步信息链接一卫星9c上的经纬区域(此实施例为卫星9c，然不局限于此)，以提供Z轴向坐标的Z0°在罗盘机构上的各方位上作经纬Z0°的核对数显的判读， 并且该数显光谱仪及卫星9c系分别设有信息处理单元91c，且得以相互讯息链接，藉此，当数显光谱仪的罗盘机构4c达水平平衡状态时，通过信息处理单元91c判读Z轴向数据与卫星9c的信息处理单元91c数据是否对应，也可得知精确的位准，以达论之于坐标倾斜相对标的物之动态于静之测量，或论之坐标水平相对经纬仪之静态于静之观察。请参阅图15所示，为本发明第四较佳实施例的实施示意图，由图中可看出，该罗盘机构4d上进一步设有数个显示组件12d，以通过该些显示组件12d来显示X轴的 (X0° -XO0 )及Y轴的(Y0° -YO0 )平面基因。本发明的经纬十维CTZ数显光谱仪为可改善现有技术关键在于本发明可以运用于地震绘图仪、警告仪、天文台、雷达站、测风仪、建筑结构、海上建构、饰物、模型、礼品、运动器材、科学坐标、教材等，运用范围极大，再者，本发明具有如下优点一、由本发明的十维数显光谱仪可直接靠上待测物7上，用于垂直、水平、角度均可获得XYZ参考值，可以省去繁复的工作与限制。二、应用于产业界的水平，有效于车床、压床、冲床、治具的水平与角度上的制程， 因上下制成的点合、磨合、冲合、压合，上下要有水平值的依靠，始可做出精密的产品，否则常有不良制品。三、应用定位与监控观测，有效于各种险地的定位观测，如建筑大楼的CTZ坐标、 水库坝门、山坡，预防水土流失或地震及其他灾害的了解，可由XYZ坐标上得知，用作防患未然。四、应用于高级机械的CTZ十维装置，如陆、海、空导航，如飞机机身的坐标及马达引擎坐标观测，轮子定位、炮仪、枪仪、射程导航仪、制图仪、雷射仪、地界测量、摄像仪、测距、测高、方向的罗盘仪、医疗仪器XYZ坐标，天文台的CTZ观测，进化成本发明可更深层的演变为地震仪十维坐标的经度纬度连结绘图仪作更科研的解读。五、经纬十维XYZ数显光谱仪可在东E、西W，南S、北N，东北EN、西南WS，东南ES、 西北WN的八方位轨道上判读XO°、Y0°的平面基因上的Z位角度，且又可在八方位上下的圆周直向的经度与圆周横向的纬度的二方位做逻辑十维的判读。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不仅以上限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围内。
权利要求
1.经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于其主要包括一座体，该座体上设有一框体，且该座体与框体接合处的侧边设有数个供观察X轴及Y 轴平面基因的显示组件；一圆环框，在其YY轴向两侧分别设有一与座体YY轴向相枢设的第一定位轴承，而该圆环框以其XX轴向两侧分别形成一第一定位孔；一壳体，在其XX轴向两侧分别设有一与第一定位孔相枢设的第二定位轴承，且该壳体的YY轴向两侧分别形成一第二定位孔，且该壳体底部设有第一重锤体；一罗盘机构，在其YY轴向两侧分别设有一与壳体的YY轴向第二定位孔相枢设的第三定位轴承，且该罗盘机构内还设有光束发射组件及第二重锤体；一坐标处理单元，其与显示组件及光束发射单元信息链接，以供计算罗盘机构的水平位准而由显示组件显示出；及一 Z轴位置处理单元，其与光束发射单元信息链接。
2.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于数显光谱仪于一预定位置处设有至少一摄像装置。
3.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于在所述的框体上具有坐标刻度。
4.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于在所述的罗盘机构上设有至少一指针。
5.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于在所述的罗盘机构上设有至少一平衡位移块。
6.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于所述的显示组件为数字显示器或光谱输出显示器。
7.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于所述的Z轴位置处理单元信息链接有一警告发报组件，且该警告发报组件还信息链接一可作为灾害预报系统的计算机屏幕。
8.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于所述的座体设于一浮体器具上。
9.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于该数显光谱仪信息链接一以提供Z轴向坐标的zo°在罗盘机构上的各方位上作经纬zo°核对数显的判读的卫
10.如权利要求1所述的经纬十维XYZ数显光谱仪，其特征在于所述的座体上还设有一供显示X、Y、Z轴倾角的综合数据显示组件，该综合数据显示组件系与坐标处理单元及Z 轴位置处理单元信息链接。
全文摘要
本发明涉及一种数显光谱仪，特别涉及一种经纬十维XYZ数显光谱仪。本发明的数显光谱仪可以应用于土木测量、门板、建筑物、海上建构、饰物、礼品、运动器材、科学坐标、教材或其他硬件上，还可以运用于灾害预报上，如河川洪水预报、土地边坡倾塌预报等。本发明通过框体上的摄像装置及显示组件、并同时搭配坐标处理单元及Z轴位置处理单元与综合数据显示组件，实行达到针对罗盘机构进行精确的水平准位计算并显示，且能实现达到十维角度的精准判读，与现有水平测量技术相比，存在如下优点直接设置于待测物上即可测量出垂直、水平、角度等XYZ参考值，并以进行效正，省去繁复工作与限制。
文档编号G01C1/00GK102322846SQ20111013315
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者李秋山 申请人:李秋山, 沈素珍