专利名称：一种模板垂直度数字显示测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模板垂直度数字显示测量装置，是一种建筑工程测量装置， 是一种用于混凝土浇筑用模板立面测量垂直度的装置。
背景技术：
传统的模板立面的垂直度测量是通过铅垂或水平尺和直角尺的结合进行的。这两种测量方法简单，使用的工具也十分简单，但缺点也十分明显。铅垂容易晃动，在建筑行业经常遇到的高空作业的情况，由于受到风力的影响，铅垂往往无法快速的稳定下来，致使无法确定模板是否垂直，因此很少应用。水平尺加直角尺的方法则通过测量直角尺的一个边的水平度而测得另一个紧靠在模板立面上的边的垂直度。但由于水平尺显示的仅仅是垂直度(水平度)，而作业现场需要的是调节模板的具体数据。因此，两者还需要进行换算。这种换算在正常情况下用计算器换算十分简单，但在工地现场，特别在高空的作业现场，限于条件，这样的换算变得十分的麻烦，甚至还需要用对讲机与地面联系，才能解决。
发明内容为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种模板垂直度数字显示测量装置。所述的装置使用加速度传感器，精确的测量水平度，并转换为数字信号，水平度的数字信号经单片机处理后产生水平度或垂直度，当现场输入模板的高度时，就可以精确的计算出模板底部的调整量，并在数字液晶显示上显示出来，无需任何现场换算。本实用新型的目的是这样实现的一种模板垂直度数字显示测量装置，所述的装置包括壳体，所述的壳体上安装数字液晶显示器和多个数字输入键，所述壳体的一侧设有测量工作面，所述壳体内安装有印刷电路板，所述的印刷电路板上安装有加速度传感器，所述的速度传感器与单片机电连接，所述的单片机与所述的数字液晶显示器和数字输入键电连接。进一步的，所述的单片机内设置有将加速度传感器测得的倾斜信号转换为水平度的测量单元，所述的测量单元与将水平度信号与数字输入键输入的模板高度的数据结合进行计算的计算单元连接，所述的计算单元与由数字液晶显示器组成的显示单元连接。进一步的，所述的显示单元的液晶显示器分为上下两部分，上半部分显示数字输入键输入的模板高度值，下半部分显示当模板顶部固定时的模板底部螺栓的调整值。进一步的，所述的壳体上还安装垂直测量和水平测量的转换按钮，所述的转换按钮与单片机电连接。进一步的，所述的单片机电连接铅垂加速度传感器。本实用新型产生的有益效果是本实用新型采用的加速度传感器，精确的测量出水平度(垂直度)。然后，将模板的高度经数字键输入到装置中，装置中的单片机将两组数据结合进行运算直接获得模板的调整数据，大大简化了现场的计算工作，使模板的调整更加方便。所述装置体积小，携带方便，应用简单，对操作者的知识水平要求不高，非常适于建筑
3行业的使用。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的实施例一所述装置的外形示意图；图2是本实用新型的实施例一所述装置转换计算原理图；图3是本实用新型的实施例二所述装置的原理示意图；图4是本实用新型的实施例三所述装置的数字液晶显示意图；图5是本实用新型的实施例四所述装置的转换按钮连接示意图；图6是本实用新型实施例五所述装置垂直测量时的横向偏摆示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例是一种模板垂直度数字显示测量装置5，如图1、2所示。本实施例所述的装置包括壳体4、数字液晶显示器2、多个数字输入键3，所述壳体的一侧设有测量工作面1，所述壳体内安装有印刷电路板，所述的印刷电路板上安装有加速度传感器，所述的速度传感器与单片机电连接，所述的单片机与所述的数字液晶显示器和数字输入键电连接。本实施例所述的壳体可以是硬质的塑料，一侧的测量工作面可以使用不易变形的金属材料，例如钢、铝合金等等。测量工作面相当于传统水平尺的底部。在测量时测量工作面要紧靠在被测面上。为使测量更加精确，测量工作面的长度应尽可能的长一些。因此， 测量工作面的长度可以超过壳体任何一个侧面的长度。测量模板的换算如图2所示。在工作面现场，模板是竖起来的如图2中的AC所示， 本实施例所述的装置5靠在模板上，所述装置通过加速度传感器测得垂直度(水平度)，实际是图2中三角形Z BAC的角度值。在通常情况下，模板的顶端A是固定好的(因为在高处， 调整起来不方便，所以通常将顶端固定)。需要调整的是BC，即模板的底端。BC的调整量可以简单通过正弦三角函数计算获得。本实施例通过在单片机中设置计算单元的方式，计算该结果。本实施例所述的加速度传感器，可以是输出模拟信号的加速度传感器，也可以是直接输出数字信号的加速度传感器。如果是输出模拟信号的加速度传感器还需要在传感其之后连接滤波器和AD转换器。本实施例所述的单片机可以是其他具有数据处理功能的芯片，例如是MPGA、DSP、 ARM等等，只是这些芯片的价格高于单片机。应用单片机的处理能力，在单片机中设置多个处理单元。例如，对加速度传感器测得的倾斜信号转换为水平度的测量单元，计算三角函数的计算单元，与液晶板结合形成数字液晶显示器的显示单元。数字液晶显示器的主要部件液晶板可以使用各种具有数字显示功能的显示液晶板，可以是显示单行数字的液晶显示板，也可以是显示多行数字的液晶显示板，也可以是点阵液晶显示板。在本实施例中主要显示的数字有两个，一个是使用数字键输入的模板高度值，一个是经计算后的模板底部调整量。因此，现实的方法也有两中，一种是用一个单行液晶显示板，输入模板高度时显示的是模板高度，输入完毕后按运算键，单行液晶显示器就显示模板的调整量。还有一种方式是使用可以显示两行数字的液晶显示板，上面一行显示数字键输入的模板高度，下面一行显示模板底部的调整量。当然还可以使用点阵液晶显示板， 这种显示板可以显示更多，更复杂的内容。例如，除显示数字键输入的模板高度和模板底部调整量之外，还可以显示调整的角度等等。本实施例所述的数字输入键，使用加减键，也可以使用类似于普通电话机使用的数码输入键，可以输入0-9的数字，并带有小数点的输入键，和其他功用的输入键。实施例二 本实施例是实施例一的改进，是实施例一所述的单片机内处理单元的细化，如图3 所示。本实施例所述的单片机内设置有将加速度传感器测得的倾斜信号转换为水平度的测量单元，所述的测量单元与将水平度信号与数字输入键输入的模板高度的数据结合进行计算的计算单元连接，所述的计算单元与由数字液晶显示器组成的显示单元连接。测量单元将加速度传感器测得的倾斜信号转换为水平度信号(垂直度信号)，以便计算单元通过三角函数计算模板底部的调整量。测量单元、计算单元和显示单元，可以通过汇编语言编程实现，也可以不使用单片机，而使用门阵电路实现。如果使用类似于带有操作系统的高级芯片实现，则性能更加优异。实施例三本实施例是实施二的改进，是实施例二关于显示单元的细化，如图4所示。本实施例所述的显示单元的液晶显示板分为上下两部分，上半部分显示数字输入键输入的模板高度值，下半部分显示当模板顶部固定时的模板底部的调整值。为方便读取，本实施例的液晶显示板采用两行数字的液晶显示板，可以显示两行数字。实施例四本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于壳体上设置的按钮的细化，如图5所示。本实施例所述的壳体上还安装垂直测量和水平测量的转换按钮，所述的转换按钮与单片机电连接。在一些场合下，需要测量模板的水平度，因此，本实施例设置了水平垂直转换按钮。即可以测量垂直度和调整量，也可以测量水平度。实施例五本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于单片机的细化。本实施例所述的单片机电连接铅垂加速度传感器。本实施例在垂直测量时，会出现铅垂方向的偏摆，如图6所示。测量中装置的纵向轴线(图6中的Y轴线)是否铅垂，十分重要。图6中要测量的是X-Y平面是否与水平面垂直，但如果绕Z轴方向装置发生偏摆，即装置的纵向轴线与铅垂方向发生偏摆，就会对测量产生影响。这种情况是电子水平尺垂直测量所特有的，必须予以关注。因此，本实施例加装铅垂加速度传感器，以排除铅垂方向的偏摆对测量的影响。根据实验，铅垂方向的偏摆大于士0.5°时就会影响垂直测量，一旦超过这个数值就要报警。报警的方式有多种，例如使用声音报警，或专门设置报警灯。还可以使液晶显示闪动，以示报警。最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实
5用新型的技术方案(比如测量水平度的传感器，各个装置之间的连接方式、各个连接关系等)进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种模板垂直度数字显示测量装置，所述的装置包括壳体，所述的壳体上安装数字液晶显示器和多个数字输入键，其特征在于，所述壳体的一侧设有测量工作面，所述壳体内安装有印刷电路板，所述的印刷电路板上安装有加速度传感器，所述的速度传感器与单片机电连接，所述的单片机与所述的数字液晶显示器和数字输入键电连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的单片机内设置有将加速度传感器测得的倾斜信号转换为水平度的测量单元，所述的测量单元与将水平度信号与数字输入键输入的模板高度的数据结合进行计算的计算单元连接，所述的计算单元与由数字液晶显示器组成的显示单元连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的显示单元的液晶显示板分为上下两部分，上半部分显示数字输入键输入的模板高度值，下半部分显示当模板顶部固定时的模板底部的调整值。
4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述的壳体上还安装垂直测量和水平测量的转换按钮，所述的转换按钮与单片机电连接。
5.根据权利要求1-3之一所述的测量装置，其特征在于所述的单片机电连接铅垂加速度传感器。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的壳体上还安装垂直测量和水平测量的转换按钮，所述的转换按钮与单片机电连接。
专利摘要本实用新型涉及一种模板垂直度数字显示测量装置，是一种用于混凝土浇筑用模板立面测量垂直度的装置。本实用新型包括壳体，壳体上安装数字液晶显示器和多个数字输入键，壳体的一侧设有测量工作面，壳体内安装有印刷电路板，印刷电路板上安装有加速度传感器，速度传感器与单片机电连接，所述的单片机与所述的数字液晶显示器和数字输入键电连接。本实用新型采用的加速度传感器，精确的测量出水平度，然后，将模板的高度经数字键输入到装置中，装置中的单片机将两组数据结合进行运算直接获得模板的调整数据，大大简化了现场的计算工作，使模板的调整更加方便。所述装置体积小，携带方便，应用简单，对操作者的知识水平要求不高，适于建筑行业使用。
文档编号G01C9/00GK202013187SQ20112003572
公开日2011年10月19日 申请日期2011年2月10日 优先权日2011年2月10日
发明者潘华, 苑炳南, 陈宝志 申请人:北京建工砼技术发展中心