专利名称：电子水平尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程用的水平尺，尤其指一种工程用的电子水平尺。
背景技术：
水平尺是在建筑、加工、桥梁等工程中被用来测量被测表面平行度的工具，而使用的水平尺一般为气泡式，使用时，需用视觉来判断气泡是否在玻管的中间位置，由于人的视力各不相同，又加上气泡部件的安装误差及热胀冷缩变形，因此，判断易产生误差，而无法真实的反映被测物体是否水平。为此，人们设计出各种电子水平尺，其传感器有采用电位器式、电容式或电感式等固体摆式传感器，有采用电解液式、磁流体式或导电液式等液体摆式传感器，由这些传感器感知水泡是否居中的信号，再经相应电子线路中的模/数转换成数字显示；也有采用如中国实用新型专利号为00225090.X的《电子水平尺》，其以探针与导电液的有否接触并通过其电子线路来判断被测物是否水平，这在一定程度上克服了上述缺陷，但在测量过程中发现仍存在测量准确度和灵敏度不高的缺陷，而无法满足现代工程上的需要。

发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种测量准确度和灵敏度高的电子水平尺。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该电子水平尺包括尺身和水准泡，其特征在于所述水准泡的每端两侧部位处分别置有与电源相连、位置相对应的红外线发射管和红外线接收管，所述的红线接收管的输出端又与显示水泡位置状态的电子线路相连。
所述的电子线路可以由四个与非门电路和与水泡的左、中、右位置相对应的三个发光二极管组成，其中第一与非门电路的两输入端和第二与非门电路的一输入端相连后接于其中一红外线接收管的输出端上，而第四与非门电路的两输入端和第二与非门电路的另一输入端相连后接于另一红外线接收管的输出端上，第二与非门电路的输出端与第三与非门的两输出端相连，而所述的三个发光二极管的一端分别与第一与非门电路、第三与非门电路与第四与非门电路的输出端相串联，另一端则分别与电源的负极相连。该电子线路也可以采用型号为74HC00的集成块和三个发光二极管。
所述的红外线发射管以光电二极管为佳，而所述的的红外线接收管以光电三极管为好，所述的光电二极管的阳极和光电三极管的发射极均与电源的正极相连，而所述的光电二极管的阴极和光电三极管的集电极则分别与相应的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻串联后接于电源的负极。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于采用上述结构后，当气泡向左或向右移动时，使相应端的红外线接收管的光强发生变化，使其输出端产生相应的低电平，再经过电子线路后显示水泡所处的位置，由于红外线接收管对红外线发射具有一定的接收范围和对光所具有的更高灵敏度，因此，本实用新型使用起来准确度和灵敏度好，能满足现代工程的使用要求。


图1为本实用新型实施例的结构示意图；图2为图1的俯视示意图；图3为本实用新型实施例中的电子线路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1至图3所示，该电子水平尺包括尺身1和位于尺身内的水准泡8、电子线路板2，水准泡8固定在内托架13的中间，而内托架又用螺钉固定在尺身上，并在水准泡两端的内托架上分别置有两组红外线发射管9、12(即图3中的D1、D2标号)和红外线接收管10、11(即图3中的D3、D4标号)，在本实施例中，红外线发射管D1、D2和红外线接收管D3、D4采用光电二极管和光电三极管，且接收管D3、D4均处于发射管D1、D2红外发射张角覆盖范围之内，这样，位于水准泡左端两侧的红外线发射管D1与红外线接收管D3组成一对接发射系统，位于水准泡右端两侧的红外线发射管D2与红外线接收管D4组成了另一对接发射系统，并且左右端红外线发射管D1、D2的阳极和左右端红外线接收管D3、D4的发射极均与电源的正极相连，而左右端红外线发射管D1、D2的阴极和左右端红外线接收管D3、D4的集电极则分别与相应的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4电阻串联后接于电源14的负极上。为了节约电源，在线路上还串接有一开关15，以便于随时打开进行测量。
所述的电子线路板2安装在内托架13的一侧，电子线路板2上安装有与水泡的左、中、右位置相对应的三个发光二极管3、4、5(也即图3中的D5、D6、D7标号)，它们的颜色分别选为红、绿、红，并固定在一外托架7上，外托架7嵌设在尺身1侧面，并用一透明罩6加以覆盖，以方便观察。电子线路板2上还安装有一型号为74HC00的集成块，该集成块由四个与非门组成，共有13个脚，其中第(1)、(2)、(3)脚分别为第一与非门电路IC1-1的两输入端和输出端，第(4)、(5)、(6)脚分别为第二与非门电路IC1-2的两输入端和输出端，第(9)、(10)、(8)分别为第三与非门电路IC1-3的两输入端和输出端，第(12)、(13)、(11)则分别为第四与非门电路IC1-4的两输入端和输出端，其第(1)、(2)和第(4)脚相连后接于左端红外线接收管D3的集电极上，而第(12)、(13)脚和第(5)脚相连后接于右端红外线接收管D4的集电极上，第(6)脚与第(9)、(10)脚相连，而第(3)、(8)、(11)脚则分别与左端发光二极管D5、中间发光二极管D6、右端发光二极管D7的阳极相串联，该三个发光二极管的阴极则相连后接于电源的负极上。
使用时，当水泡处于水平状态下，左右端的红外线发射管D1、D2与相对应的红外线接收管D3、D4之间不受水泡的影响，左端红外线接收管D3和右端红外线接收管D4均接收到由相对应发射管D1、D2发出的强光信号，光电三极管导通，这样，74HC00集成块上的第(1)、(2)脚和第(12)、(13)脚产生高电平，分别经过其内第一与非门电路IC1-1和第四与非门电路IC1-4后，在第(3)、(11)脚上输出低电平，使左端发光二极管D5和右端发光二极管D7灭；而集成块上的第(4)、(5)脚也产生高电平，经过其内两个相串联的第二与非门电路IC1-2和第三与非门电路IC1-3后，在第(8)脚上产生高电平，中间的发光二极D6光发出绿光，说明此时的水泡处于居中位置，而被测物表面处于水平状态。
当水泡左端向上倾斜时，则水泡向左移动，此时左端的红外线发射管D1的光线被水泡所挡，而影响左端红外线接收管D3所接受的光强，即左端的红外线接收管D3接收光强变小，使得74HC00集成块上的第(1)、(2)、(4)脚产生低电平，经过其内的第一与非门电路IC1-1后，在第(3)脚上输出高电平，使左端发光二极管D5发出红光；而此时，右端的红外线发射管D2与红外线接收管D4之间不受水泡的影响，右端的红外线接收管D4仍接收到强光信号，使得而集成块上的第(12)、(13)、(5)脚产生高电平，经过第二与非门电路IC1-2和与其串联的第三与非门电路IC1-3后，第(8)脚为低电平，中间发光二极管D6灭，而第(13)脚的产生高电平，右端发光二极管D7仍然保持灭的状态，此时，左端发光二极管D5发红光，说明水泡处于左端，被测物表面的左端高于其右端。
当水泡右端向上倾斜时，气泡向右移动，其原理与气泡向左端移动相同，在这里不再累述，结果是右端发光二极管D7发出红光，而中间发光二极管D6和左端发光二极管D5处于灭的状态，说明此时的水泡处于右端，被测物表面的右端高于其左端。因此，采用上述结构的水平尺，使用起来非常的方便。
权利要求1.一种电子水平尺，其包括尺身和水准泡，其特征在于所述水准泡的每端两侧部位处分别置有与电源相连、位置相对应的红外线发射管和红外线接收管，所述的红线接收管的输出端又与显示水泡位置状态的电子线路相连。
2.根据权利要求1所述的电子水平尺，其特征在于所述的电子线路由四个与非门电路和与水泡的左、中、右位置相对应的三个发光二极管组成，其中第一与非门电路的两输入端和第二与非门电路的一输入端相连后接于其中一红外线接收管的输出端上，而第四与非门电路的两输入端和第二与非门电路的另一输入端相连后接于另一红外线接收管的输出端上，第二与非门电路的输出端与第三与非门的两输出端相连，而所述的三个发光二极管的一端分别与第一与非门电路、第三与非门电路、第四与非门电路的输出端相串联，另一端则分别与电源的负极相连。
3.根据权利要求1或2所述的电子水平尺，其特征在于所述的红外线发射管为光电二极管，而所述的的红外线接收管为光电三极管，所述的光电二极管的阳极和光电三极管的发射极均与电源的正极相连，而所述的光电二极管的阴极和光电三极管的集电极则分别与相应的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻串联后接于电源的负极上。
专利摘要一种电子水平尺，其包括尺身和水准泡，其特征在于所述水准泡的每端两侧部位处分别置有与电源相连、位置相对应的红外线发射管和红外线接收管，所述的红外线接收管的输出端又与显示水泡位置状态的电子线路相连。所述的红外线发射管为光电二极管，而所述的的红外线接收管为光电三极管。采用上述结构后，当气泡向左或向右移动时，使相应端的红外线接收管的光强发生变化，使其输出端产生相应的低电平，再经过电子线路后显示水泡所处的位置，由于红外线接收管对红外线发射具有一定的接收范围和对光所具有的更高灵敏度，因此，本实用新型使用起来准确度和灵敏度好，能满足现代工程的使用要求。
文档编号G01C9/24GK2646663SQ0321001
公开日2004年10月6日 申请日期2003年8月22日 优先权日2003年8月22日
发明者傅强, 吴国栋 申请人:宁波长城精工卷尺制造有限公司