LED水准尺论文和设计-吴周杰

全文摘要

本实用新型公开了一种LED水准尺，包括圆环底座，圆环底座的顶面设有两个立板，两个立板的内侧分别设有滑槽，两个立板之间设有滑台，滑台的两侧分别设有与滑槽相契合的滑块；圆环底座上设有步进电机和固定柱，步进电机的电机轴连接有第一线轮，两个立板的顶部分别经支撑台设有第二线轮和第五线轮，所述滑台的顶部两端分别设有第三线轮和第四线轮；第一线轮上连接有收拉绳，收拉绳的末端固定在固定柱上；滑台经转动连接件连接有水准尺尺体，水准尺尺体的前后两面设有刻度线，且水准尺尺体前后面的边缘处设有LED灯。本实用新型能保持树立，不需要人扶持，调节水准尺尺体方便、准确，并且本实用新型还能方便在夜间观测。

主设计要求

1.LED水准尺，其特征在于：包括圆环底座（1），圆环底座（1）的顶面设有两个立板（2），两个立板（2）的内侧分别设有一个滑槽（5），两个立板（2）之间设有滑台（3），滑台（3）的两侧分别设有一个滑块（4），两个滑块（4）分别与对应的滑槽（5）相契合；所述圆环底座（1）上设有步进电机（6）和固定柱（35），步进电机（6）设置在一个立板（2）的一侧，固定柱（35）设置在另一个立板（2）的一侧，步进电机（6）的电机轴连接有第一线轮（7），两个立板（2）的顶部分别经支撑台（9）设有第二线轮（101）和第五线轮（102），所述滑台（3）的顶部两端分别设有第三线轮（801）和第四线轮（802）；所述的第一线轮（7）上连接有收拉绳（11），收拉绳（11）依次绕设在第二线轮（101）、第三线轮（801）、第四线轮（802）和第五线轮（102）上，且末端固定在固定柱（35）上；所述滑台（3）的底面设有安装座（12），安装座（12）连接有转动连接件（13），转动连接件（13）连接有水准尺尺体（15），水准尺尺体（15）的前后两面分别设有刻度线（16），且水准尺尺体（15）前后两面的边缘处分别设有多个分布均匀的LED灯（17）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的LED水准尺，其特征在于：所述的转动连接件（13）包括两个相对设置且经螺栓连接的开口半球体（31），两个开口半球体（31）的顶部经螺栓固定在安装座（12）内，两个开口半球体（31）的底部形成内圆槽（32），所述水准尺尺体（15）的顶部设有三叉连杆（14），三叉连杆（14）的顶部设有圆球（33），圆球（33）设置在内圆槽（32）内。

3.根据权利要求1所述的LED水准尺，其特征在于：所述水准尺尺体（15）的两侧设有气泡水平仪（19）。

4.根据权利要求1所述的LED水准尺，其特征在于：所述水准尺尺体（15）的底部设有下极限开关（20），两个立板（2）相向面的顶部分别设有上极限开关（21），下极限开关（20）和两个上极限开关（21）均与两个步进电机（6）电连接。

5.根据权利要求1所述的LED水准尺，其特征在于：所述圆环底座（1）的底部设有圆环转盘（23），圆环转盘（23）上设有多个弧形滑孔（34），圆环底座（1）的底部设有多个与弧形滑孔（34）相配合的螺柱（24），螺柱（24）上螺纹连接有环形螺母（25），圆环转盘（23）经环形螺母（25）固定在圆环底座（1）的底部；所述圆环转盘（23）的侧面铰接有多个支脚（26），每个支脚（26）的底部分别设有万向轮（30）。

6.根据权利要求5所述的LED水准尺，其特征在于：所述的支脚（26）包括固定上杆（27）和移动下筒（28），固定上杆（27）和移动下筒（28）之间设有锁紧螺栓（29）。

7.根据权利要求1所述的LED水准尺，其特征在于：所述水准尺尺体（15）的两侧分别设有多个散热孔（18）。

8.根据权利要求1所述的LED水准尺，其特征在于：所述的两个立板（2）上均设有侧面加强板（22）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水准尺，特别是一种具有升降调节功能的LED水准尺。

背景技术

水准尺是根据水准测量原理测量地面两点间高度差的仪器。目前，大部分水准尺多用木材、铝材或玻璃钢所制成，尺长多为2～3米，两根为一副，双面使用。由于水准尺尺体具有一定高度，重量较大，在使用中仅靠自重不能竖立，需要人为扶持才能完成测量，调节尺体不方便而且容易造成误差，这些都给工程测量带来了很多不便，并且现有的水准尺在夜间观测不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种LED水准尺。本实用新型能保持树立，不需要人扶持，调节水准尺尺体方便、准确，并且本实用新型还能方便在夜间观测。

本实用新型的技术方案：包括圆环底座，圆环底座的顶面设有两个立板，两个立板的内侧分别设有一个滑槽，两个立板之间设有滑台，滑台的两侧分别设有一个滑块，两个滑块分别与对应的滑槽相契合；所述圆环底座上设有步进电机和固定柱，步进电机设置在一个立板的一侧，固定柱设置在另一个立板的一侧，步进电机的电机轴连接有第一线轮，两个立板的顶部分别经支撑台设有第二线轮和第五线轮，所述滑台的顶部两端分别设有第三线轮和第四线轮；所述的第一线轮上连接有收拉绳，收拉绳依次绕设在第二线轮、第三线轮、第四线轮和第五线轮上，且末端固定在固定柱上；所述滑台的底面设有安装座，安装座配合连接有转动连接件，转动连接件连接有水准尺尺体，水准尺尺体的前后两面分别设有刻度线，且水准尺尺体前后两面的边缘处分别设有多个分布均匀的LED灯。

前述的LED水准尺中，所述的转动连接件包括两个相对设置且经螺栓连接的开口半球体，两个开口半球体的顶部经螺栓固定在安装座内，两个开口半球体的底部形成内圆槽，所述水准尺尺体的顶部设有三叉连杆，三叉连杆的顶部设有圆球，圆球设置在内圆槽内。

前述的LED水准尺中，所述水准尺尺体的两侧设有气泡水平仪。

前述的LED水准尺中，所述水准尺尺体的底部设有下极限开关，两个立板相向面的顶部分别设有上极限开关，下极限开关和两个上极限开关均与两个步进电机电连接。

前述的LED水准尺中，所述圆环底座的底部设有圆环转盘，圆环转盘上设有多个弧形滑孔，圆环底座的底部设有多个与弧形滑孔相配合的螺柱，螺柱上螺纹连接有环形螺母，圆环转盘经环形螺母固定在圆环底座的底部；所述圆环转盘的侧面铰接有多个支脚，每个支脚的底部分别设有万向轮。

前述的LED水准尺中，所述的支脚包括固定上杆和移动下筒，固定上杆和移动下筒之间设有锁紧螺栓。

前述的LED水准尺中，所述水准尺尺体的两侧分别设有多个散热孔。

前述的LED水准尺中，所述的两个立板上均设有侧面加强板。

与现有技术相比，本实用新型的水准尺尺体通过转动连接件悬挂在滑台上，在不同的地形上均能自动保持竖直向下，再通过开启圆环底座上的步进电机，步进电机的电机轴带动第一线轮转动，第一线轮张开收拉绳，收拉绳的末端固定在圆环底座上的固定柱上，且收拉绳的经第二线轮、第三线轮、第四线轮和第五线轮约束，收拉绳的放长使得滑台下降，从而使水准尺尺体下降，当水准尺尺体底部的刚好触碰到地面时，步进电机断电，水准尺尺体停止下降，从而避免由于地面的倾斜引起的高程误差，并且由于本实用新型不需要人为扶持，降低了人力成本。水准尺尺体的前后两面还设置了多个LED灯，通过LED灯照明能够在光照条件较差的环境下提供良好的光线，方便工程师的观测。

本实用新型的转动连接件包括两个相对设置且经螺栓连接的开口半球体，两个开口半球体的顶部经螺栓固定在滑台底部的安装座内，两个开口半球体的底部形成内圆槽，这种设计结构简单并且方便拆装，水准尺尺体顶部三叉连杆的圆球设置在内圆槽内，当地形有斜坡时，水准尺尺体的自身重力使得圆球在内圆槽内转动，直到重力与支撑力达到平衡时，圆球停止转动，水准尺尺体保持竖直状态。这种利用自身重力进行自动调节的方式十分方便。

本实用新型的水准尺尺体的两侧设有气泡水平仪，通过观察气泡水平仪能够判断水准尺尺体是否保持“垂直”状态，能够减小系统误差，使测量结果更加准确。

本实用新型的水准尺尺体的底部设有下极限开关，两个立板相向面的顶部分别设有上极限开关，下极限开关和两个上极限开关均与两个步进电机电连接。当步进电机正转时，滑台向上运动直至触碰到上极限开关，步进电机断电，从而实现初始位置的定位；步进电机反转时，滑台带动水准尺尺体向下运动直至水准尺尺体底部的下极限开关触碰到地面时，步进电机断电，从而使水准尺尺体到达测量位置，调节十分方便、灵敏，能大大减小误差。

本实用新型的支脚包括固定上杆和移动下筒，固定上杆和移动下筒之间设有锁紧螺栓，通过调节移动下筒能够调节整体的倾斜角度，再通过旋紧锁紧螺栓固定固定上杆和移动下筒，这种设计使得本实用新型在坡度较大的时候能够调节自身倾斜度，方便本实用新型的实施。

本实用新型的水准尺尺体的两侧分别设有多个散热孔，LED灯产生的热量从散热孔散出，具有降温的效果。

本实用新型的两个立板上均设有侧面加强板，设置侧面加强板能增强立板的刚度，使立板更加牢固。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是转动连接件的结构示意图；

图3是本实用新型底部的结构示意图。

附图标记：1-圆环底座，2-立板，3-滑台，4-滑块，5-滑槽，6-步进电机，7-第一线轮，801-第三线轮，802-第四线轮，9-支撑台，101-第二线轮，102-第五线轮，11-收拉绳，12-安装座，13-转动连接件，14-三叉连杆,15-水准尺尺体，16-刻度线，17-LED灯，18-散热孔，19-气泡水平仪，20-下极限开关，21-上极限开关，22-侧面加强板，23-圆环转盘，24-螺柱，25-环形螺母，26-支脚，27-固定上杆，28-移动下筒，29-锁紧螺栓，30-万向轮，31-开口半球体，32-内圆槽，33-圆球，34-弧形滑孔,35-固定柱。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：LED水准尺，如附图1-3所示，包括圆环底座1，圆环底座1的顶面设有两个立板2，两个立板2上均设有侧面加强板22，设置侧面加强板22能增强立板2的刚度，使立板2更加牢固，两个立板2的内侧分别设有一个滑槽5，两个立板2之间设有滑台3，滑台3的两侧分别设有一个滑块4，两个滑块4分别与对应的滑槽5相契合。所述圆环底座1上设有步进电机6和固定柱35，步进电机6设置在其中一个立板2的一侧，固定柱35设置在另一个立板2的一侧每个步进电机6的电机轴连接有第一线轮7，两个立板2的顶部分别经支撑台9设有第二线轮101和第五线轮102，所述滑台3的顶部两端分别设有第三线轮801和第四线轮802；所述的第一线轮7上连接有收拉绳11，收拉绳11为钢丝绳，收拉绳11依次绕设在第二线轮101、第三线轮801、第四线轮802和第五线轮102上，且末端固定在固定柱35上。所述滑台3的底面设有安装座12，安装座12配合连接有转动连接件13，转动连接件13连接有水准尺尺体15，所述的转动连接件13包括两个相对设置且经螺栓连接的开口半球体31，两个开口半球体31的顶部经螺栓固定在安装座12内，两个开口半球体31的底部形成内圆槽32，这种设计结构简单并且方便拆装，所述水准尺尺体15的顶部设有三叉连杆14，三叉连杆14的顶部设有圆球33，圆球33设置在内圆槽32内。当地形有斜坡时，水准尺尺体15的自身重力使得圆球33在内圆槽32内转动，直到重力与支撑力达到平衡时，圆球33停止转动，水准尺尺体15保持竖直状态。这种利用自身重力进行自动调节的方式十分方便。所述水准尺尺体15的前后两面分别设有刻度线16，且水准尺尺体15前后两面的边缘处分别设有多个分布均匀的LED灯17。水准尺尺体15的两侧分别设有多个散热孔18，LED灯17产生的热量从散热孔18散出，具有降温的效果。水准尺尺体15的两侧设有气泡水平仪19，通过观察气泡水平仪19能够判断水准尺尺体15是否保持“垂直”状态，能够减小系统误差，使测量结果更加准确。所述水准尺尺体15的底部设有下极限开关20，两个立板2相向面的顶部分别设有上极限开关21，下极限开关20和两个上极限开关21均与两个步进电机6电连接。当步进电机6正转时，滑台3向上运动直至触碰到上极限开关21，步进电机6断电，从而实现初始位置的定位。步进电机6反转时，滑台3带动水准尺尺体15向下运动直至水准尺尺体15底部的下极限开关20触碰到地面时，步进电机6断电，从而使水准尺尺体15到达测量位置，调节十分方便、灵敏，能大大减小误差。

如附图1和附图3所示，所述圆环底座1的底部设有圆环转盘23，圆环转盘23上设有多个弧形滑孔34，圆环底座1的底部设有多个与弧形滑孔34相配合的螺柱24，螺柱24上螺纹连接有环形螺母25，圆环转盘23经环形螺母25固定在圆环底座1的底部，这种设计方便旋转圆环底座1，方便对向角度的调节。所述圆环转盘23的侧面铰接有多个支脚26，每个支脚26的底部分别设有万向轮30，万向轮30采用带刹车的万向轮15。其中，所述的支脚26包括固定上杆27和移动下筒28，固定上杆27和移动下筒28之间设有锁紧螺栓29。通过调节移动下筒28能够调节整体的倾斜角度，再通过旋紧锁紧螺栓29固定固定上杆27和移动下筒，这种设计使得本实用新型在坡度较大的时候能够调节自身倾斜度，方便本实用新型的实施。

工作原理：本实用新型的水准尺尺体15通过转动连接件13悬挂在滑台3上，在不同的地形上均能自动保持竖直向下，再通过开启圆环底座1上的步进电机6，步进电机6的电机轴带动第一线轮7转动，第一线轮7张开收拉绳11，收拉绳11的末端固定在圆环底座1上的固定柱35上，且收拉绳11经第二线轮101、第三线轮801、第四线轮802和第五线轮102约束，收拉绳11的放长使得滑台3下降，从而使水准尺尺体15下降，当水准尺尺体15底部的刚好触碰到地面时，步进电机6断电，水准尺尺体15停止下降，从而避免由于地面的倾斜引起的高程误差，并且由于本实用新型不需要人为扶持，降低了人力成本。水准尺尺体15的前后两面还设置了多个LED灯17，通过LED灯17照明能够在光照条件较差的环境下提供良好的光线，方便工程师的观测。

设计图

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