一种水平检测装置论文和设计-王振兴

全文摘要

本实用新型公开了一种水平检测装置，包括固定支架、容器、用于发射光线的激光发射模块及用于接收光线的激光接收模块，所述容器安装在所述固定支架上，所述容器内盛装有能够对光线进行反射的液体，所述激光发射模块安装在所述固定支架上，其发射的光线经过所述液体的液面，所述激光接收模块安装在所述固定支架上，且所述激光接收模块位于所述光线的反射路径上，在所述激光接收模块上设置有与液面的倾斜角度和倾斜方向一一对应的接收点位。本实用新型可直观、准确的反映出水平检测装置的倾斜角度和倾斜方向，从而完成对待检测面的水平度的检测。

主设计要求

1.一种水平检测装置，其特征在于，包括：固定支架；容器，所述容器安装在所述固定支架上，所述容器内盛装有能够对光线进行反射的液体；用于发射光线的激光发射模块，所述激光发射模块安装在所述固定支架上，其发射的光线经过所述液体的液面；及用于接收光线的激光接收模块，所述激光接收模块安装在所述固定支架上，且所述激光接收模块位于所述光线的反射路径上，在所述激光接收模块上设置有与液面的倾斜角度和倾斜方向一一对应的接收点位。

设计方案

1.一种水平检测装置，其特征在于，包括：

固定支架；

容器，所述容器安装在所述固定支架上，所述容器内盛装有能够对光线进行反射的液体；

用于发射光线的激光发射模块，所述激光发射模块安装在所述固定支架上，其发射的光线经过所述液体的液面；及

用于接收光线的激光接收模块，所述激光接收模块安装在所述固定支架上，且所述激光接收模块位于所述光线的反射路径上，在所述激光接收模块上设置有与液面的倾斜角度和倾斜方向一一对应的接收点位。

2.如权利要求1所述的水平检测装置，其特征在于，所述固定支架包括底板、设置在所述底板两端的侧板及对应设置在所述侧板顶部的顶板，所述容器安装在所述底板上，所述激光发射模块和所述激光接收模块安装在所述顶板的底壁上。

3.如权利要求2所述的水平检测装置，其特征在于，所述容器采用透明且透光的材料制成。

4.如权利要求2所述的水平检测装置，其特征在于，所述激光发射模块和所述激光接收模块分别对应安装在一个所述顶板上。

5.如权利要求2所述的水平检测装置，其特征在于，所述激光发射模块和所述激光接收模块成对安装在顶板上。

6.如权利要求4或5所述的水平检测装置，其特征在于，所述激光发射模块通过紧固件固定安装在所述顶板的底壁上。

7.如权利要求4或5所述的水平检测装置，其特征在于，所述激光接收模块为板状物，其贴附在所述顶板的底壁上。

8.如权利要求4或5所述的水平检测装置，其特征在于，所述激光发射模块倾斜设置，使其发射的光线以一定的角度射入液面。

9.如权利要求4或5所述的水平检测装置，其特征在于，所述激光发射模块为平行设置的两个。

10.如权利要求3所述的水平检测装置，其特征在于，还包括挡光板，所述挡光板用于阻挡经所述容器发射的光线。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，具体涉及一种水平检测装置。

背景技术

目前一般使用加速度计或者容栅一类测量某个面的倾斜角度，使用气泡原理(气泡水平仪)检测某个面是否水平。

但是在采用上述检测方式时需要人肉眼进行观察，例如观察气泡是否处于气泡水平仪的中间位置才可进行判断，这种观察基于人的因素较大，无法对某个面是否水平作出直观、准确的判断。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种水平检测装置，用于解决现有技术中的水平检测方式存在的不直观、不准确的问题。

为此，根据本实用新型的实施例，该水平检测装置包括：

固定支架；

容器，所述容器安装在所述固定支架上，所述容器内盛装有能够对光线进行反射的液体；

用于发射光线的激光发射模块，所述激光发射模块安装在所述固定支架上，其发射的光线经过所述液体的液面；及

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述固定支架包括底板、设置在所述底板两端的侧板及对应设置在所述侧板顶部的顶板，所述容器安装在所述底板上，所述激光发射模块和所述激光接收模块安装在所述顶板的底壁上。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述容器采用透明且透光的材料制成。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述激光发射模块和所述激光接收模块分别对应安装在一个所述顶板上。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述激光发射模块和所述激光接收模块成对安装在顶板上。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述激光发射模块通过紧固件固定安装在所述顶板的底壁上。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述激光接收模块为板状物，其贴附在所述顶板的底壁上。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述激光发射模块倾斜设置，使其发射的光线以一定的角度射入液面。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，所述激光发射模块为平行设置的两个。

作为所述水平检测装置的进一步可选方案，还包括挡光板，所述挡光板用于阻挡经所述容器发射的光线。

本实用新型的有益效果：

依据以上实施例中的水平检测装置，当该水平检测装置处于某一固定位置时，该水平检测装置的倾斜角度和倾斜方向固定，而置于容器内的液体的液面是始终处于水平面内，此时由激光发射模块发射的光线经由液面而反射的光线的路径也是固定且唯一的，也就是说反射光线射入到激光接收模块的位置是固定且唯一的，此时通过在激光接收模块上设置有与液面的倾斜角度和倾斜方向一一对应的接收点位即可直观、准确的反映出水平检测装置的倾斜角度和倾斜方向，从而完成对待检测面的水平度的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了根据本实用新型实施例所提供的一种水平检测装置的结构及原理图；

图2示出了根据本实用新型实施例所提供的一种水平检测装置的激光接收模块的接收点位的排布图；

图3示出了根据本实用新型实施例所提供的一种水平检测装置的另一结构及原理图；

图4示出了根据本实用新型实施例所提供的一种水平检测装置的激光接收模块的另一接收点位的排布图。

主要元件符号说明：

100-固定支架；200-容器；300-激光发射模块；400-激光接收模块；500-挡光板；600-紧固件；110-底板；120-侧板；130-顶板；310-第一激光发射模块；320-第二激光发射模块；410-接收点位。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种水平检测装置，用于检测某个面是否水平，并且还可以用于检测某个面在不水平的前提下，该面倾斜角度和倾斜方向。

请参考图1，该水平检测装置包括固定支架100、容器200、用于发射光线的激光发射模块300及用于接收光线的激光接收模块400。

其中，固定支架100用于起固定、支撑的作用。作为一种较好的方式，该固定支架100宜采用不易变形的轻质材料制成，使得在搬运该固定支架100进行检测时能够轻便的进行。

不易变形的轻质材料例如可以采用铝、铝合金等一些金属材料，也可以采用塑料等一些非金属材料。

容器200安装在固定支架100上，容器200内盛装有能够对光线进行反射的液体。

激光发射模块300安装在固定支架100上，其发射的光线经过容器200中的液体的液面，使得该光线在液面处能够被反射。

激光发射模块300可采用手动启动的方法，也可以采用自动控制启动的方法。手动启动的方法是指通过手动操作即可使得激光发射模块300工作，使其发射光线，此时激光发射模块300可采用较为普通的激光发射器即可，例如玩具或者教学用激光器等。

采用手动启动的方法可以简化这套水平检测装置的结构组成，其能够在一定程度上降低水平检测装置的成本。

自动控制启动的方法是指通过触控、按钮，乃至遥控的方式来控制激光发射模块300的启动，使其发射光线，此时激光发射模块300需要采用能够被控制的激光发射器。

激光接收模块400安装在固定支架100上，且激光接收模块400位于光线的反射路径上，在激光接收模块400上设置有与液面的倾斜角度和倾斜方向一一对应的接收点位410。

可以理解的是，当反射光线射入到激光接收模块400上后，自然会在激光接收模块400上形成一光斑，该光斑的位置即接收点位410的位置。一般而言，激光接收模块400仅使用一块能够显示光斑的板状物即可满足需求，但是在某些情况下，例如光线不足的情形，光斑可能在板状物上的印记不明显，此时可能会引起检测的效果。

对此，在某些实施例中，激光接收模块400可以使用对光线敏感，并且能够对光线作出响应的零部件和\/或电路组成，这些响应可以是声音或者其它方式。

本实用新型实施例中的水平检测装置，当该水平检测装置处于某一固定位置时，该水平检测装置的倾斜角度和倾斜方向固定，而置于容器200内的液体的液面是始终处于水平面内，此时由激光发射模块300发射的光线经由液面而反射的光线的路径也是固定且唯一的，也就是说反射光线射入到激光接收模块400的位置是固定且唯一的，此时通过在激光接收模块400上设置有与液面的倾斜角度和倾斜方向一一对应的接收点位410即可直观、准确的反映出水平检测装置的倾斜角度和倾斜方向，从而完成对待检测面的检测。

需要进一步说明的是，由于不管水平检测装置的位置如何，容器200内的液体的液面始终是处于水平面内的，但是由激光发射模块300发射出的光线以及经由液面反射而出的反射光线路径会发生改变，此时最终表现在反射光线射入到激光接收模块400的位置是固定且唯一的，同时液面和固定支架100的位置关系也是根据水平检测装置的位置而发生一一对应变化的，基于此，为了便于描述和列图说明，现假定固定支架100的位置不动，而液面适应性的发生改变。

请参考图1，当液面处于水平状态时(此时水平检测装置处于水平状态)，由激光发射模块300射出的光线(假定该光线为A)会经由液面并反射形成反射光线(假定该反射光线为C)，该反射光线射入到激光接收模块400上，并与激光接收模块400上的接收点位I重合。

因此，在检测时，当获知接收点位I形成有光斑或者作出响应即可推断水平检测装置处于水平状态，也表明所检测的某个面是水平面，整个检测过程简单，检测结果直观、准确。

请继续参考图1，当液面处于非水平状态时(此时水平检测装置处于非水平状态)，由激光发射模块300射出的光线(假定该光线为A)会经由液面并反射形成反射光线(假定该反射光线为E)，该反射光线射入到激光接收模块400上，并与激光接收模块400上的接收点位J重合。

因此，在检测时，当获知接收点位J形成有光斑或者作出相应即可推断水平检测装置处于非水平状态，也表明所检测的某个面是非水平的。并且通过前文所介绍的一一对应的关系，该接收点位J还可表明被检测的某个面的倾斜角度和倾斜方向。

另外，在某些实施例中，为了便于用户更加直观的获取检测结果，水平检测装置还可以设置一显示屏(图中未示出)，该显示屏可以用于显示被检测的面是否水平，以及显示被检测的面的倾斜角度和倾斜方向。

请继续参考图1，在一种实施例中，固定支架100包括底板110、设置在底板110两端的侧板120及对应设置在侧板120顶部的顶板130，容器200安装在底板110上，激光发射模块300和激光接收模块400安装在顶板130的底壁上。

需要特别指出的是，至少容器200的顶壁需要采用透明且透光的材料制成，便于激光发射模块300所发射出的光线能够顺利的射入到液面。

当然，在某些实施例中，整个容器200也可以采用透明且透光的材料制成。

在某些具体的实施例中，透明且透光的材料可以采用玻璃或者一些透明塑料，例如PC，亚克力等。

注意到，无论容器200采用的材料如何，不可避免的问题是，光线是先要透过容器200才可射入到液面，而在光线透过容器200的过程中，会有一部分光线经由容器200进行反射，为了避免该部分的反射光线对检测结构造成影响，水平检测装置还可以设置挡光板500，该挡光板500设置在这部分反射光线的反射路径上，且该挡光板500采用不透光的材料制成，或者在挡光板500的表面增设一层不透光膜，挡光板500会对这部分反射光线进行吸收。

在一种实施例中，请参考图1，激光发射模块300和激光接收模块400分别对应安装在一个顶板130上，此时激光发射模块300和激光接收模块400处于固定支架100的两端，处于一端的激光发射模块300所发射出的光线经由液面反射而射入到处于另一端的激光接收模块400中。

另外，可以理解的是，在该实施例中，为了便于挡光板500对经由容器200反射的这部分反射光线进行吸收，可将挡光板500设置在激光发射模块300和激光接收模块400之间的某个位置，具体位置视情况而定，该位置应最少保证挡光板500能够吸收经由容器200反射的这部分反射光线进行阻挡，并且不会对阻挡经由液面反射的反射光线。

当然，在另一种实施例中，激光发射模块300和激光接收模块400也可以成对安装在顶板130上。换言之，在固定支架100的两端均设置有激光发射模块300和激光接收模块400，此时只需对应的调整激光发射模块300、激光接收模块400和挡光板500的位置即可，保证各光线不会形成干扰即可。

在实际安装时，激光发射模块300可通过螺钉、钢筋等紧固件600而固定安装在顶板130的底壁上。

当激光接收模块400为板状物时，其可以通过粘贴或者吸附的方式贴附在顶板130的底壁上。

为了降低光线的干扰，提高检测结构的准确性，激光发射模块300宜倾斜设置，使其发射的光线以一定的角度射入液面。

另一方面，激光发射模块300可设置成平行的两个，三个乃至更多个，可进一步提高检测结构的准确性。

具体而言，请参考图1-2，当液面处于水平状态时，激光发射模块300包括第一激光发射模块310和第二激光发射模块320，第一激光发射模块310发射的光线A经由液面反射后的反射光线C射入到激光接收模块400上的接收点位I，第二激光发射模块320发射的光线B经由液面反射后的反射光线D射入到激光接收模块400上的接收点位K。

当液面处于非水平状态时，第一激光发射模块310发射的光线A经由液面反射后的反射光线E射入到激光接收模块400上的接收点位J。第二激光发射模块320发射的光线B经由液面反射后的反射光线F射入到激光接收模块400上的接收点位L。

在检测时，当发现接收点位I和接收点位K具有光斑或者作出响应，且接收点位I和接收点位K之间的距离始终不变，则可直接作出被检测的面为水平面的结论。

当发现接收点位J和接收点位L具有光斑或者作出响应，且接收点位I和接收点位K之间的距离与接收点位I和接收点位K之间的距离不同，则可直接作出被检测的面为非水平面的结论。

另外，通过设置不同的第一激光发射模块310和第二激光发射模块320,还可使得反射光线C和反射光线D具有不同的频率，或者反射光线E和反射光线F具有不同的频率，此时通过检测这些光线的频率即可获知这些光线是由第一激光发射模块310，还是由第二激光发射模块320发射而出的，进一步确保对水平度检测的准确性。

请结合参考图3-4，本实用新型实施例中的水平检测装置不受液面高低的影响，能够确保该水平检测装置能够适用于各种环境。

具体而言，以液面为水平状态为例，第一激光发射模块310发射的光线A经由液面反射后的反射光线C射入到激光接收模块400上的接收点位I，第二激光发射模块320发射的光线B经由液面反射后的反射光线D射入到激光接收模块400上的接收点位K，当液面降低到某一位置时，第一激光发射模块310发射的光线A经由液面反射后的反射光线C1射入到激光接收模块400上的接收点位I1，第二激光发射模块320发射的光线B经由液面反射后的反射光线D1射入到激光接收模块400上的接收点位K1，接收点位I和接收点位K之间的距离与接收点位I1和接收点位K1之间的距离相同，不影响水平的检测。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

设计图

一种水平检测装置论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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