專利名稱：水平儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水平儀。
背景技術(shù)：
水平儀，又稱氣泡水準儀，是眾所周知的用于確定水平或垂直表面的儀器。水平儀包括一個密封的管狀瓶(指管)，其含有一個漂浮在液體中的氣泡。當氣泡停留在指管上預定的分度標記之間時，這種特定的表面被認為是水平或垂直的。
當以一普通水平儀測定(又稱鉛垂測量)一垂直表面時，氣泡管大致垂直于被測表面，因此氣泡必須從一個不直接與被測表面相對的位置觀測。從這樣一種位置來觀測氣泡有時會十分的不便與費力，特別是當待測部位空間狹小、操作不便或?qū)τ^察方位存在一些限制時，這種情況更為突出。
Schrader的美國專利4,103,430描述了一種用于水平儀的觀測裝置，該裝置包括一個發(fā)光板和一個可樞轉(zhuǎn)的鏡子，它們被布置成可提供一被照亮的氣泡圖像，這就使觀測者不必直接注視氣泡管就可觀測到。但是，氣泡還必須從一個不直接與被測表面相對的位置來觀測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新穎的水平儀，其中氣泡可從與被測表面直接相對的位置上觀測，且其結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、并可方便地應用于各種工作場合。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種水平儀，它包括(a)一主體，其具有一用于測定一表面的水平面；(b)至少兩個氣泡管，它包括一第一氣泡管和一第二氣泡管，所述第一氣泡管居中地安裝在所述主體內(nèi)，并具有一平行于所述水平面的縱向軸線，以測定一水平表面，所述第二氣泡管位于所述主體的一端，并具有一垂直于所述水平面的縱向軸線，以測定一垂直表面，所述第二氣泡管具有一氣泡和一設(shè)有一對分度標記的中央部分，以檢測所述氣泡相對于所述分度標記的位置；以及(c)一光學傳送元件，其安裝在所述主體的外部，并帶有一與所述第二氣泡管成角度的反射表面，以沿著一基本平行于所述第二氣泡管的縱向軸線并相對于該縱向軸線偏移的視線反射所述第二氣泡管的至少中央部分的圖像。
有利的是，所述光學傳送元件可從所述主體上拆卸下來。
有利的是，所述光學傳送元件與所述主體鉸接相連。
有利的是，所述反射表面由一鏡子構(gòu)成。
有利的是，所述反射表面由一棱鏡構(gòu)成。


下面結(jié)合附圖的詳細描述將使本發(fā)明變得更加清楚明了，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀的簡化示意圖；圖2為圖1中的水平儀遠離被測垂直表面而處于傾斜狀態(tài)的簡化示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀的簡化示意圖；
圖4為圖3中的水平儀相對于被測垂直表面傾斜的簡化示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀的簡化示意圖，該水平儀包括一光學傳送元件，該元件可放大氣泡管的圖像；圖6為根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀的簡化示意圖，該水平儀包括一光學傳送元件，該元件可縮小氣泡管的圖像尺寸；圖7為根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀的簡化示意圖，該水平儀包括一光學傳送元件，該元件用電力傳送氣泡的圖像；以及圖8為根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀的簡化示意圖，該水平儀包括一光學傳送元件，該元件為一外接式附件。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1，該圖示出了一個根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例構(gòu)造和操作的水平儀10。水平儀10最好包括一主體12，該主體具有一水平面14，用于測定一表面16。主體12最好由具有機械穩(wěn)定性和耐磨性的金屬合金制成，正如現(xiàn)有技術(shù)所公知的那樣。水平面14通常具有高度精確的平面度和光滑度。端帽18通常由塑料制成，其可如現(xiàn)有技術(shù)所知道的那樣固定于主體12的兩端。
水平儀10最好包括一個或多個安裝在主體12中的氣泡管20用于測定一垂直表面，以及一個或多個氣泡管22用于測定一水平表面。氣泡管20最好有一縱向軸線24，該軸線大致垂直于水平面14。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，一光學傳送元件30被固定到主體12上，該元件將氣泡管20的圖像傳送到一大致與被測表面16平行的觀測面32上。如圖1所示，光學傳送元件30最好包括一反射面36，該反射面安裝在主體12的一中空部分的內(nèi)部，與氣泡管20和觀測面32成一角度，該反射面36將氣泡管20的圖像反射到觀測面32上。反射面36可以為例如一拋光鏡或一棱鏡。最好，在表面34上切出一窗38，從而使用者40可方便地觀測觀測面32上氣泡管20的圖像。
現(xiàn)在參照圖2，該圖示出了水平儀10相對于被測垂直表面16以一角度α傾斜。在圖2的方向上，可以看出將水平儀10的下邊緣移離表面16使得氣泡42朝使用者40移動，從而可以看出氣泡42的圖像在觀測面32上向上移動。這是因為光學傳送元件30在圖2的方向上，位于氣泡管20之上。應該知道，相反地使水平儀10的上邊緣移離表面16會使氣泡42遠離使用者40而移動，從而可以看到氣泡42的圖像在觀測面32上向下移動。
光學傳送元件30可具有屈光力。例如，光學傳送元件32可為曲面，從而可使氣泡管20的圖像放大或變形。
現(xiàn)在參照圖3，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀50。水平儀50與水平儀10大致相同，因此對相同的元件采用相同的標號。水平儀50與水平儀10的不同之處在于光學傳送元件52安裝在氣泡管20的下面，該變化的重要性將參照圖4進行描述。
現(xiàn)在參照圖4，該圖示出了水平儀50相對于被測垂直表面16傾斜一個角度β。在圖4的方向上，可以看出水平儀50的下邊緣遠離表面16的傾斜使得氣泡42朝著使用者40移動，從而可見氣泡42的圖像在觀測面32上向下移動。這是因為光學傳送元件52在圖4的方向上位于氣泡管20的下面。相反地，可以知道水平儀52的上邊緣遠離表面16而傾斜時，氣泡42會朝著遠離使用者40的方向移動，從而使氣泡42在觀測面32上的圖像向上移動。
現(xiàn)在參照圖5，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀60的一部分。水平儀60與水平儀10大致相同，因此對相同的元件采用相同的標號。水平儀60與水平儀10的不同之處在于所設(shè)置的光學傳送元件62可放大氣泡管20的圖像。這可通過例如在反射面36和觀測面32的中間設(shè)置一放大透鏡64來實現(xiàn)。可設(shè)置照明裝置66，例如電燈或發(fā)光二極管(LED)，用來照亮氣泡管20的圖像。
現(xiàn)在參照圖6，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀70的一部分。水平儀70與水平儀10大致相同，因此對相同的元件采用相同的標號。水平儀70與水平儀10的不同之處在于所設(shè)置的光學傳送元件72可減小氣泡管20的圖像尺寸。這可通過例如在反射面36和觀測面32的中間設(shè)置一縮小透鏡74來實現(xiàn)。
現(xiàn)在參照圖7，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀80的一部分。水平儀80與水平儀10大致相同，因此對相同的元件采用相同的標號。水平儀80與水平儀10的不同之處在于光學傳送元件82通過一電子觀測裝置86，例如微型攝像機，將氣泡管20的圖像傳送到一屏幕84上，例如液晶顯示屏(LCD)，該屏幕位于觀測面32上。光學傳送元件82不需要任何反射面。
現(xiàn)在參照圖8，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例構(gòu)作和操作的水平儀90的一部分。水平儀90與水平儀10大致相同，因此對相同的元件采用相同的標號。水平儀90與水平儀10的不同之處在于所設(shè)置的光學傳送元件92安裝在水平儀90的外部。光學傳送元件92最好包括一反射面94，例如一鏡或棱鏡，該反射面將氣泡管20的圖像反射到一觀測面96上，該觀測面大致平行于被測表面16。反射面94最好可從水平儀90上拆卸下來，并可通過一鉸鏈98與水平儀90鉸接在一起。因此，光學傳送元件92可作為水平儀90的外接式附件。
光學傳送元件92可具有屈光力。例如，光學傳送元件92可為曲面，從而可使氣泡管20的圖像放大或變形。光學傳送元件92也可繞氣泡管20的一軸線99轉(zhuǎn)動。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該知道，本發(fā)明不僅僅局限于上面所示與所述的實施例。而且本發(fā)明的范圍還包括上述特征的組合和變形，以及它們的修正和變化，這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀上面的描述可獲得的，而且這些特征都不包括在現(xiàn)有技術(shù)中。
權(quán)利要求
1.一種水平儀，包括(a)一主體，其具有一用于測定一表面的水平面；(b)至少兩個氣泡管，它包括一第一氣泡管和一第二氣泡管，所述第一氣泡管居中地安裝在所述主體內(nèi)，并具有一平行于所述水平面的縱向軸線，以測定一水平表面，所述第二氣泡管位于所述主體的一端，并具有一垂直于所述水平面的縱向軸線，以測定一垂直表面，所述第二氣泡管具有一氣泡和一設(shè)有一對分度標記的中央部分，以檢測所述氣泡相對于所述分度標記的位置；以及(c)一光學傳送元件，其安裝在所述主體的外部，并帶有一與所述第二氣泡管成角度的反射表面，以沿著一基本平行于所述第二氣泡管的縱向軸線并相對于該縱向軸線偏移的視線反射所述第二氣泡管的至少中央部分的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平儀，其特征在于，所述光學傳送元件可從所述主體上拆卸下來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水平儀，其特征在于，所述光學傳送元件與所述主體鉸接相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的水平儀，其特征在于，所述反射表面由一鏡子構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的水平儀，其特征在于，所述反射表面由一棱鏡構(gòu)成。
全文摘要
一種水平儀(10)，包括一主體(12)，其具有一水平面(14)，以用于測定一表面(16)；至少一個氣泡管(20)，其安裝在所述主體內(nèi)，所述氣泡管具有一縱向軸線(24)，該軸線垂直于所述水平面；以及一光學傳送元件(30)，其固定在所述主體上，以將所述氣泡管的圖像傳送到一觀測面(32)上，該觀測面平行于所述水平面。
文檔編號G01C9/18GK1624424SQ20041008609
公開日2005年6月8日 申請日期1997年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月12日
發(fā)明者杜安·朱格爾 申請人:杜安·朱格爾