專利名稱：水平儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水平儀。
背景技術(shù)：
在制造、組裝設(shè)備、儀器的過程中，通常需要借助水平儀校正或者驗證設(shè)備、儀器部件間水平、平行的情況。目前，市場上可供選擇的水平儀有兩種普通水平儀和電子水平儀。普通水平儀是指裝置中存在一根水平放置并且密封的玻璃管，玻璃管中充滿液體，并留有小氣泡，整個裝置可調(diào)整讀數(shù)(或者不讀數(shù))的傳統(tǒng)水平儀。然而，普通水平儀體制作過程較為復(fù)雜，使用較為繁瑣且操作難度較大，需要使用者有較強的經(jīng)驗和耐心。此外，由于存在玻璃組件和液體，故放置或者使用時需小心謹慎，不便用戶使用。電子水平儀是指通過磁棒、線圈等組件間的電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號追蹤角度變化的水平檢測裝置。相對普通水平儀來說，電子水平儀使用過程較為簡單、方便。然而，電子水平儀價格較高，測試精度較低，且一旦精度丟失后重新調(diào)整精度時較為困難。此外，電子水平儀通常需要配合計算機使用，使用條件受到一定限制。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種改進的水平儀。該水平儀，包括基座、鉛垂單元、指針單元及傳動單元。該鉛垂單元和該指針單元分別轉(zhuǎn)動連接于該基座上，并均能夠在一縱向平面內(nèi)來回擺動。該傳動單元將該指針單元與所述鉛垂單元相連，以使該指針單元隨著所述鉛垂單元的擺動而擺動。上述水平儀系機械構(gòu)造而成，不容易損壞，方便用戶使用，并且測試精度高，便于調(diào)校。




圖1為本發(fā)明一較佳實施方式的水平儀的示意圖。 圖2為圖1所示水平儀的分解圖。 圖3為圖2所示水平儀的局部組裝圖。 主要元件符號說明
水平儀100
基座10
殼體20
鉛垂單元30
指針單元40
傳動單元50
刻度盤60
固定板70基部110安裝部120底端面112上端面114標準水平面116螺孔122收容部210通孔212開口214第一擺輪310重錘320第一轉(zhuǎn)軸330第一軸孔312收容槽314第二擺輪410指針420第二轉(zhuǎn)軸430繞線510
具體實施例方式請一并參閱圖1和圖2，為一較佳實施方式的水平儀100的示意圖。水平儀100用于測試待測物體的水平情況。水平儀100包括基座10、包覆于基座10的殼體20、鉛垂單元 30、指針單元40及傳動單元50。鉛垂單元30和指針單元40分別轉(zhuǎn)動連接于該基座10上， 并均能夠在一縱向平面內(nèi)來回擺動。傳動單元50將鉛垂單元30與指針單元40相連，以使指針單元40隨著鉛垂單元30的擺動而擺動。該水平儀100還包括刻度盤60?？潭缺P60 固定于基座10上，且標有角度刻度?？潭缺P60與指針單元40配合以測量待測物體的水平情況。基座10包括基部110及垂直連接于基部110的安裝部120?；?10為大致呈長方形的方板，其包括底端面112及與底端面112相背的上端面114。底端面112形成有一標準水平面116，例如，可通過對基部110的底部進行打磨、拋光等加工手段獲得標準水平面 116。安裝部120大致呈半圓形，其固定于上端面114的一側(cè)緣。在本實施例中，安裝部120 自上端面114 一側(cè)緣沿垂直上端面114的方向向上一體延伸而成。基部110和安裝部120 均開設(shè)有若干用于固定殼體20、刻度盤60、鉛垂單元30及指針單元40等元件的螺孔122。殼體20為大致呈半圓形中空體，其形成有用于收容安裝部120的收容部210。殼體20開設(shè)有若干通孔212。固定件，如螺栓，穿過通孔212從而將殼體20固定于基座10的外側(cè)緣。殼體20還開設(shè)有大致呈長方形的開口 214。開口 214與刻度盤60相對應(yīng)，使得刻度盤60上的刻度可透過開口 214外露。為保護刻度盤60上的刻度，開口 214中設(shè)置有透明體(未示出)，例如，透明塑料薄片。
鉛垂單元30包括樞接于安裝部120上的第一擺輪310、設(shè)置于該第一擺輪310上的重錘320及第一轉(zhuǎn)軸330。第一擺輪310大致呈圓形。第一擺輪310采用較輕的鋁合金材料制成，其中心位置處開處有第一軸孔312。第一轉(zhuǎn)軸330穿過第一軸孔312從而將第一擺輪310轉(zhuǎn)動地連接于安裝部120。第一擺輪310沿其軸線方向內(nèi)凹形成有用于收容重錘320的收容槽314。重錘320可為規(guī)則的幾何形狀，如半月形、圓形等。重錘320采用密度較大的金屬材料(例如，鉛)制成，其尺寸小于第一擺輪310的半徑。重錘320固定于收容槽314中且呈偏心設(shè)置?？梢岳斫獾?，在其它實施方式中，重錘320 —體成形于第一擺輪 310內(nèi)側(cè)且呈偏心設(shè)置。指針單元40包括包括樞接于所述安裝部120上的第二擺輪410、安裝于該第二擺輪410上的指針420及第二轉(zhuǎn)軸430。第二擺輪410大致呈圓形。第二擺輪410采用較輕的鋁合金材料制成，其中心位置處開處有第二軸孔(未示出)。第二轉(zhuǎn)軸430穿過第二軸孔從而將第二擺輪410轉(zhuǎn)動地連接于安裝部120。第二擺輪410還開設(shè)有兩個相對其軸線對稱的固定孔(未示出)，用于固定指針420。第二擺輪410的直徑要遠小于第一擺輪310的直徑，優(yōu)選的，第一擺輪310的直徑是第二擺輪410的直徑的10倍。指針420采用較薄的鋁合金制成，其通過第二擺輪410上的固定孔固定于第二擺輪410上。指針420遠離第二擺輪410的另一端指向刻度盤60上的角度刻度。指針420的長度大于第二擺輪410的半徑。優(yōu)選的，指針420的長度為第二擺輪410的半徑的25倍。請進一步參考圖3，第一擺輪 310和第二擺輪410的轉(zhuǎn)動中心之間連線B垂直于標準水平面116。傳動單元50用于將鉛垂單元30與指針單元40相連，以使指針單元40隨著鉛垂單元30的擺動而擺動。在本實施例中，傳動單元50為兩根繞線510。繞線510的一端固定于第二擺輪410上且沿順(逆)時針纏繞第二擺輪410若干圈(例如，2-3圈)，進一步沿相同方向纏繞第一擺輪310若干圈(例如，2-3圈)，拉緊繞線510并將其另一端固定至第二擺輪410，以使第一擺輪310和第二擺輪410保持同步轉(zhuǎn)動。可以理解地，在其它實施方式中，傳送單元50還可以是傳送帶、齒輪組件等。水平儀100還包括兩個大致呈月牙狀的固定板70。兩個固定板70固定于基座10 上，并形成一環(huán)繞第一擺輪310和第二擺輪410的收容空間(未標識)。固定板70的厚度稍大于第一擺輪310和第二擺輪410的厚度，且固定至基座10后與基部110垂直于標準水平面116的一側(cè)面持平?？潭缺P60大致成長方形，且由輕質(zhì)鋁合金制成?？潭缺P60上的角度刻度的范圍為0 +/-10度，其中0刻度的位置為基準線。刻度盤60兩端分別固定于兩個固定板70 上，且其基準線位于第一擺輪310和第二擺輪410的轉(zhuǎn)動中心的連線B上。裝配時，調(diào)校水平儀100 首先，將水平儀100放置于一水平面上，使得重錘320因自身重力作用而保持自然狀態(tài)；然后，轉(zhuǎn)動第二擺輪410使得指針420指向刻度盤60基準線的位置。使用時，將水平儀100的標準水平面116貼合于待測物體表面。若待測物體表面傾斜，也即標準水平面116水平角度發(fā)生改變，重錘320因自身重力作用帶動第一擺輪310 轉(zhuǎn)動以保持自然狀態(tài)，與此同時，第一擺輪310通過傳動單元50帶動第二擺輪410轉(zhuǎn)動，使得固定于第二擺輪410上的指針420發(fā)生偏離而指向其它刻度。由于第一擺輪310的直徑為第二擺輪410的直徑的10倍，且指針420的長度為第二擺輪410半徑的25倍，因此，待測物體表面傾斜的角度被放大10倍，指針隨角度的變化幅度為第二擺輪變化幅度的25倍， 便于讀取角度，讀數(shù)可估讀至0. 01度。例如，待測物體表面傾斜的角度為0. 12度，經(jīng)水平儀100測量后指針420指向刻度盤60上第1條刻度線上，并會稍稍超出，估讀讀數(shù)0. 2。如此提高了水平儀100測試精度。此外，由于該水平儀100系機械構(gòu)造而成，不容易損害，從而便于用戶使用。 綜上所述，盡管為說明目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，然而，本發(fā)明不只局限于如上所述的實施例，在不超出本發(fā)明基本技術(shù)思想的范疇內(nèi)，相關(guān)行業(yè)的技術(shù)人員可對其進行多種變形及應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種水平儀，包括基座，其特征在于該水平儀還包括鉛垂單元、指針單元及傳動單元，該鉛垂單元和該指針單元分別轉(zhuǎn)動連接于該基座上，并均能夠在一縱向平面內(nèi)來回擺動，該傳動單元將該指針單元與所述鉛垂單元相連，以使該指針單元隨著所述鉛垂單元的擺動而擺動。
2.如權(quán)利要求1所述的水平儀，其特征在于所述基座包括基部以及由該基部垂直向上延伸的安裝部，所述鉛垂單元和指針單元均安裝于該安裝部上。
3.如權(quán)利要求2所述的水平儀，其特征在于所述鉛垂單元包括一樞接于所述安裝部上的第一擺輪以及設(shè)置于該第一擺輪上的重錘。
4.如權(quán)利要求3所述的水平儀，其特征在于所述第一擺輪通過一第一轉(zhuǎn)軸樞接于所述安裝部上，該第一轉(zhuǎn)軸位于該第一擺輪的圓心上，所述重錘安裝于所述第一擺輪的內(nèi)側(cè)且呈偏心設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的水平儀，其特征在于所述指針單元包括一樞接于所述安裝部上的第二擺輪以及安裝于該第二擺輪上的指針。
6.如權(quán)利要求5所述的水平儀，其特征在于所述第二擺輪通過一第二轉(zhuǎn)軸樞接于所述安裝部上，該第二轉(zhuǎn)軸位于該第二擺輪的圓心上。
7.如權(quán)利要求6所述的水平儀，其特征在于所述第二擺輪通過所述傳動單元與所述第一擺輪連接，使第一擺輪能夠帶動第二擺輪轉(zhuǎn)動。
8.如權(quán)利要求7所述的水平儀，其特征在于所述第二擺輪的直徑遠小于所述第一擺輪的直徑，且所述第二擺輪的半徑遠小于所述指針的長度。
9.如權(quán)利要求5 8任一項所述的水平儀，其特征在于所述傳動單元包括至少一繞線，該至少一繞線繞設(shè)于所述第一擺輪和所述第二擺輪上，以使第一擺輪能夠帶動第二擺輪轉(zhuǎn)動。
10.如權(quán)利要求1 8任一項所述的水平儀，其特征在于該水平儀還包括刻度盤，該刻度盤與所述指針單元配合。
全文摘要
一種水平儀，包括基座、鉛垂單元、指針單元及傳動單元。該鉛垂單元和該指針單元分別轉(zhuǎn)動連接于該基座上，并均能夠在一縱向平面內(nèi)來回擺動。該傳動單元將該指針單元與所述鉛垂單元相連，以使該指針單元隨著所述鉛垂單元的擺動而擺動。
文檔編號G01C9/12GK102486375SQ20101057350
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月4日
發(fā)明者王祿新 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司