專利名稱：多功能電子水平尺的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種量具。
現(xiàn)有的各類水平尺都是應用空氣水泡輕于液體，在液管中上浮漂移的特性，來測定物體的水平度的。這類水平尺使用功能單一，并在測定物體的水平度時，水泡指示不明顯，特別是在較為復雜的工作場合以及光照度不足或有外界光線干擾下地環(huán)境中，更難看清水泡位置的讀數(shù)并會產生較大的視覺誤差。
本實用新型的任務是提供一種在較為復雜的工作場合以及光照度不足或有外界光線干擾的環(huán)境中，也能準確、及時測定出物體水平度的水平尺。并該尺除了具有原水平尺的功能外，還具有直尺的功能，擴大水平尺的使用范圍。
本實用新型的任務是以如下方式完成的在水平尺的尺身(3)底面(4)設有2至14塊永久磁鐵(2)。尺身(3)正面的下端設有刻度直尺(9)。在水平尺各水準泡(5、7、8)旁設有供照明用的光源，光源可采用發(fā)光二極管(11)或采用燈珠(13)。為了使水平尺能將水泡(16)位于水準泡(5、7、8)中間位置(即平衡位置)時的狀態(tài)及時、自動得發(fā)出信號，以引起人們的注意，在水平尺的尺身(3)正面中部設有一個平衡指示發(fā)光二極管(10)和一個發(fā)聲孔(6)。在尺身(3)內設有由水泡傳感器(25)電子開關電路(26)、聲光訊響電路(27)及發(fā)聲器(29)組成的自動報準電路。發(fā)聲器(29)可采用壓電陶瓷片。聲光訊響電路(27)中的聲響電路采用CMOS集成電路。水泡傳感器(25)按其工作原理可分為導線式水泡傳感器和光電式水泡傳感器。導線式水泡傳感器又分為中間插入導線式水泡傳感器和彈簧環(huán)導線式水泡傳感器。它們的結構分別為
中間插入導線式水泡傳感器是由2根帶有絕緣層(15)的導線(18)從水準泡(5、7、8)中間底面的水泡外殼(14)插入水準泡(5、7、8)內而構成的。其中兩導線(18)的上端稍露出絕緣層(15)，這兩導線(18)的上端都靠近水準泡(5、7、8)中間上部的內壁。
彈簧環(huán)導線式水泡傳感器是由1根帶有絕緣層(15)的彈簧環(huán)導線(19)和1根不帶絕緣層的導線(20)從水準泡(5、7、8)側面的水泡外殼(14)插入水準泡(5、7、8)內而構成的。其中在彈簧環(huán)導線(19)上的彈簧環(huán)(21)中間部分是不帶絕緣層(15)的。彈簧環(huán)(21)卡在水準泡(5、7、8)中間的內壁上，彈簧環(huán)(21)中間部分緊貼在水準泡(5、7、8)內壁上端。
光電式水泡傳感器是由水準泡(5、7、8)、發(fā)光二極管(23)、光敏電子元件(24)構成的。其中發(fā)光二極管(23)和光敏電子元件(24)分別位于水準泡(5、7、8)的前后兩側面上，發(fā)光二極管(23)可由燈珠取代，光敏電子元件(24)可采用光電二極管或光電三極管、光敏電阻。
水泡傳感器的工作原理是當水泡(16)位于水準泡(5、7、8)的中間時，導線式水泡傳感器中的兩導線被水泡(16)斷開，光電式水泡傳感器中的光敏電子元件(24)收到的光信號最弱。這時就無電信號通過水泡傳感器。當水泡(16)不位于水準泡(5、7、8)的中間時，導線式水泡傳感器中的兩導線被水泡液體(17)導通，光電式水泡傳感器中的光敏電子元件(24)收到的光信號最強。這時就有電信號通過水泡傳感器。水泡傳感器在電路中起到控制開關的作用。
根據(jù)不同結構的水泡傳感器，可組成導線式水泡傳感器自動報準電路和光電式水泡傳感器自動報準電路。它們的電路分別為
導線式水泡傳感器自動報準電路由導線式水泡傳感器LS1，發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4，電阻R1、R2，三極管BG1、BG2，電子音樂集成電路IC，壓電陶瓷片HTD，電源開關K，電池E組成。D1、D2、D3的負極，BG1、BG2的e極均接在E的負極。D1、D2、D3的正極均接在R1的一端。R1另一端、R2一端、D4的正極均與接在E正極上的K接在一起。LS1分別接在BG1的b極與R1和R2的節(jié)點處。BG2的b極和R2一端均接在BG1的c極。D4的負極接在BG2的c極。IC的輸入端并聯(lián)接在D4兩端上。HTD接在IC的輸出端。
光電式水泡傳感器自動報準電路由光電式水泡傳感器LS2，發(fā)光二極管D、1、D2、D3、D4，電阻R1、R2、R3，三極管BG1、BG2，電子音樂集成電路IC，壓電陶瓷片HTD，電源開關K，電池E組成。RS與R2串聯(lián)，它們之間的節(jié)點接在BG1的b極。BG1的c極與R3串聯(lián)，它們之間的節(jié)點接在BG2的b極。BG2的c極接在D4的負極。D1、D2、D3、D5的負極，R2的一端，BG1、BG2的e極均接在E的負極。D1、D2、D3的正極均接在R1的一端。R1的另一端，D4、D5的正極，RS、R3的一端均與接在E正極上的K接在一起。IC的輸入端并聯(lián)接在D4兩端上，HTD接在IC的輸出端。
在以上的自動報準電路中，若電子開關電路中的第一級三極管放大倍數(shù)不夠時，BG1可接成復合管使用。
自動報準電路的工作原理是當有電信號通過水泡傳感器時，則使BG1的b極上通入工作電流，此時BG2的b極與BG1的c極均處于低電位，這使BG2截止，并使IC的工作電源被切斷，IC和
均不工作，即這時平衡指示發(fā)光二極管(10)不亮，發(fā)聲器(29)也不響。當無電信號通過水泡傳感器時，則使BG1截止，此時BG2的b極處于高電位并使BG2的c、e極導通，這時有電源電流流過IC和D4，即IC和D4均工作，則D4發(fā)光，發(fā)聲器(29)也同時發(fā)出聲響。
本實用新型與現(xiàn)有的水平尺相比，具有以下特點
1.由于在水平尺的各水準泡旁設有光源，故在光照度不足及有光線干擾的情況下也能清楚顯示水泡位置。
2.由于在水平尺中裝有電子自動報準電路，并由水泡單一顯示，變?yōu)樗荨l(fā)光管、聲音三種顯示，提高了水平尺的顯示準確性和操作靈活性。操作時，人員可不必在水平尺旁，憑聲音就可判斷被測物是否已處于水平位置或垂直位置、45°位置。
3.由于在水平尺的底面裝有永久磁鐵，則在測定鐵制品時，水平尺可吸附在被測物上，手可離開水平尺，這樣操作起來就更方便。
4.由于水平尺上設有刻度直尺，則水平尺還可作為直尺使用，擴大了水平尺的使用范圍。
本實用新型特別適合各類工廠、單位中的裝配工、機修工、木工使用。


圖1為多功能電子水平尺的軸測圖。其中(1)表示電源開關；(2)表示永久磁鐵；(3)表示尺身；(4)表示尺身底面；(5)表示45°水準泡及水泡傳感器；(6)表示發(fā)聲孔；(7)表示水平水準泡及水泡傳感器；(8)表示垂直水準泡及水泡傳感器；(9)表示刻度直尺；(10)表示平衡指示發(fā)光二極管。
圖2為多功能電子水平尺在測定水平位置時的工作狀態(tài)示意圖。
圖3為多功能電子水平尺的結構示意圖。其中(11)表示發(fā)光二極管；(12)表示電池。
圖4為采用燈珠照明的電路圖。其中(13)表示燈珠。
圖5為采用發(fā)光二極管照明的電路圖。
圖6為中間插入導線式水泡傳感器結構示意圖。其中(14)表示水泡外殼；(15)表示絕緣層；(16)表示水泡；(17)表示水泡液體；(18)表示導線。
圖7為彈簧環(huán)導線式水泡傳感器結構示意圖。其中(19)表示彈簧環(huán)導線；(20)表示導線；(21)表示彈簧環(huán)。
圖8為光電式水泡傳感器的結構示意圖。其中(22)表示透明水泡外殼。
圖9為圖8的A－A剖視圖。其中(23)表示發(fā)光二極管；(24)表示光敏電子元件。
圖10為電子自動控制報準電路方框圖。其中(25)表示水泡傳感器；(26)表示電子開關電路；(27)表示聲光訊響電路；(28)表示平衡指示信號燈；(29)表示發(fā)聲器。
圖11為導線式水泡傳感器自動報準電路圖。
圖12為光電式水泡傳感器自動報準電路圖。
實施例一
根據(jù)本實用新型制造一種多功能電子水平尺。尺身(3)用工程塑料通過注塑工藝制成，在尺身(3)正面的下端制成刻度直尺(9)。電源開關(1)、2塊永久磁鐵(2)、3個水準泡(5、7、8)、3個發(fā)光二極管(11)、電阻、電池(12)均為外構件。各零部件、電子元件按圖1、圖5裝配便得到一種多功能電子水平尺。
實施例二
根據(jù)本實用新型制造一種多功能電子水平尺。尺身(3)用工程塑料通過注塑工藝制成，在尺身(3)正面的下端制成刻度直尺(9)。電源開關(1)、2塊永久磁鐵(2)、3個水準泡(5、7、8)、電池(12)、5個發(fā)光二極管(11)、3個電阻、1個光敏電阻、2個NPN三極管、壓電陶瓷片、音樂集成電路均為外購件。各零部件、電子元件按圖3、圖12裝配便得到一種多功能電子水平尺。
權利要求1、一種多功能電子水平尺，該水平尺是由尺身(3)、45°水準泡(5)、水平水準泡(7)、垂直水準泡(8)組成，其特征在于尺身(3)的底面(4)設有2于14塊永久磁鐵(2)，尺身(3)正面的下端設有刻度直尺(9)，在各水準泡(5、7、8)旁設有供照明用的光源。
2、根據(jù)權利要求1所述的多功能電子水平尺，其特征在于在各水準泡(5、7、8)旁的供照明用的光源采用發(fā)光二極管(11)，其電路為各發(fā)光二極管(11)的正極均接在電源E的正極，各發(fā)光二極管(11)的負極均接在限流電阻R的一端，電阻R的另一端接在電源開關K的一端，開關K的另一端接在電源E的負極上。
3、根據(jù)權利要求1所述的多功能電子水平尺，其特征在于在各水準泡(5、7、8)旁的供照明用的光源采用燈珠(13)，其電路為各燈珠(13)并聯(lián)接在電源E的兩端上，其中在電源E的一端與各燈珠(13)之間串聯(lián)一個電源開關K。
4、根據(jù)權利要求1所述的多功能電子水平尺，其特征在于在尺身(3)正面中部設有一個平衡指示發(fā)光二極管(10)和一個發(fā)聲孔(6)，在尺身(3)內設有由水泡傳感器(25)、電子開關電路(26)、聲光訊響電路(27)及發(fā)聲器(29)組成的自動報準電路，其中發(fā)聲器(29)采用壓電陶瓷片，聲光訊響電路(27)中的聲響電路采用CMOS集成電路。
5、根據(jù)權利要求4所述的多功能電子水平尺，其特征在于水泡傳感器(25)是由2根帶有絕緣層(15)的導線(18)從水準泡(5、7、8)中間底面的水泡外殼(14)插入水準泡(5、7、8)內而構成的導線式水泡傳感器，其中兩導線(18)的上端稍露出絕緣層(15)并它們都靠近水準泡(5、7、8)中間上部的內壁。
6、根據(jù)權利要求4所述的多功能電子水平尺，其特征在于水泡傳感器(25)是由1根帶有絕緣層(15)的彈簧環(huán)導線(19)和1根不帶絕緣層的導線(20)從水準泡(5、7、8)側面的水泡外殼(14)插入水準泡(5、7、8)內而構成的導線式水泡傳感器，其中在彈簧環(huán)導線(19)上的彈簧環(huán)(21)中間部分不帶絕緣層(15)，彈簧環(huán)(21)卡在水準泡(5、7、8)中間的內壁上，彈簧環(huán)(21)中間部分緊貼在水準泡(5、7、8)內壁上端。
7、根據(jù)權利要求4所述的多功能電子水平尺，其特征在于水泡傳感器(25)是由水準泡(5、7、8)、發(fā)光二極管(23)、光敏電子元件(24)構成的光電式水泡傳感器，其中發(fā)光二極管(23)和光敏電子元件(24)分別位于水準泡(5、7、8)的前、后兩側面上，發(fā)光二極管(23)可由燈珠取代，光敏電子元件(24)可采用光電二極管或光電三極管、光敏電阻。
8、根據(jù)權利要求5或6所述的多功能電子水平尺，其特征在于自動報準電路由導線式水泡傳感器LS1，發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4，電阻R1、R2，三極管BG1、BG2，電子音樂集成電路IC，壓電陶瓷 片HTD，電源開關K，電池E組成，D1、D2、D3的負極，BG1、BG2的e極均接在E的負極，D1、D2、D3的正極均接在R1的一端，R1另一端、R2一端、D4的正極均與接在E正極上的K接在一起，LS1分別接在BG1的b極與R1和R2的節(jié)點處，BG2的b極和R2一端均接在BG1的c極，D4的負極接在BG2的c極，IC的輸入端并聯(lián)接在D4兩端上，HTD接在IC的輸出端。
9、根據(jù)權利要求7所述的多功能電子水平尺，其特征在于自動報準電路由光電式水泡傳感器LS2，發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4，電阻R1、R2、R3，三極管BG1、BG2，電子音樂集成電路IC，壓電陶瓷片HTD，電源開關K，電池E組成，其中LS2由發(fā)光二極管D5、光敏電阻RS構成，RS與R2串聯(lián)，它們之間的節(jié)點接在BG1的b極，BG1的c極與R3串聯(lián)，它們之間的節(jié)點接在BG2的b極，BG2的c極接在D4的負極，D1、D2、D3、D5的負極，R2的一端，BG1、BG2的e極均接在E的負極，D1、D2、D3的正極均接在R1的一端，R1的另一端，D4、D5的正極，RS、R3的一端均與接在E正極上的K接在一起，IC的輸入端并聯(lián)接在D4兩端上，HTD接在IC的輸出端。
專利摘要一種多功能電子水平尺，尺身正面的下端設有刻度直尺，尺身底面設有永久磁鐵，在各水準泡旁設有光源；在水平尺內設有水泡傳感器自動報準電路。多功能電子水平尺與現(xiàn)有的水平尺相比，具有便于在光照度不足及有光線干擾的情況下使用；水平尺還可作直尺使用；在測定鐵制品時，手可離開水平尺；水平尺位于平衡狀態(tài)時，水泡、發(fā)光管、聲音三種信號會同時顯示的特點。多功能電子水平尺特別適合各類工廠、單位中的裝配工、機修工、木工使用。
文檔編號G01C9/32GK2056242SQ8921755
公開日1990年4月18日 申請日期1989年9月30日 優(yōu)先權日1989年9月30日
發(fā)明者郝志毅 申請人:郝志毅