專利名稱：帶測(cè)距功能的水平尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水平尺，尤其是一種結(jié)合了測(cè)距功能的水平尺。
背景技術(shù)：
水平尺廣泛應(yīng)用于建筑、工程等領(lǐng)域，用戶可以方便的使用它來(lái)校準(zhǔn)平面的水平度或 垂直度。水平尺通常具有平直細(xì)長(zhǎng)的尺身，尺身上裝有水平水準(zhǔn)泡和垂直水準(zhǔn)泡，由水泡 的位置來(lái)判斷平面是否水平或垂直。還有一種數(shù)字顯示水平尺，這種水平尺外表除了裝有 水準(zhǔn)泡外，還包含顯示屏，其機(jī)殼內(nèi)裝有一個(gè)傾斜角度測(cè)量模塊，該傾斜角度測(cè)量模塊可 測(cè)量出被測(cè)平面相對(duì)于水平面或垂直面的傾斜角度并在水平尺的顯示屏上顯示出來(lái)。除了 可以用來(lái)測(cè)量平面的水平度外，有的水平尺還可以通過(guò)在其端部安裝一個(gè)可發(fā)出激光束的 激光頭組件來(lái)產(chǎn)生基準(zhǔn)點(diǎn)和水平、垂直基準(zhǔn)線用于輔助校準(zhǔn)。
長(zhǎng)度或測(cè)距在工程建筑和室內(nèi)裝潢中也是重要的工作之一。因此在工程建筑和室內(nèi)裝 潢等工作中，操作者往往要攜帶水平尺、標(biāo)線器、測(cè)距儀及各類電動(dòng)工具等等，非常煩雜， 容易造成一些器具的丟失。另外，在工作過(guò)程中經(jīng)常要交替使用這些器具，很不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種帶測(cè)距功能的水平尺，從而克服上述不足，使得操作簡(jiǎn) 單，結(jié)構(gòu)緊湊。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本實(shí)用新型提供一種帶測(cè)距功能的水平尺，包含一尺身，所述的 尺身具有至少一個(gè)可測(cè)量一第一平面水平度的基準(zhǔn)工作面，安裝在所述尺身上的水平水準(zhǔn) 泡和垂直水準(zhǔn)泡， 一裝于所述水平尺尺身內(nèi)的控制系統(tǒng)， 一可測(cè)量所述水平尺和一第二平 面之間距離的測(cè)距裝置， 一裝于所述水平尺尺身內(nèi)的電源，所述電源與所述控制系統(tǒng)和測(cè) 距裝置電連接，所述的測(cè)距裝置包含向所述的第二平面發(fā)射出能量束并接收從第二平面 反射回來(lái)的能量束的發(fā)射接收裝置；基于發(fā)射和反射的能量束確定水平尺和第二平面之間 距離的處理計(jì)算系統(tǒng)。
本實(shí)用新型中所揭示的這種帶測(cè)距功能的水平尺，在水平尺上結(jié)合了測(cè)距儀，便于攜 帶和使用，可非常有效地提高操作者的工作效率。
而且，水平尺定位在水平面或垂直面上可確保測(cè)距裝置測(cè)距信號(hào)的發(fā)射方向精確垂直
或水平，從而使得測(cè)距裝置測(cè)量值更加精確可靠。
另外，如果將水平尺上僅可發(fā)出基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)線的激光頭組件替換成可進(jìn)行測(cè)距的激 光模塊，那么就可以充分利用該激光束，使其不僅可以用來(lái)測(cè)距，還可以產(chǎn)生基準(zhǔn)點(diǎn)、基 準(zhǔn)線用于校準(zhǔn)，更進(jìn)一步提高了水平尺的使用率。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中的帶測(cè)距功能的水平尺。 圖2是本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式中的帶測(cè)距功能的水平尺。 圖3是圖1中所示帶測(cè)距功能的水平尺的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是圖1中帶測(cè)距功能的水平尺的測(cè)距原理圖。 圖5是圖2中帶測(cè)距功能的水平尺的測(cè)距原理圖。
圖6是本實(shí)用新型中的帶測(cè)距功能的水平尺各功能模塊之間的關(guān)系示圖。 圖7是水平尺10上的測(cè)距裝置20的操作流程圖。 圖8是帶測(cè)距功能的水平尺的操作流程圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1和圖3,圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中的帶測(cè)距功能的水平尺 10。該水平尺10包括尺身11、水平水準(zhǔn)泡12、垂直水準(zhǔn)泡13、測(cè)距裝置20、控制系統(tǒng)17、 顯示屏15以及按鍵區(qū)16。尺身ll進(jìn)一步包含上下兩個(gè)表面lll、 112，前后兩個(gè)表面113、 114，以及左右兩個(gè)端面115、 116，其一般由硬的、抗撞擊的注模塑料比如ABS或聚苯乙烯 制成。水平尺10還包含一電源14用來(lái)給控制系統(tǒng)17、測(cè)距裝置2()以及顯示屏15供電。 若選擇干電池作為供電電源，控制系統(tǒng)17可以對(duì)電池的電量進(jìn)行監(jiān)視并在顯示器15上顯 示。
在用水平尺IO測(cè)量平面的水平度時(shí)， 一般可以選取上下表面ll]、 112，前后表面113、 114中的任一表面作為平面水平度的測(cè)量基準(zhǔn)面，將所選擇的測(cè)量基準(zhǔn)面與被測(cè)平面貼緊， 觀察水準(zhǔn)泡的位置，確定該平面是否水平。在本實(shí)施例中，控制系統(tǒng)17中包含傾斜角度測(cè) 量模塊(圖上未顯示)，該模塊可以測(cè)量出平面相對(duì)于水平面或是垂直面的傾斜角度，并且 該測(cè)得的傾斜角度在顯示屏15上以數(shù)字的形式被顯示出來(lái)，用戶可以很直觀、精確的得到
被測(cè)平面的水平度。這種傾斜角度測(cè)量模塊是一般的、市場(chǎng)上可獲得的商用類型，本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員可以很容易地將其集成在水平尺中從而得到一種數(shù)字式顯示水平尺。水平 尺U)包含按鍵區(qū)16，按鍵區(qū)16內(nèi)設(shè)置有多個(gè)按鈕，這些按鈕都與位于水平尺尺身11內(nèi)的 控制系統(tǒng)17連接，從而實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)量操作和功能。在本實(shí)施例中，操作按鍵區(qū)16的電 源開(kāi)關(guān)按鈕可以開(kāi)啟整個(gè)水平尺，操作水平度測(cè)量按鈕可以自動(dòng)測(cè)量出平面的水平度并在 顯示屏上顯示。
本實(shí)用新型的水平尺10還包含一個(gè)測(cè)距裝置20，其可位于水平尺尺身11內(nèi)或是尺身 外表面的任一部位上，可選擇尺身六個(gè)表面的任一面作為測(cè)距光束的測(cè)量基準(zhǔn)面。圖1中 的水平尺10，在其尺身內(nèi)的右端安裝了一個(gè)測(cè)距裝置20。激活按鍵區(qū)16中的測(cè)距按鈕， 從而促使測(cè)距裝置向測(cè)量目標(biāo)平面22發(fā)射出信號(hào)束21，信號(hào)束21被目標(biāo)平面22反射回來(lái) 義被測(cè)距裝置所接收。信號(hào)束21可以是超聲波束、激光束、或其它任何合適的能量束，而 在圖i所示的實(shí)施方式中信號(hào)束為激光束。基于該發(fā)射、反射信號(hào)束確定水平尺10上某一 既定位置(例如某既定基準(zhǔn)面)距測(cè)量目標(biāo)平面22的距離。該測(cè)出的距離值經(jīng)控制系統(tǒng)17 處理后在顯示屏15上被顯示出來(lái)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易的想到該測(cè)量值還 可以通過(guò)其它的一些方式表現(xiàn)出來(lái)，比如語(yǔ)音、傳感指示等。此外，顯示方式可以包括數(shù) 字或模擬顯示。
圖2中是本實(shí)用新型另外一種具體實(shí)施方式
，表現(xiàn)為結(jié)合了一個(gè)超聲波測(cè)距裝置201 的水平尺IO，該超聲波測(cè)距裝置201基于超聲波的發(fā)射、反射來(lái)測(cè)量距離，以水平尺10的 上表面112作為測(cè)距的基準(zhǔn)面。顯然，也可以將測(cè)距裝置安裝與水平尺的其他部位，以水 平尺的其他外表面作為測(cè)距的基準(zhǔn)面。關(guān)于超聲波、激光測(cè)距詳細(xì)的原理將在下面的文字 中予以描述。
圖4是利用激光束進(jìn)行測(cè)距的光路圖。測(cè)距裝置20由激光頭23、平行棱鏡25、聚光 鏡26、去干擾光結(jié)構(gòu)27、濾色片28、光電二極管29以及處理運(yùn)算系統(tǒng)24構(gòu)成。圖中，激 光頭23發(fā)射出一束激光束21，該激光束21經(jīng)平行棱鏡25變換光路后投射到測(cè)量目標(biāo)平面 22上，該光束21經(jīng)測(cè)量目標(biāo)平面22反射后又被測(cè)距裝置20接收，首先經(jīng)一個(gè)聚光鏡26 被會(huì)聚，再經(jīng)過(guò)去干擾光的臺(tái)階結(jié)構(gòu)27、濾色片28，最終被一個(gè)雪崩光電二極管29所接 收，雪崩光電二極管29將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)傳送到處理運(yùn)算系統(tǒng)24中 從而得到測(cè)距值。顯然，用于測(cè)距的激光束在目標(biāo)平面22上形成的光跡還可用作水平或垂 直基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線。
圖5是超聲波測(cè)距的簡(jiǎn)單功能示意圖。超聲波測(cè)距裝置201包含聲波的發(fā)生接收器31
和處理運(yùn)算系統(tǒng)32。發(fā)生接收器31向遠(yuǎn)處的測(cè)量目標(biāo)平面22發(fā)射出超聲波33，經(jīng)目標(biāo)平 面22反射回來(lái)后又被發(fā)生接收器31所接收，運(yùn)算處理系統(tǒng)32對(duì)發(fā)射和接收回來(lái)的超聲波 進(jìn)行處理運(yùn)箅從而得到水平尺10距目標(biāo)平面22的距離。
圖6是本實(shí)用新型中的水平尺各功能模塊之間的結(jié)構(gòu)圖。電源為控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng) 和測(cè)距系統(tǒng)供電?？刂葡到y(tǒng)控制測(cè)距系統(tǒng)以及水平尺實(shí)施測(cè)量操作，并控制顯示系統(tǒng)顯示 測(cè)量結(jié)果。測(cè)距系統(tǒng)和水平尺測(cè)出的值由顯示系統(tǒng)顯示出來(lái)。
如圖7所示，霈要使用測(cè)距裝置20測(cè)量距離時(shí)，啟動(dòng)電源，將測(cè)距裝置20對(duì)準(zhǔn)被測(cè) 目標(biāo)平面，按下測(cè)量鍵開(kāi)始測(cè)量，測(cè)距裝置20發(fā)射出測(cè)量光束，顯示屏上顯示測(cè)量結(jié)果。
圖8是帶測(cè)距功能的水平尺的操作流程圖。從流程圖中可以看出，用戶需要通過(guò)一模 式鍵對(duì)測(cè)量模式進(jìn)行選擇，模式包含水平度測(cè)量和測(cè)距兩種。選擇了測(cè)量模式后，控制系 統(tǒng)就會(huì)控制轉(zhuǎn)入相應(yīng)的測(cè)量過(guò)程中并完成測(cè)量。優(yōu)選的，若是采用激光束進(jìn)行測(cè)距，可以 再增加一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線的發(fā)生模式。此外，按鍵區(qū)16除包含開(kāi)關(guān)、測(cè)量、模式選擇等 按鍵外，還會(huì)包含一些其它的功能鍵，比如單位轉(zhuǎn)換鍵、清除鍵、運(yùn)箅鍵、存儲(chǔ)鍵等。這 些按鍵都與控制系統(tǒng)相連接以供用戶實(shí)現(xiàn)各種距離、水平度的測(cè)量，計(jì)算以及單位之間的 轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，也可以采用單獨(dú)的水平度測(cè)量鍵和單獨(dú)的測(cè)距鍵來(lái)取代模式選擇鍵。或者僅 采用一個(gè)測(cè)量鍵，當(dāng)用戶按下該測(cè)量鍵時(shí)即同時(shí)促發(fā)了平而水平度的測(cè)量和對(duì)遠(yuǎn)處平面的 距離測(cè)敏，并且問(wèn)吋在顯示屏.匕顯示出水平度和距離的測(cè)量值。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易的想到也可以提供-個(gè)與水平尺相分離的測(cè)距裝 覽，該測(cè)距裝置可拆卸的與水平尺相連或是吸附在水平尺上，用戶可根據(jù)自己的痛要將測(cè) 距裝置安裝在水平尺的不同部位來(lái)實(shí)施測(cè)量操作。
以上所描述的具體實(shí)施方式
只是對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和原理進(jìn)行闡述，并非要對(duì)本實(shí) 用新型的內(nèi)容進(jìn)行限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，除了上述首選的具體實(shí)施方 式之外，本實(shí)用新型還有很多其他替代的或者修改的實(shí)施方式，這些替代的或者修改的實(shí) 施方式仍然在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求1.一種帶測(cè)距功能的水平尺，包含一尺身，所述的尺身具有至少一個(gè)可測(cè)量一第一平面水平度的基準(zhǔn)工作面，一裝于所述水平尺尺身內(nèi)的控制系統(tǒng)，一可測(cè)量所述水平尺和一第二平面之間距離的測(cè)距裝置，一裝于所述水平尺尺身內(nèi)的電源，所述電源與所述控制系統(tǒng)和測(cè)距裝置電連接，其特征是，所述的測(cè)距裝置包含向所述的第二平面發(fā)射出能量束并接收從第二平面反射回來(lái)的能量束的發(fā)射接收裝置；基于發(fā)射和反射的能量束確定水平尺和第二平面之間距離的處理計(jì)算系統(tǒng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述尺身上裝有水平水準(zhǔn)泡和垂 直水準(zhǔn)泡。
3. 如權(quán)利要求1所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述的水平尺尺身上裝有一顯示 屏，所述的控制系統(tǒng)包含一傾斜角度測(cè)量模塊，顯示屏有第一顯示模式，在第一顯示模式 下顯示屏上的顯示內(nèi)容包含所述傾斜角度測(cè)量模塊測(cè)出的數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求3所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，顯示屏有第二顯示模式，在第二 顯示模式下顯示屏上的顯示內(nèi)容包含所述測(cè)距裝置的處理計(jì)算系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述水平尺還包含一個(gè)可在第一模式和第二模式之間切換所述顯示屏的模式鍵。
6. 如權(quán)利要求1所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述的水平尺尺身上裝有一顯示 屏，顯示屏上的顯示內(nèi)容包含所述的測(cè)距裝置測(cè)出的數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求1所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述的測(cè)距裝置安裝于所述的水 平尺尺身內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求1所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述的測(cè)距裝置與所述的水平尺 可拆卸地連接。
9. 如權(quán)利要求1所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述的水平尺尺身上還設(shè)置有操 作按鍵，操作按鍵與所述控制系統(tǒng)連接。
10. 如權(quán)利要求1所述的帶測(cè)距功能的水平尺，其特征在于，所述能量束為激光束，激光 束與第二平面相交，相交處有一基準(zhǔn)標(biāo)志。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶測(cè)距功能的水平尺，包含水平尺尺身，該尺身具有至少一個(gè)可測(cè)量一個(gè)平面水平度的基準(zhǔn)工作面，一個(gè)安裝在水平尺尺身內(nèi)的控制系統(tǒng)，一個(gè)可測(cè)量水平尺和目標(biāo)平面之間距離的測(cè)距裝置，一個(gè)電源，該電源與控制系統(tǒng)和測(cè)距裝置電連接，該測(cè)距裝置可向目標(biāo)平面發(fā)射出能量束并接收從目標(biāo)平面反射回來(lái)的能量束，并且基于發(fā)射和反射的能量束確定水平尺和目標(biāo)平面之間的距離。這種帶測(cè)距功能的水平尺便于攜帶和使用，有效地提供了操作者的工作效率。
文檔編號(hào)G01C9/18GK201062950SQ200720036178
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者李偉冬 申請(qǐng)人:南京德朔實(shí)業(yè)有限公司