[发明专利]一种水平测量装置及平板水平校准方法

权利要求书

1.一种水平测量装置，其特征在于：包括仪表盒、仪表盒内部的控制器、与控制器电性连接的电源、与控制器电性连接的测量装置，所述测量装置包括测量传感器和检测电路，通过传感器对平板的水平度的感应检测。

2.根据权利要求1所述的水平测量装置，其特征在于，所述测量电路和传感器固定在仪表盒内部，均通过螺栓可拆卸固定连接。

3.根据权利要求1所述的水平测量装置，其特征在于，所述传感器包括固定框架(1)、固定框架(1)的每个内侧壁上均连接的弹性伸缩装置、弹性伸缩装置上安装的电阻应变片、设置在固定框架(1)内腔中的物块(4)；远离所述固定框架(1)的每个弹性伸缩装置另一端共同连接在物块(4)的每个侧壁上，且位于同一条直线上的两个弹性伸缩装置的外端设有电性连接于电阻应变片的正、负极端子。

4.根据权利要求1所述的水平测量装置，其特征在于，所述固定框架(1)和物块(4)均为四边形结构，且弹性伸缩装置由长度为L3的第一弹性伸缩装置、长度为L4的第二弹性伸缩装置、长度为L1的第三弹性伸缩装置、长度为L2的第四弹性伸缩装置组成，所述弹性伸缩装置以物块(4)为中心等角度分布，分别连接于固定框架(1)内侧壁和物块(4)侧壁之间。

5.根据权利要求2所述的水平测量装置，其特征在于，四个所述弹性伸缩装置包括固定框架(1)的每个内侧壁上均连接的伸缩杆、伸缩杆上套接的弹性部件，且位于同一条直线上的两个伸缩杆的外端设有电性连接于电阻应变片；所述第一弹性伸缩装置外端为a端子、第二弹性伸缩装置外端为b端子、第三弹性伸缩装置外端为c端子、第四弹性伸缩装置外端为d端子；其中，a端子和b端子一正一负，c端子和d端子一正一负。

6.根据权利要求4所述的水平测量装置，其特征在于，所述弹性部件为弹簧或者弹性套筒。

7.根据权利要求4所述的水平测量装置，其特征在于，所述检测电路包括两个分路组成的H电桥、两个AD转换器和单片机，a端子和b端子均电性连接于H电桥的第一个分路，c端子和d端子均电性连接于H电桥的第二个分路，第一个分路和第二个分路的H电桥分别电性连接于各自对应的AD转换器，两个AD转换器电性连接于单片机；通过电桥法测量a端子和b端子,c端子和d端子的电阻变化量，从而反映平面偏位。

8.根据权利要求6所述的水平测量装置，其特征在于，所述仪表盒上还设有读数显示屏，按钮校准归零(9)和测量开始(10)按钮。

9.根据权利要求7所述的水平测量装置，其特征在于，所述电阻应变片及弹簧通过伸缩杆与物块(5)连接，通过弹簧尾部的挂钩和物块(5)的耳环直接挂接，且物块(5)悬空设置。

10.一种平板水平校准方法，其特征在于，包括以下步骤：将带有测量装置的仪表盒放置于已经校准的水平平板上，按下校准归零(9)的按钮；

此时，以当前水平程度为基准，通过电桥法测量a、b端,c、d端的电阻变化量，从而反映X轴和Y轴方向的△Lx＝L1-L2，△Ly＝L3-L4；

将装置放置于待测平板上，按下测量按钮(10)；

此时，因倾斜使得物块(5)在原有的悬空位置上发生位移，并压缩一端弹簧，拉伸另一端弹簧；

利用电桥法测量a、b端以及c、d端的电阻变化量，从而反映△Lx＝L1-L2，△Ly＝L3-L4；

由于弹簧胡克系数已知，

F＝k·△x

由三角关系，可进一步推导倾斜角与压缩量关系，

式中k为弹簧胡克系数，m为质量小体质量，已知：g为重力加速度。