多用途水平仪.pdf

本发明涉及一种多用途的较为灵敏的水平仪。
    目前使用的水平仪采用这样一种方法，在密封有流体的玻璃管内留有一气泡，以上部中央气泡的位置指示被测平面水平与否。这种水平仪使用的这种水准管或水准盒灵敏度低。关于它的结构及原理，中国建筑工业出版社出版的《建筑施工测量》第五页及其它著作都有叙述。

    本发明的目的是提供一种灵敏度较高的多用途的新型水平仪。

    发明是这样实现的：用一较长的围成长方形或其他形状的玻璃管形成一联通器，器内液体和空气约各占一半，在与水平面垂直的玻璃管上划有刻度，这左右两根透明管上的刻度相同完全对称。将此回形管装入上下两平面互相平行地金属的或其它材料的框架内，使两竖管内的液面在同一读数，且此二液面所在平面与该框架的上、下平面互相平行，两竖管轴心线与框架的上、下平面垂直。在测量时将框架放在被测平面上，只要两边液面高度相等，该平面即在水平位置。当读出两液面的高度差，便可计算被测平面与水平面的夹角。在框架上表面两端制出等高的瞄准点，便可用此水平仪测量某目标的标高。

    现结合附图对本发明作详细的进一步说明。L为两竖管轴心线间的距离，L′为两液面间的距离，α为被测平面与水平面间的夹角，即水平角，△H为两液面的高度差。tgα＝ (△H)/(L) ，tgα＝ 1/(COSα) · (△H)/(L′) ，对于同一个α值，L′值越大，△H亦越大，从而水平仪的灵敏度越高，此即本发明的基本原理。现有水平仪气泡仅10mm左右，加之液体粘度的影响，虽框架有数百毫米仍很不灵敏。而本发明的水平仪，气柱L′比框架稍短，其长度是现有水平仪气泡长度的数倍或数十倍，其灵敏度当然要大得多。为了便于观察，可通过等腰直角三角形全反射透镜使液面和读数在水平方向显现出来。还可用放大镜放大读数。AD段可为一直管，A′D′段也可用软管接通，整个回形管被密封。亦可使AA′和DD′两段微微倾斜，即A′和D′稍高，液面及刻度布在此二对称的倾斜段上，可增加灵敏度。也可将此回形管改成整个容器的长形水准匣，刻度及液面亦布在AA′、DD′二微倾的斜面上，其斜面呈弧面。还可将现有的水准管及气泡成倍加长。可将这些回形水准管、水准匣代替光学合像水平仪、数字光学合像水平仪等之中的现有水准管，制成更灵敏的同类水平仪。

    还可用两回形管交叉，形成四方向四竖管的联通水准管。

    上述回形水准管及水准匣可用各种透明材料制成。