专利名称：用于铅锤测量的具有卷尺和摆锤的测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置。
背景技术：
在建造部分预制造的建筑物如温室的领域中，众所周知，首先挖掘基坑(foundation trench)，该基坑通常与建筑物的轮廓一致。然后，在该坑内，将基墙或底脚建造(通常用石块或砖)在混凝土条形地基上，该建筑物的预制造部分位于该基墙或底脚上。通常，大多数这种建筑物是特别为建造它们的地点而设计的，并且，特别为该建筑物生产单独的预制造元件。为了减小这种建筑物的总完成时间，希望能够在现场进行地基工作，同时在工厂中生产预制造元件。如果这样完成，关键在于，地基砌砖密切地与建筑物的预制造部分的最终结构一致。
现在，参照图1，其表示了部分预制造的建筑物的坑10。在该坑内铺设地基砌砖的通道的难点在于，如果在坑内的某点取基准点，则不会得到该坑内的所有测量点M1……M4。或者，如果在将预制造的建筑物添加其上的建筑物的外墙上取基准点D0，则难以获得从该点到坑内所有所需的测量点的真实测量，该所需的测量点不能从该基准点得到。
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供一种测量装置，该测量装置包括具有卷尺支架的手柄，以及附着于该手柄的摆锤，这样，在该摆锤垂直向下悬垂的情况下，测量卷尺可以从该卷尺支架侧向伸出可变的长度。
在本说明书中，术语“卷尺支架”表示容纳测量卷尺的壳体，该测量卷尺可以从该壳体拉出可变的长度，而术语“卷尺”表示能够被缠绕的任何高度拉长的、挠性的元件。卷尺具有平的，弯曲的，圆形的或其它任何适当的横截面。卷尺不需要包括人可读的标记并且例如可以是电子可读的以产生测量数据。
本发明进一步提供一种部件成套配件，可以将该部件装配以形成如前所述的测量装置。
本发明进一步提供一种测量成套配件，该测量成套配件包括如前所述的测量装置或部件成套配件，并且设置至少一个壁托架(wall bracket)，以便保持从该卷尺支架延伸的卷尺的自由端。
现在，参照附图，通过例子描述本发明的实施方式，其中图1表示部分预制造的建筑物的基坑和混凝土条形地基的视图；图2是根据本发明的优选实施方式的测量装置的示图；图3是图2的测量装置的手柄的局部剖视图；图4是图2的测量装置的手柄的详细的示图；图5是图2的测量装置的卷尺支架的局部剖视图；图6是可与图2的测量装置一起操作的具有基准点插销(spigot)的壁托架的示图；图7是图2的测量装置的卷尺的末端的示图；图8是可与在地平面以上使用的与卷尺一起操作的附件的平面图；以及图9(a)到(c)是可选择的壁托架的正交图。
具体实施例方式
图2到4表示根据本发明的优选实施方式的测量装置20，图2表示在其“使用中”定位的装置20。该装置包括手柄22和长度可调节的摆锤24，该摆锤从手柄悬垂。手柄22包括两部分柱形轴环32，在该轴环的下表面，具有圆形开口33。该摆锤24包括上部的球块34，该上部球块具有向下延伸的臂36 ″，该臂包括摆锤24的顶端。球块34可旋转地保持在当轴环32的两部分装配时形成的管座(socket)38中，并且臂36″通过圆形开口33延伸时，从而在由圆形开口33限定的圆锥形角度上，该摆锤相对于该手柄是可自由枢转的。这样，如图2所示，当手柄22及轴环32直立地保持时，摆锤24可以自由垂直向下地悬垂。
该实施方式同时包括一对卷尺支架26′，26”。将卷尺支架26′，26″安装在轴环32上，以便绕轴环32的纵轴独立地旋转。这样，如图2所示，当手柄2直立地保持时，该轴环的纵轴大致是垂直的，并且与摆锤24的纵轴一致。每一个卷尺支架进一步包括可手动操作的卷尺锁28。当该锁28打开时，可以将相应支架内的卷尺延伸所需的量。然后，可以将锁28关闭，以保持该延伸了所需的量的卷尺。应当认知到，如图2所示的卷尺30，在图2的“使用中”定位，即摆锤24自由垂直向下地悬垂，每一个卷尺从其相应的支架侧向延伸。
在优选实施方式中，如图2所示，摆锤24是杆，该杆包括从手柄22延伸的上部部分36″，以及分成三段的可伸缩的下部部分36′。上部部分36″的自由端是带螺旋的，并且拧入下部部分36′的螺旋管座37。在下部部分36′的相反端，重体标记物39保持标记尖端，该标记尖端例如可以包括划线点，粉笔，钻头或钉(未示出)。使摆锤部分36′可拆卸使得该装置能够更紧凑地存储以及运输，同时，可伸缩的部分36′允许从该标记尖端到球块34中心的距离是可调整的。
手柄22的其余部分通常是平的，并且包括两个柄部分40，42。将下柄部分40布置在轴环32的一侧，上柄部分42从该下柄部分延伸，以便大致布置在轴环32之上。当保持从支架26′或26″延伸的卷尺30的自由端时，拉下柄部分40就会从该支架拉出卷尺，或者如果卷尺是被锁的，则拉紧该卷尺。如图2所示，可以拿着上柄部分42，以便大致直立地保持该手柄。
特别参照图3，轴环32包括上、下柱形座44，46，相应的卷尺支架26′，26″位于该上下柱形座周围。座44，46由具有比该座更宽的直径的毂47分开。如上所述，轴环32由装配在一起的两部分形成，这些部分通常对应于该轴环的半个半圆形(即将该轴环沿穿过其纵轴的平面分开)。每半个轴环32包括一对通道49，该对通道在毂47中彼此相对地形成，并且，当装配该轴环时，该对通道位置对齐。然后，将一对螺丝钉(未示出)或其它合适的机械装置穿过毂通道49，以便在摆锤标记物24的球块34周围一起固定该轴环的两半。
参照图5，在优选实施方式中，每个卷尺支架26′，26″都包括两部分壳体50(仅表示了一个)。壳体50的主要部分47大致是圆形的。在至少一个部分50中，毂61从该主要部分47的中心延伸，并且将卷尺30绕毂61缠绕。优选地，该卷尺在毂61上是弹簧加载的，如果该卷尺锁打开并且卷尺不被保持，则将造成该卷尺收缩。在该卷尺不是弹簧加载的时，该毂61可以可旋转地装入并且通过该壳体的侧壁延伸，其中，可以将曲柄(未示出)附着于该毂，以便允许手动重新缠绕该卷尺。在进一步的方案中，毂61可以可旋转地安装并且电机驱动，该电机是由位于壳体50内的电池提供动力的。收缩机械装置的选择通常取决于需要收缩的卷尺的长度和重量。因此，对非常长的卷尺来说，仅靠弹簧力收缩卷尺是不够的，可能需要曲柄或电机，而对于很短的卷尺来说，仅使用弹簧能够使用简单封闭的壳体。
无论如何，卷尺配送部分48从主体部分47的一侧延伸，并且保持卷尺锁28。配送部分48进一步包括卷尺出槽45，卷尺30通过该卷尺出槽从壳体50延伸。卷尺锁28包括从配送部分48延伸的轴52，其中，该轴由按钮54盖顶。轴52包括带螺纹的部分56，该带螺纹的部分位于在配送部分48中形成的相应的保持壁58内。在轴52的内部端部，设置卷尺接合垫65。当以一个方向拧按钮54时，垫65接合卷尺30，以便在适当位置锁定该卷尺，反之，则释放该卷尺。应当看到，本发明可以使用卷尺锁的多种变形，而所示的锁仅是示范性目的的。
环部分49从该主体部分的相反侧延伸。将包括卷尺支架26′，26″的每个壳体50的两部分固定在一起，以便将它们相应的环部分49围绕上下座44，46定位。
如图2所示，支架26′围绕上座44安装，卷尺锁28向上布置，而支架26″围绕下座46安装，卷尺锁28向下布置。从支架26′，26″延伸的卷尺30分别位于大致水平的平面，该平面在轴环32内的球块34的旋转中心的上下相等地布置。应当看到，为了最小化误差，卷尺的平面应当尽可能地靠近，理想地，与球块34的中心共面。
应当看到，由于支架26″的倒置定位，优选地，卷尺30在该壳体内加载，以便其刻度从上面是可见的。卷尺30也在支架26′的壳体内加载，以便其刻度从上面也是可见的。(无论如何，应当看到，卷尺可以在两个表面上都具有标记。)现在，参照图6，其表示了与测量装置20一起操作的壁托架60。托架60包括矩形体，在该矩形体上形成沉槽62。托架60的一个短端是阶梯形的，以便形成深度减小的部分63。一对具有减小的直径的端部的同轴插销64从深度减小的部分63的相对侧突出。连接深度减小的部分63和壁托架60的主体的阶梯边66沿插销64的中心线存在。销68从阶梯边66突出。
在使用时，将一对如图6所示的类型的壁托架D0，D1螺旋固定至定线柱(未示出)或现有建筑物的壁，如图1所示，将部分预制造的建筑物安装到该现有建筑物。将螺丝钉设置在槽62中，这样，可以将该托架的间隔设置成所需的距离。这是通过将传统的卷尺定位在已经固定的托架的销68之上，并且向着另一个托架拉该卷尺而测量的。将所需的距离设置在另一个托架的阶梯边66，该另一个托架随后螺旋固定。
应当看到，例如，当对至少部分地环绕现有建筑物的坑进行测量时，需要将多个托架彼此不共面(out of plane)地定位。这样，可以将一个托架定位在墙角，插销64向该墙角之外突出，而将另一个托架定位在该墙角周围。为了正确地隔开每个托架上的插销，需要设置彼此不共面的托架之间的距离。
现在，参照图9，其表示了图6的托架的变形，其中同样的图标记表示同样的部件。在这种情况下，图7的深度减小的部分63包括进一步的凹槽90，第二销92从该凹槽突出。销92与销68正交，并且凹槽90的底面与插销64的中心共面。这样，可以将卷尺如前所述地钩住固定托架上的销92，并且将其拉向另一个定位在非共面壁上的托架。该卷尺抵靠凹槽92的底面承载，以便提供设置的距离，该距离从插销64的中心到另一托架上的凹槽90的底面或阶梯边66。
图7表示卷尺30的末端。将接头70固定于该卷尺的末端。接头70包括孔72，该孔具有适于将该接头定位在壁托架60的插销64上的直径。应当注意到，该卷尺上的刻度是从孔72的中心校准的，因此，在卷尺延伸时，在卷尺配送部分48的出槽45所示的测量实际上就是从孔72的中心到球块34的中心的距离，其与垂直状态时臂36″，36′的纵轴相一致。
还应当注意到，孔72位于卷尺30的中心线上，并且，保持在壳体26′，26″中的两个卷尺的中心线与垂直状态时臂36″，36′的纵轴相交。
根据温室的结构以及对应于图1描述优选实施方式的装置的操作。当设计温室时，将该温室面板的地基砌砖的设计图提供给建筑工人作为一组坐标(co-ordinate)。第一坐标是两个壁托架D0，D1之间的距离。这些壁托架位于地平面之上，优选地，位于该地基砌砖的最终平面之上，其时它们的插销以所需的距离分开。将每个测量点(M1……M4的情况)的坐标作为各对与相应的托架D0，D1的距离提供。这样，对第一测量点来说，可以将与D0的距离设置在壳体26′的卷尺30上，而将与D1的距离设置在壳体26″的卷尺30上。将相应卷尺的末端定位在托架D0，D1的插销64上，并且将测量装置20从建筑物拉开，直到两个卷尺都拉紧。为了标记地基坑的轮廓(不需要非常精确)，可以将臂36″，36′的长度近似地设置为从插销64到地平面的距离，该卷尺定位在该插销上(假定彼此水平)。允许将该臂以垂直状态放置，然后，将该手柄降低到地面，并且通过标记物39将第一测量点的位置标记在地面上。然后，利用从D0和D1测量的距离对每个剩余的测量点M2……M4使用相同的技术，并且据此挖掘地基坑。将混凝土地基放置在该坑中，并且，在图1的例子中其被表示为水平(level)。然后，将该臂的长度调整为插销64之下的该水平的深度，卷尺位于插销上。如果该坑不是水平的，则需要对不同水平的测量点调整臂36″，36′的长度。无论如何，使用如前所述提供的坐标，都可以在该混凝土地基上精确地标记测量点M1……M4。
优选地，测量点M1……M4和壁托架D0，D1限定了地基砌砖的外表面的角。可以看到，由于建造了这种砌砖，因而需要检查这些测量点是正确的。如上所述，提供的坐标是基于这样的假设的，即插销64的中心与卷尺30的中心线共线。然而，该砌砖使得它不可能沿原始的测量通道展开卷尺。
现在，参照图8，其表示了卷尺附件80。该附件包括具有横向槽82和位于插销64上的定尺寸的孔84的板。可以将槽82套到从图7的卷尺30末端突出的接头74上，或者该坑可以容纳常规的卷尺末端的接头。定位在卷尺上时，孔84的中心与卷尺的边缘对准，并且可以在壁可能会干扰该卷尺的情况下进行正确的测量。
已经根据通常的平卷尺30描述了优选实施方式，该平卷尺在其上印有人可读的标记，从而能够使操作者直接从该卷尺的表面读出测量。然而，应当看到，在没有使用这种标记或实际的平卷尺的情况下，也可以同样地实现本发明。例如，该卷尺可以包括任何适当横截面的线材，壳体可以包括电子线路，设置该电子线路以检测从该壳体配送的线材的长度。然后，该长度可以由壳体内的数字显示器显示。该线材本身也可以包括可由传感器读取的标记物，从而确定配送的线材的长度。
可选择地，可以将该线材的移动转换成另一个元件的移动，该另一个元件的移动由电子线路感应。例如，可以将该线材绕着毂61和卷尺出槽45之间定位的第二毂缠绕一次。该第二毂的每一旋转(或部分旋转)都对应于配送线材的指定长度(同样的情况不适用于毂61)。根据所需的分辨率，将标记物绕该第二毂的周边以规则的间隔限定。这些标记物可以是光学地、电子地或机械地感应的类型，以便确定第二毂的旋转的程度，以及配送的线材的长度。对这样的实施方式来说，包括复位按钮或传感器可能是很有用的，使该复位按钮或传感器动作以指示该线材已经完全被重新缠绕，并且在发生任何滑动或误差的情况下显示都复位。
应当注意到，在使用窄直径线材作为卷尺时，由图8的卷尺附件80所解决的问题将不会出现，因而，在这种情况下，也不需要相应的附件。
在上面任一实施方式中，包括该测量装置的不同元件及其附件的成套配件可以包括各种进一步的附件。可以将已知长度的延伸件提供为至卷尺末端的附件，从而使本发明能够在更大范围的应用中展开。
应当看到，已经根据具有两个卷尺支架的优选实施方式描述了本发明。然而，本发明也可以通过仅包括一个卷尺的装置实现。在一个实现过程中，该组测量是如前所述的，并且使用标记物39以从每个基准点所需的距离划一系列的圆弧。这些圆弧相交的位置就确定了测量点M1……M4的位置。
可选择地，可以将单个卷尺装置与单独的可伸缩的布局框架(layoutframe)(未示出)一起使用。在这种情况下，该组提供的坐标又将包括基准点之间的距离。然而，该对提供的坐标将包括从第一基准点测量的第一距离，这使得操作者能够划圆弧，与基准点距离；第二距离是来自最后的测量点的距离(在第一测量点的情况下，可以假设，该第一测量点正交地从壁延伸，基准点设定在该壁上)。这使得操作者能够使用可伸缩的设计框架从最后的测量点划第二圆弧。利用根据这种变形的测量装置，该第二圆弧和从基准点划的圆弧相交，该相交位置限定了下一个测量点。然而，这种方法假设，当地基全部在同一水平时，每个测量点可从该最后测量点到达，并且是最容易执行的。然而，还应当看到，这种变形包括从一个测量点到下一个测量点的累积误差，而不是在第一实施方式中，独立地限定每个测量点。
其它的可选实施方式也是可能的，例如，根据固体可调摆锤描述的优选实施方式。在可选的实施方式中，将铅垂线的壳体(未示出)固定于臂36″的另外的自由端。将类似标记物39的标记物附着于该铅垂线的另外的自由端。可以将该铅垂线延伸至任意所需的长度，因而这种实施方式对使用深地基坑的应用特别有用，并且在不使用时，能够使该测量装置的摆锤元件实现紧凑的存储。
如上所述，不需要将本发明用于对相应建筑物进行的测量中，该建筑物附着于现有的建筑物。这样，提供的测量可以与地基坑有关，该地基坑完全远离托架D0，D1的位置。相似地，也不需要将该托架固定于建筑物。例如，测定在现场的已知位置(以及高度)插入的定线柱(setting-out post)，并且由安装在这些柱上的托架进行测量。
权利要求
1.一种测量装置，包括具有卷尺支架的手柄，以及附着于该手柄的摆锤，使得在该摆锤垂直向下悬垂的情况下，测量卷尺可以从该卷尺支架侧向伸出可变的长度。
2.如权利要求1所述的测量装置，其中该摆锤在其自由端具有一标记物。
3.如权利要求2所述的测量装置，其中该摆锤是长度可调的。
4.如权利要求3所述的测量装置，其中该摆锤包括一多部分的杆。
5.如权利要求4所述的测量装置，其中该杆是可伸缩的。
6.如权利要求1，2或3所述的测量装置，其中该摆锤包括一铅垂线。
7.如前任一权利要求所述的测量装置，其中该手柄具有一管座，该摆锤的上部具有一球体，该球体可旋转地保持在该管座中。
8.如前任一权利要求所述的测量装置，其中设置该卷尺支架，以便当该卷尺从该卷尺支架侧向延伸，并且该摆锤垂直向下地悬垂时，该卷尺支架在该手柄上围绕一大致垂直的轴旋转。
9.如权利要求8所述的测量装置，其中该测量装置包括两个卷尺支架，每个卷尺支架独立地围绕一大致公共的轴旋转，并且每个卷尺支架都包括测量卷尺，该测量卷尺可从相应的卷尺支架侧向伸出可变的长度。
10.如前任一权利要求所述的测量装置，其中所述卷尺支架或每个卷尺支架包括卷尺锁，该卷尺锁用于将该卷尺保持在选定的延伸状态。
11.如前任一权利要求所述的测量装置，其中所述卷尺支架或每个卷尺支架包括检测并且显示卷尺从该卷尺支架延伸的程度的装置。
12.如前任一权利要求所述的测量装置，其中该卷尺具有平的、弯曲的或圆形的横截面。
13.一种部件的成套配件，可以将该部件的成套配件装配以形成如前任一权利要求所述的测量装置。
14.一种测量成套配件，该测量成套配件包括如前任一权利要求所述的测量装置或部件成套配件，以及至少一个壁托架，以便保持从该卷尺支架延伸的卷尺的自由端。
全文摘要
一种测量装置，该测量装置包括具有卷尺支架(26′)的手柄(22)，以及附着于该手柄的摆锤(24)，这样，在该摆锤垂直向下地悬垂的情况下，测量卷尺(30)可以从该卷尺支架侧向伸出可变的长度。在优选地实施方式中，具有两个在该手柄上可绕该摆锤的轴旋转的卷尺支架(26′)和(26″)。
文档编号G01B3/10GK1682091SQ03821528
公开日2005年10月12日 申请日期2003年9月3日 优先权日2002年9月10日
发明者安德鲁·韦布, 迈克尔·米戈 申请人:马克里特贸易有限公司