一种超声波测距装置的制作方法

本发明涉及测量，更具体地说，涉及一种超声波测距装置。

背景技术：

1、超声波测距是常用的距离测量技术，通过超声波的传播速度来确定物体与传感器之间的距离。

2、在超声波测距时，当传感器探头与被测物体处于非垂直状态，由于声波的反射路径发生偏移，易产生三角误差，而且在不同的温度或湿度等环境因素的影响下，不进行初始校准时，测量会存在偏差，影响测量结果。鉴于此，我们提出一种超声波测距装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超声波测距装置，解决了上述技术问题中的至少一种，实现降低测量及校准难度，提高测量的灵活性及精准度的技术效果。

2、本发明实施例提供了一种超声波测距装置，包括三脚架、超声波测距仪和连接绳，超声波测距仪用于测距；

3、所述三脚架上安装有伸缩式校准组件，用于超声波测距仪校准；

4、所述校准组件上安装有调节组件，超声波测距仪插接定位在调节组件，调节组件用于调节超声波测距仪的测距方向；

5、所述三脚架上安装有调平组件，所述连接绳的一端与调平组件固定连接，另一端固定连接有检测柱，检测柱自由垂落，用于水平面确定；

6、所述调平组件上固定安装有若干光电传感器，用于感应检测柱的位置；

7、所述连接绳与调平组件的固定点处在调平组件的轴线上，若干所述光电传感器的感应光线相交于调平组件的轴线上。

8、通过采用上述技术方案，通过校准组件设置，可有效的对不同环境下的超声波测距仪进行校准，提高不同环境的测距的适应能力，且校准组件伸缩式，减小空间的占用；测距前，通过三脚架、检测柱和光电传感器的协同检测及调节，能实现对超声波测距仪水平校准，从而避免超声波测距仪与被测物体之间存在倾斜夹角的问题，提高测量的精准度，测量时，调节组件可带动超声波测距仪定向转动，从而实现单测量点多方向测距，提高测距的灵活性。

9、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述三脚架包括支撑座和若干连接架，支撑座上转动连接有若干导向架，连接架与导向架滑动连接，导向架上固定安装有电动推杆，电动推杆的输出轴与连接架固定连接，电动推杆用于推动连接架在导向架上滑动，连接架上滑动连接有调节杆，调节杆通过紧固螺栓固定在连接架上，调节杆上远离导向架的一端固定安装有地脚，用于支撑。

10、通过采用上述技术方案，连接架具有设定的转动范围，从而使若干地脚展开形成一定的角度，从而提高支撑的稳定性，若干连接架合拢时可减小三脚架的整体空间的占用，降低三脚架的携带难度；

11、调节杆和电动推杆的设置，当需要大范围的调节支撑座的高度或调节一侧的支撑长度时，通过控制调节杆与连接架的相对位置，从而增大可调节范围并通过紧固螺栓固定，保证调节杆与连接架的稳定性，在进行小范围精准调节时，电动推杆的输出轴推动连接架移动，从而调节连接架和导向架的相对位置，实现伸缩长度的精准微调，降低支撑座及安装后的超声波测距仪的调平难度。

12、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述校准组件包括固定盒和若干伸缩板，固定盒的一端敞口，若干伸缩板相互滑动连接，最上侧的伸缩板上转动连接有校准板，最下侧伸缩板与固定盒滑动连接；

13、所述固定盒的敞口端滑动连接有挡板并通过限位杆固定，挡板用于对伸缩板限位。

14、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，若干伸缩板收缩后的总高度等于固定盒的内腔高度，校准板折叠在伸缩板上的高度与对应的伸缩板上表面的高度相等。

15、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述伸缩板的一侧设置有刻度线，且刻度线处在若干伸缩板的同一侧；

16、从最上侧伸缩板至最下侧的伸缩板，刻度数值依次增大。

17、通过采用上述技术方案，通过刻度值的设置，可有效的确定校准板的位置，从而保证后续对超声波测距仪的校准精度。

18、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述调节组件包括电机和转动台，电机固定安装在固定盒上，转动台上固定安装有支撑轴，转动台通过支撑轴与固定盒转动连接，电机的输出轴固定连接有第一齿轮，支撑轴上固定安装有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合传动；

19、所述转动台上固定安装有若干定位柱，超声波测距仪上内嵌有若干定位套管，定位柱与对应的定位套管插接配合并通过紧固件固定。

20、通过采用上述技术方案，将超声波测距仪固定在定位柱上，提高超声波测距仪在测距时的稳定性，同时处在调节组件上的超声波测距仪可通过校准板进行初始测量精准度调节，从而适应不同环境的测量需求，提高测量的精准度。

21、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述调节组件还包括角度传感器，用于检测转动台的旋转角度，固定盒上固定安装有控制屏，电动推杆、电机、角度传感器和超声波测距仪均与控制屏电性连接。

22、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述调平组件包括固定筒和螺纹管，固定筒固定安装在支撑座上，螺纹管与固定筒螺纹配合，螺纹管的内侧转动连接有连接筒，连接筒与固定筒滑动连接，固定筒的轴线与连接筒的轴线共线；

23、所述连接绳固定安装在固定筒上，连接绳两端的固定点分别处在固定筒和检测柱的轴线上；

24、所述连接筒上开设有检测孔，检测孔与连接筒共轴线，若干光电传感器固定安装在连接筒上，且阵列分布在检测孔的周测，若干光电传感器的检测光线相交于检测孔的轴线延长线上。

25、通过采用上述技术方案，可实现手动或自动对安装后的超声波测距仪进行调平，在调平时，将螺纹管旋拧脱离固定筒，检测柱自然垂落，手动调节时，通过调节连接架和调节杆的相对位置并固定，使若干光电传感器的感应均中断，此时检测柱处在检测孔的中心位置，完成手动调平；自动调平时，初步调节调节连接架和调节杆的相对位置并固定，使超声波测距仪处在合适的测量高度，若干电动推杆协同工作，使超声波测距仪向任意一个方向运动，当在设定的调节范围内光电传感器未检测到检测柱，则若干电动推杆协同工作控制检测柱向反方向运动，直至一组光电传感器感应到检测柱时停止，根据感应的光电传感器的安装位置，若干电动推杆控制切换调节方向为沿着该光电传感器的检测方向，再次进行调节，若在设定的调节范围内其他光电传感器未检测到检测柱，则若干电动推杆协同工作控制检测柱向反方向运动，直至另一组光电传感器感应到检测柱时停止，从而完成调平，通过对超声波测距仪的水平调节，可确保在测量过程中能够准确反映被测物体的距离，有效的减小因超声波测距仪与被测物体之间存在倾斜角度而造成的测量误差，提高测量的精度和可靠性。

26、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述连接筒上固定安装有防护筒，防护筒的内径大于检测柱的外径，防护筒的轴线与检测孔的轴线共线。

27、作为本发明文件技术方案的一种可选方案，所述防护筒的口部成喇叭形，且由上而下，防护筒的口部横截面内径逐渐减小。

28、通过采用上述技术方案，在测量结束后，螺纹管上移与固定筒螺纹锁紧，检测柱插入防护筒内跟随上移，从而有效的对检测柱进行保护，降低检测柱损坏风险；在检测时，防护筒跟随螺纹管同步下移，当下落至最底部时，检测柱的端部脱离防护筒，避免对测量造成影响，通过检测柱在测量时下降一定的高度，在具有较小倾斜度时，可有效的增大检测柱的摆动范围，从而提高调平的精准度。

29、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

30、1.本发明通过在通过校准组件设置，可有效的对不同环境下的超声波测距仪进行校准，提高不同环境的测距的适应能力，且校准组件伸缩式，减小空间的占用；测距前，通过三脚架、检测柱和光电传感器的协同检测及调节，能实现对超声波测距仪水平校准，通过对超声波测距仪的水平调节，可确保在测量过程中能够准确反映被测物体的距离，有效的减小因超声波测距仪与被测物体之间存在倾斜角度而造成的测量误差，提高测量的精度和可靠性。

31、2.本发明在测距时，调节组件可带动超声波测距仪定向转动，从而实现单测量点多方向快速测距，提高测距的效率及灵活性。

32、3.本发明通过在伸缩板上设置刻度值，可有效的确定校准板的伸长位置，从而保证后续对超声波测距仪的校准精度。

33、4.本发明超声波测距仪的水平调平具备两种模式，分别为手动调节和自动调节，测量人员可根据需要进行选择控制。