本發(fā)明屬于檢測設(shè)備，尤其涉及一種用于測量傾斜度和撓度的激光測距裝置、構(gòu)件傾斜度測量方法、構(gòu)件撓度測量方法及懸臂梁撓度測量方法。

背景技術(shù)：

1、目前在結(jié)構(gòu)檢測鑒定中測量建筑的傾斜度和構(gòu)件的撓度時，通常只能借助全站儀來完成，全站儀一般由同軸望遠(yuǎn)鏡、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)、及顯示屏和鍵盤等組成，主要用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域，儀器的體積大、成本高、不利于攜帶運輸，在受限環(huán)境下無法開展測量活動。目前市面上尚無體積小、結(jié)構(gòu)簡單的測量儀器來測量建筑的傾斜度和構(gòu)件的撓度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于測量傾斜度和撓度的激光測距裝置、構(gòu)件傾斜度測量方法、構(gòu)件撓度測量方法及懸臂梁撓度測量方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于測量傾斜度和撓度的激光測距裝置，該裝置包括支架、殼體、轉(zhuǎn)動桿、第一激光測距傳感器、第二激光測距傳感器、角度傳感器和處理模塊，所述殼體安裝于支架的頂部，所述轉(zhuǎn)動桿的一端轉(zhuǎn)動安裝在殼體上，其另一端可繞殼體在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動至指定位置，所述第一激光測距傳感器設(shè)置于殼體內(nèi)，用于向殼體外發(fā)射和接收水平方向的激光，所述第二激光測距傳感器設(shè)置于轉(zhuǎn)動桿上，用于在豎直平面內(nèi)發(fā)射和接收激光，所述角度傳感器設(shè)置于轉(zhuǎn)動桿上，用于采集第一激光測距傳感器與第二激光測距傳感器之間的夾角信息，所述處理模塊設(shè)置于殼體內(nèi)，用于接收第一激光測距傳感器、第二激光測距傳感器和角度傳感器采集的信息，并根據(jù)接收到的信息計算傾斜度或撓度。

3、可選的，所述殼體與支架之間可拆卸安裝。

4、可選的，所述轉(zhuǎn)動桿的形狀為可與殼體相鄰兩側(cè)壁貼合的l型。

5、可選的，該裝置還包括設(shè)置于殼體上的操作鍵盤，所述操作鍵盤包括電源開關(guān)按鍵、方向按鍵區(qū)和功能按鍵區(qū)，所述功能按鍵區(qū)包括測量按鍵、計算按鍵、傾斜度按鍵和撓度按鍵。

6、相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種基于上述用于測量傾斜度和撓度的激光測距裝置的構(gòu)件傾斜度測量方法，包括以下步驟：

7、在殼體位于構(gòu)件的中部位置、第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點射在構(gòu)件的上端時，第一激光測距傳感器采集其與構(gòu)件之間的水平距離信息lb，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件上端之間的第一距離信息la，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件上端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息α；

8、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動桿，在第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點射在構(gòu)件的下端時，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件下端之間的第二距離信息ld，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件下端時第二激光測距傳感器之間的第二角度信息β；

9、處理模塊根據(jù)lb、la、α、ld、β計算構(gòu)件傾斜度

10、可選的，所述處理模塊根據(jù)lb、la、α、ld、β計算構(gòu)件傾斜度包括根據(jù)傾斜度公式計算，所述傾斜度公式包括：

11、其中，為構(gòu)件的傾斜角度，為傾斜率，lc為測量構(gòu)件上端時兩個激光測距傳感器發(fā)射的激光點在構(gòu)件平面上的距離，基于余弦定理，le為測量構(gòu)件下端時兩個激光測距傳感器發(fā)射的激光點在構(gòu)件平面上的距離，

12、可選的，所述根據(jù)傾斜度公式計算包括：

13、在檢測到傾斜度按鍵觸發(fā)時，調(diào)用所述傾斜度公式；

14、在檢測到測量按鍵觸發(fā)時，第一激光測距傳感器采集其與構(gòu)件之間的水平距離信息lb，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件上端之間的第一距離信息la、與構(gòu)件下端之間的第二距離信息ld，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件上端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息、第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件下端時第二激光測距傳感器之間的第二角度信息β；

15、在檢測到計算按鍵觸發(fā)時，計算構(gòu)件傾斜度

16、相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種基于上述用于測量傾斜度和撓度的激光測距裝置的構(gòu)件撓度測量方法，包括以下步驟：

17、在第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點射在構(gòu)件的左端底部時，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件左端之間的第一距離信息lⅰ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件左端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息θ1；

18、水平轉(zhuǎn)動殼體，在第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點射在構(gòu)件的中端底部時，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件中端之間的第二距離信息lⅱ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件中端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息θ2；

19、水平轉(zhuǎn)動殼體，在第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點射在構(gòu)件的右端底部時，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件右端之間的第三距離信息lⅲ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件右端時第二激光測距傳感器之間的第三角度信息θ3；

20、處理模塊根據(jù)撓度公式計算構(gòu)件撓度所述撓度公式包括

21、可選的，該方法包括以下步驟：

22、所述處理模塊根據(jù)撓度公式計算構(gòu)件撓度包括：

23、在檢測到撓度按鍵觸發(fā)時，調(diào)用所述撓度公式；

24、在檢測到測量按鍵觸發(fā)時，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件左端之間的第一距離信息lⅰ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件左端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息θ1，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件中端之間的第二距離信息lⅱ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件中端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息θ2，第二激光測距傳感器采集其與構(gòu)件右端之間的第三距離信息lⅲ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量構(gòu)件右端時第二激光測距傳感器之間的第三角度信息θ3；

25、在檢測到計算按鍵觸發(fā)時，計算構(gòu)件撓度

26、相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種基于上述用于測量傾斜度和撓度的激光測距裝置的懸臂梁撓度測量方法，包括以下步驟：

27、在第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點射在懸臂梁的懸臂端底部時，第二激光測距傳感器采集其與懸臂梁懸臂端之間的第一距離信息lⅳ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量懸臂梁懸臂端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息θ4；

28、水平轉(zhuǎn)動殼體，在第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點射在懸臂梁的固定端底部時，第二激光測距傳感器采集其與懸臂梁固定端之間的第二距離信息lⅴ，角度傳感器采集第一激光測距傳感器與測量懸臂梁固定端時第二激光測距傳感器之間的第一角度信息θ5；

29、處理模塊根據(jù)撓度公式計算構(gòu)件撓度δ，所述撓度公式包括δ＝lⅴ·sinθ5-lⅳ·sinθ4。

30、本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明提供的一種用于測量傾斜度和撓度的激光測距裝置，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，不受環(huán)境限制便可開展傾斜度和撓度測量活動，本發(fā)明通過支架將整個裝置支撐在基礎(chǔ)上，通過在殼體內(nèi)設(shè)置第一激光測距傳感器用于采集水平方向的距離信息，通過在殼體上安裝一個可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動桿，并在轉(zhuǎn)動桿上安裝第二激光測距傳感器，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動桿可以使得第二激光測距傳感器采集與構(gòu)件不同位置之間的距離信息，同時在轉(zhuǎn)動桿上設(shè)置角度傳感器用于采集兩個激光測距傳感器的夾角信息，通過在殼體內(nèi)設(shè)置處理模塊可以自動計算出構(gòu)件傾斜度或撓度。本發(fā)明通過設(shè)置兩個可以相對轉(zhuǎn)動的激光測距傳感器，可以保證在測量物體尺寸時，測量始點位置不變，從而提高測量精度，而且本發(fā)明具有尺寸小、成本低、攜帶方便、操作簡單、功能強(qiáng)大的特點，不受環(huán)境限制，降低了檢測成本和難度，提高了檢測效率。

31、相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種構(gòu)件傾斜度測量方法，其基于上述裝置，僅需要旋轉(zhuǎn)一次轉(zhuǎn)動桿，便可采集數(shù)據(jù)lb、la、α、ld、β，自動計算出構(gòu)件傾斜度，操作非常簡單可靠。

32、相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種構(gòu)件撓度測量方法，其基于上述裝置，通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動桿、水平轉(zhuǎn)動殼體，使第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點可以射在構(gòu)件的左端底部、中端底部、右端底部，便可采集數(shù)據(jù)lⅰ、θ1、lⅱ、θ2、lⅲ、θ3，自動計算出構(gòu)件撓度，操作非常簡單可靠。

33、相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種懸臂梁撓度測量方法，其基于上述裝置，通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動桿、水平轉(zhuǎn)動殼體，使第二激光測距傳感器發(fā)射的激光點可以射在懸臂梁的懸臂端底部、固定端底部，便可采集數(shù)據(jù)lⅳ、θ4、lⅴ、θ5，自動計算出構(gòu)件撓度，操作非常簡單可靠。