(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221094915 5.4 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 核工业二四三大队 地址 024000 内蒙古自治区赤峰市新城区 玉龙大街75号 申请人 中核 （内蒙古） 矿业投资有限公司 (72)发明人 王洪志　郭恒飞　王之晟　刘洋　 王良玉　 (74)专利代理 机构 北京国坤专利代理事务所 (普通合伙) 11491 专利代理师 赵红霞 (51)Int.Cl. G01C 15/00(2006.01) G05D 3/20(2006.01) F16M 11/14(2006.01)F16M 11/18(2006.01) (54)发明名称 一种重心可调的一体式地质测绘仪 (57)摘要 本发明属于重心可调的一体式地质测绘仪 技术领域， 公开了一种重心可调的一体式地质测 绘仪， 测绘仪中间通过连接杆连接调节装置， 调 节装置底部通过固定手柄与三脚架固定连接； 调 节装置设有垂直传感装置和水平传感装置， 水平 传感装置设有水平度盘， 水平度盘中间固定有水 平指针， 水平指针下端连接旋转轴， 旋转轴连接 位移传感器； 垂直传感装置设有刻度指针， 刻度 指针通过转轴固定在测绘仪下端， 刻度指针针尖 与垂直刻度盘接触， 垂直刻度盘前端连接有直流 电源， 直流电源线性连接刻度指针后连接电压显 示器， 通过垂直传感装置和水平传感装置将测绘 仪进行水平重心和垂直重心的调节， 具有测绘仪 一体化程度高， 稳定性强， 适 合各种地形。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115388862 A 2022.11.25 CN 115388862 A 1.一种重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述重心可调的一体式地质测绘 仪设置有： 测绘仪； 所述测绘仪 中间通过连接杆连接调节装置， 所述调节装置底部通过固定手柄与三脚架 固定连接； 所述调节装置设有垂直传感装置和水平传感装置， 所述水平传感装置设有水平度盘， 所述水平度盘中间固定有水平指针， 所述水平指针下端连接旋转轴， 所述旋转轴 连接位移 传感器； 所述垂直传感装置设有刻度指针， 所述刻度指针通过转轴固定在测绘仪下端， 所述刻 度指针针尖与垂直刻度盘接触， 所述垂直刻度盘前端连接有直流电源， 所述直流电源线性 连接刻度指 针后连接电压显示器， 所述电压显示器线性连接固定在水平度盘下端的嵌入式 单片机， 所述 位移传感器和电压 显示器线性连接嵌入式单片机； 所述固定手柄设有旋转电机和扭力电机， 所述旋转电机固定在三脚架上端连杆处， 所 述扭力电机固定在手柄的支撑杆 上， 所述旋转电机和扭力电机线性连接嵌入式单片机 。 2.如权利要求1所述的重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述测绘仪上端通 过固定销钉固定有触摸式电器显示器， 所述触摸式电子显示器线性连接嵌入式单片机的图 像处理接口， 所述测绘仪下端通过连杆连接有望远镜支架， 所述望远镜之间固定有转向棱 镜， 望远物镜与望远目镜之间固定有调焦轮。 3.如权利要求1所述的重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述水平传感装置 设有视屏刻度盘， 所述水平刻度盘 设有多个， 分别通过销钉固定在托盘上， 所述水平刻度盘 设有刻度， 所述水平刻度盘内部固定有 水平指针， 所述水平指 针下端连接旋转轴， 所述旋转 轴外部连接有位移指针， 所述 位移指针连接位移传感器。 4.如权利要求1所述的重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述托盘底部 固定 有连接杆， 所述连接杆尾部固定有圆形调节球， 所述圆形调节球固定在三角支架上端的半 球状托盘中， 所述半球状托盘底部通过连接杆连接三角支架， 所述三角支架上端的连接杆 一侧固定有旋转电机， 所述旋转电机通过减速齿轮连接旋转平台， 所述旋转平台上固定有 扭力电机， 所述扭力电机通过斜齿轮连接驱动连杆， 所述 驱动连杆通过转轴连接固定连杆， 所述固定连 杆与托盘下端的连接杆固定连接 。 5.如权利要求1所述的重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述水平传感装置 通过将对角分布的位移传感器的检测数据 做差， 之后与中间位移传感器的检测数据比较得 出水平度， 并且通过 数值对水平重心进行调整， 具体的检测方法如下： 步骤一： 确定托盘上在 符合测量 时的水平位置时的水平指针相对应的位移传感器之间 的数据差， 将数据差的数值定义 为对比值并存 储到单片机存 储单元； 步骤二： 分别获取测量点的对角水平指针对应的位移传感器之间的差值， 偏移角度差 值a、 b、 c、 d； 步骤三： 将检测得到的偏移角度差值a、 b、 c、 d最大差值与对比值进行比较， 得到最大差 值与对比值之间的差值； 步骤四： 嵌入式单片机计算的出旋转电机旋转角度和扭力电机旋转角度， 驱动钻转电 机和扭力电机进行工作， 完成水平度的重心调节。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115388862 A 26.如权利要求1所述的重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述垂直传感装置 通过测量电阻值的大小， 将测量的电阻值与标定电阻值进行比较得出垂直度的数值， 通过 单片机驱动旋转电机和扭力电机 完成垂直重心的调节， 具体 检测调节步骤为： (1)获取刻度指针在垂直状态下对应的电阻值， 将垂直状态下的电阻值设为标定数值， 并将标定数值存 储到单片机存 储单元内， 将标定数值 为数值A0； (2)在测量状态下得到实际的刻度指针下的电压数值A1， 将电压数值传输到单片机内， 数值A1与A0进行比较， 得 出A1与A0之差的绝对值B； (3)将绝对值B与数值零进行对比得到数值C， 将数值C与垂直范围内的数值进行比较， 计算的出之间的差值， 驱动电机进行垂直重心的调节。 7.如权利要求5所述的重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述偏移角度差值 a、 b、 c、 d的计算公式为： 式中， θ ax为 a单位时间内的变化值， θbx为b单位时间内的变化值， θcx为c单位时间内的 变化值， θ dx为d单位时间内的变化 值。 8.如权利要求1所述的重心可调的一体式地质测绘仪， 其特征在于， 所述旋转电机和扭 曲电机进行调节后水平传感装置通过 上述算法进行 水平重心的重新计算。 9.一种可调节测试仪， 其特征在于， 所述可调节测试仪通过权利要求1～8任意一项所 述的重心可调的一体式地质测绘仪 。 10.一种重心检测地质测试仪， 其特征在于， 所述重心检测地质测试仪通过权利要求1 ～8任意一项所述的重心可调的一体式地质测绘仪 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115388862 A 3