土木工程用超声波测距装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体为土木工程用超声波测距装置及其使用方法。

背景技术

在土木工程建设中，往往需要对建筑设施或装配基材进行定距测量，由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制；

在操作人员使用超声波测距进行土木工程测量工作时，一般会直接在工程现场进行测距工作，但土木工程现场比较混杂，无论是噪音和空气中的尘埃都会在空气中四处流通穿梭，而穿梭的噪音会影响超声波的声波传输和测距效果，空气中的尘埃会落附在装置表面，使装置在工作结束的停放期间，容易粘附大量的粉尘碎屑，增加后续清理工作的不便，影响装置的正常运行，并且超声波测距装置体积较小，内部零件结构复杂，直接拿起携带时容易摇晃使装置内部结构产生碰撞，从而将内部结构撞击错位，导致装置产生损伤无法使用，降低装置的安全性和拿取携带的不便；在装置进行测距工作时，需要将超声波发生装置对准测距点面，然而装置在外界容易受到风力的影响，导致装置位置自行偏移，降低超声波测距的精确度，增加装置使用的局限性，降低装置的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供土木工程用超声波测距装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括安装座和测距仪体，所述安装座顶部的中间位置处设有安装槽，所述安装座顶部靠近安装槽的一侧设有伺服电机B，所述伺服电机B的输出端延伸至安装槽的内部并设有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆的外侧对称设有相互适配的内螺纹套块，两组所述内螺纹套块的顶部铰接有铰接板，且铰接板与测距仪体相互铰接，两组所述内螺纹套块的底部设有连接块，所述安装座的内侧对称设有两组套管，且套管与连接块相互连接，两组所述套管相互远离的一侧铰接有防护降噪组件，所述测距仪体正面一端的两侧分别设有超声波发射探头和超声波接收探头，所述测距仪体正面一端的中间位置处设有激光指示灯，所述测距仪体正面一端的顶部设有显示台，所述测距仪体的顶部设有操作台，所述安装座底部的中间位置处设有隐藏槽，所述隐藏槽内部底部的中间位置处设有蓄电池，所述隐藏槽两侧的顶部设有固定座，两组所述固定座的底部设有滑块，两组所述滑块的外侧设有相互配合的环形滑槽，所述安装座底部的两侧设有安装管，两组所述安装管的内侧设有相互适配的套柱，两组所述套柱的顶部设有与安装管相互连接的弹簧，两组所述套柱的底部设有相互连接的万向轮，所述隐藏槽内部一侧的顶部设有定位测距组件，所述安装座正面一端的中间位置处设有控制台；

所述防护降噪组件相互远离的一侧铰接有保护罩，两组所述保护罩内侧的两端设有吸音板，两组所述保护罩的外侧设有防护板，两组所述保护罩内侧相互靠近一侧的顶部设有铰接杆B，所述测距仪体两侧的顶部设有铰接座，两组所述铰接座的内侧设有与铰接杆B相互铰接的铰接杆A，两组所述保护罩顶部相互靠近的一侧设有相互适配的磁性吸合块，两组所述保护罩顶部靠近磁性吸合块的两侧设有弧形对接座，一组所述弧形对接座内侧的一侧设有凸块，另一组所述弧形对接座内侧的一侧设有与凸块相互适配的凹槽；

所述定位测距组件内部一侧的顶部设有伺服电机A，所述伺服电机A的输出端设有蜗杆，所述隐藏槽内部顶部两端的两侧套设有螺纹杆，四组所述螺纹杆的外侧设有与蜗杆相互适配的蜗盘，四组所述螺纹杆外侧的底部设有相互适配的内螺纹套管，所述隐藏槽内部底部两端的两侧设有与内螺纹套管相互配合的限位套管，四组所述内螺纹套管的底部设有地钉，所述控制台通过导线分别与伺服电机A、测距仪体、伺服电机B和激光指示灯电连接。

优选的，所述安装座顶部的两侧设有外套管，且外套管的内侧设有相互适配的内套管，所述测距仪体的两侧设有与内套管相互连接的固定块。

优选的，两组所述弧形对接座相互靠近一侧的底部设有橡胶保护垫，且橡胶保护垫与磁性吸合块相互连接，所述凸块的内部设有销孔，一组所述弧形对接座正面一端的一侧套设有与销孔相互适配的固定销。

优选的，所述安装座的内部设有与套管相互适配的导套，且导套的顶部设有与连接块相互配合的通槽，所述安装槽顶部的中间位置处设有限位通口，且限位通口与铰接板相互适配。

优选的，两组所述防护板内侧相互靠近的一侧设有岩棉降噪板，且岩棉降噪板的内侧均匀设有消音孔，所述防护板的外侧设有防水加固层。

优选的，所述环形滑槽外侧的底部设有环形防滑垫，所述环形滑槽的内侧为中空结构制成。

优选的，所述伺服电机A与伺服电机B的外侧皆设有保护壳，且保护壳的内侧设有消音棉。

优选的，所述隐藏槽内部的顶部设有四组轴承座，且轴承座与螺纹杆相互适配，所述隐藏槽内部的底部设有四组通孔，且通孔与内螺纹套管相互配合。

优选的，两组所述保护罩相互靠近一侧的边缘处设有密封垫，两组所述套管相互远离的一侧设有转轴，且转轴与保护罩相互连接。

土木工程用超声波测距装置的使用方法,使用步骤如下：

步骤一；当装置携带移动时，可利用凸块与凹槽的拼接配合，使弧形对接座形成拉环，对包裹收纳状态的装置携带拿取，当装置使用时，可通过控制台分别启动伺服电机A、测距仪体、伺服电机B和激光指示灯，进行超声波测距工作；

步骤二；在装置需要展开时，可利用伺服电机B的启动带动双向螺纹杆旋转，迫使双向螺纹杆带动内螺纹套块移动，通过内螺纹套块带动连接块与套管在安装座的配合下使套管伸出安装座内，并随着内螺纹套块的移动带动铰接板与测距仪体形成铰接联动，促使测距仪体整体抬升，并通过测距仪体的抬升促使保护罩在铰接杆A与铰接杆B的活动配合下展开，即可使保护罩呈一定的倾斜幅度展开与测距仪体的两侧，此时即可将测距仪体完全暴露，进行超声波测距工作，并通过展开的吸音板与防护板，将源自于外界的噪音吸收消除；

步骤三；当装置完全展开后，可手动按压装置带动万向轮和套柱在弹簧的弹性伸缩下压缩，使环形滑槽与地面相互接触，此时便可在环形滑槽与滑块的滑动配合下以及万向轮的辅助移动下，使装置整体呈环形转动，并通过激光指示灯的启动对准需要测距的点位，即可手动微调装置的超声波传输位置；

步骤四；随着手动将装置测距的精确位置进行微调后，可通过伺服电机A的启动带动蜗杆旋转，促使蜗杆同时带动四组蜗盘和螺纹杆转动，利用螺纹杆的旋转效果以及限位套管的限位配合迫使内螺纹套管带动地钉下降，伸入装置位置固定下方的泥土中，使装置整体进行固定，此时便可启动测距仪体，利用超声波发射探头的超声波发射和超声波接收探头的超声波接收，将测量的位置信息通过显示台浮现，并加以记录；

步骤五；当装置在测距工作结束后，可通过伺服电机B的反向转动带动铰接板和连接块与套管收纳，促使保护罩再次将测距仪体整体包裹，形成防护罩，此时便可再次将收纳后的装置进行拿取移动。

与现有技术相比，本发明提供了土木工程用超声波测距装置，具备以下有益效果：

1、本发明通过防护降噪组件的相互配合，可以根据操作人员的实际使用需求，将装置整体包裹收纳进行防护，使装置表面形成防护罩，此时不仅缩小装置使用状态的体积，同时提高装置内部结构的安全保护性，便于操作人员进行携带拿取；并在将装置展开使用时，利用保护罩呈轻微展开停留于装置的两边，将外界的噪音进行隔离吸收，在不影响超声波发射探头和超声波接收探头的超声波传输工作实行降噪功能，极大的提高超声波的传输精度和成效，提高装置在土木工程现场使用的功能性及实用性。

2、本发明利用定位测距组件的相互配合，使装置在进行测距工作前，将装置移动至指定位置，利用地钉陷入泥土，给予装置极为稳固的加固点，使装置在受到外界的碰撞或风力的影响下无法自由移动，从而确保测距工作的精确性和测距效率，促使超声波传输的更加安定。

3、本发明通过环形滑槽和滑块的安装配合，可以将装置在弹簧的弹性配合下使万向轮进行收缩按压，使环形滑槽接触地面，此时便可在滑块的导向配合下，使装置整体旋转，进而轻微的调节超声波测距的所需角度，同时在激光指示灯的辅助定位下，可精确的利用指示点的照射辅助操作人员进行调节工作，大大的增强工作人员的操作性和装置使用的便捷性。

附图说明

图1为本发明的主视剖视图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的主视展开图；

图4为本发明图1的A处放大图；

图5为本发明图1的局部结构示意图；

图6为本发明的定位测距组件剖视放大图；

图7为本发明的隐藏槽俯视剖视图；

图8为本发明的保护罩立体图。

图中：1、安装座；2、隐藏槽；201、伺服电机A；202、蜗杆；203、限位套管；204、地钉；205、内螺纹套管；206、螺纹杆；207、蜗盘；3、环形滑槽；4、滑块；5、套管；6、保护罩；601、吸音板；602、防护板；603、铰接座；604、铰接杆A；605、铰接杆B；606、磁性吸合块；607、弧形对接座；608、凸块；609、凹槽；7、测距仪体；8、安装槽；9、控制台；10、连接块；11、内螺纹套块；12、铰接板；13、双向螺纹杆；14、伺服电机B；15、超声波发射探头；16、激光指示灯；17、显示台；18、操作台；19、超声波接收探头；20、蓄电池；21、固定座；22、弹簧；23、安装管；24、套柱；25、万向轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：土木工程用超声波测距装置，包括安装座1和测距仪体7，安装座1顶部的中间位置处设有安装槽8，安装座1顶部靠近安装槽8的一侧设有伺服电机B14，伺服电机B14的输出端延伸至安装槽8的内部并设有双向螺纹杆13，双向螺纹杆13的外侧对称设有相互适配的内螺纹套块11，两组内螺纹套块11的顶部铰接有铰接板12，且铰接板12与测距仪体7相互铰接，两组内螺纹套块11的底部设有连接块10，安装座1的内侧对称设有两组套管5，且套管5与连接块10相互连接，两组套管5相互远离的一侧铰接有防护降噪组件，测距仪体7正面一端的两侧分别设有超声波发射探头15和超声波接收探头19，测距仪体7正面一端的中间位置处设有激光指示灯16，测距仪体7正面一端的顶部设有显示台17，测距仪体7的顶部设有操作台18，安装座1底部的中间位置处设有隐藏槽2，隐藏槽2内部底部的中间位置处设有蓄电池20，隐藏槽2两侧的顶部设有固定座21，两组固定座21的底部设有滑块4，两组滑块4的外侧设有相互配合的环形滑槽3，安装座1底部的两侧设有安装管23，两组安装管23的内侧设有相互适配的套柱24，两组套柱24的顶部设有与安装管23相互连接的弹簧22，两组套柱24的底部设有相互连接的万向轮25，隐藏槽2内部一侧的顶部设有定位测距组件，安装座1正面一端的中间位置处设有控制台9；

防护降噪组件相互远离的一侧铰接有保护罩6，两组保护罩6内侧的两端设有吸音板601，两组保护罩6的外侧设有防护板602，两组保护罩6内侧相互靠近一侧的顶部设有铰接杆B605，测距仪体7两侧的顶部设有铰接座603，两组铰接座603的内侧设有与铰接杆B605相互铰接的铰接杆A604，两组保护罩6顶部相互靠近的一侧设有相互适配的磁性吸合块606，两组保护罩6顶部靠近磁性吸合块606的两侧设有弧形对接座607，一组弧形对接座607内侧的一侧设有凸块608，另一组弧形对接座607内侧的一侧设有与凸块608相互适配的凹槽609；

定位测距组件内部一侧的顶部设有伺服电机A201，伺服电机A201的输出端设有蜗杆202，隐藏槽2内部顶部两端的两侧套设有螺纹杆206，四组螺纹杆206的外侧设有与蜗杆202相互适配的蜗盘207，四组螺纹杆206外侧的底部设有相互适配的内螺纹套管205，隐藏槽2内部底部两端的两侧设有与内螺纹套管205相互配合的限位套管203，四组内螺纹套管205的底部设有地钉204，控制台9通过导线分别与伺服电机A201、测距仪体7、伺服电机B14和激光指示灯16电连接。

作为本实施例的优选方案：安装座1顶部的两侧设有外套管，且外套管的内侧设有相互适配的内套管，测距仪体7的两侧设有与内套管相互连接的固定块，提高部件升降的限位功能和导向性。

作为本实施例的优选方案：两组弧形对接座607相互靠近一侧的底部设有橡胶保护垫，且橡胶保护垫与磁性吸合块606相互连接，增加收纳拿取的摩擦力，凸块608的内部设有销孔，一组弧形对接座607正面一端的一侧套设有与销孔相互适配的固定销，便于对部件卡合连接或取消固定进行展开工作。

作为本实施例的优选方案：安装座1的内部设有与套管5相互适配的导套，且导套的顶部设有与连接块10相互配合的通槽，安装槽8顶部的中间位置处设有限位通口，且限位通口与铰接板12相互适配，使部件可以在开设的槽内进行限位移动。

实施例二

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：土木工程用超声波测距装置，包括安装座1和测距仪体7，安装座1顶部的中间位置处设有安装槽8，安装座1顶部靠近安装槽8的一侧设有伺服电机B14，伺服电机B14的输出端延伸至安装槽8的内部并设有双向螺纹杆13，双向螺纹杆13的外侧对称设有相互适配的内螺纹套块11，两组内螺纹套块11的顶部铰接有铰接板12，且铰接板12与测距仪体7相互铰接，两组内螺纹套块11的底部设有连接块10，安装座1的内侧对称设有两组套管5，且套管5与连接块10相互连接，两组套管5相互远离的一侧铰接有防护降噪组件，测距仪体7正面一端的两侧分别设有超声波发射探头15和超声波接收探头19，测距仪体7正面一端的中间位置处设有激光指示灯16，测距仪体7正面一端的顶部设有显示台17，测距仪体7的顶部设有操作台18，安装座1底部的中间位置处设有隐藏槽2，隐藏槽2内部底部的中间位置处设有蓄电池20，隐藏槽2两侧的顶部设有固定座21，两组固定座21的底部设有滑块4，两组滑块4的外侧设有相互配合的环形滑槽3，安装座1底部的两侧设有安装管23，两组安装管23的内侧设有相互适配的套柱24，两组套柱24的顶部设有与安装管23相互连接的弹簧22，两组套柱24的底部设有相互连接的万向轮25，隐藏槽2内部一侧的顶部设有定位测距组件，安装座1正面一端的中间位置处设有控制台9；

防护降噪组件相互远离的一侧铰接有保护罩6，两组保护罩6内侧的两端设有吸音板601，两组保护罩6的外侧设有防护板602，两组保护罩6内侧相互靠近一侧的顶部设有铰接杆B605，测距仪体7两侧的顶部设有铰接座603，两组铰接座603的内侧设有与铰接杆B605相互铰接的铰接杆A604，两组保护罩6顶部相互靠近的一侧设有相互适配的磁性吸合块606，两组保护罩6顶部靠近磁性吸合块606的两侧设有弧形对接座607，一组弧形对接座607内侧的一侧设有凸块608，另一组弧形对接座607内侧的一侧设有与凸块608相互适配的凹槽609；

定位测距组件内部一侧的顶部设有伺服电机A201，伺服电机A201的输出端设有蜗杆202，隐藏槽2内部顶部两端的两侧套设有螺纹杆206，四组螺纹杆206的外侧设有与蜗杆202相互适配的蜗盘207，四组螺纹杆206外侧的底部设有相互适配的内螺纹套管205，隐藏槽2内部底部两端的两侧设有与内螺纹套管205相互配合的限位套管203，四组内螺纹套管205的底部设有地钉204，控制台9通过导线分别与伺服电机A201、测距仪体7、伺服电机B14和激光指示灯16电连接。

作为本实施例的优选方案：安装座1顶部的两侧设有外套管，且外套管的内侧设有相互适配的内套管，测距仪体7的两侧设有与内套管相互连接的固定块，提高部件升降的限位功能和导向性。

作为本实施例的优选方案：两组弧形对接座607相互靠近一侧的底部设有橡胶保护垫，且橡胶保护垫与磁性吸合块606相互连接，增加收纳拿取的摩擦力，凸块608的内部设有销孔，一组弧形对接座607正面一端的一侧套设有与销孔相互适配的固定销，便于对部件卡合连接或取消固定进行展开工作。

作为本实施例的优选方案：安装座1的内部设有与套管5相互适配的导套，且导套的顶部设有与连接块10相互配合的通槽，安装槽8顶部的中间位置处设有限位通口，且限位通口与铰接板12相互适配，使部件可以在开设的槽内进行限位移动。

作为本实施例的优选方案：两组防护板602内侧相互靠近的一侧设有岩棉降噪板，且岩棉降噪板的内侧均匀设有消音孔，可以对土木工程现场的噪音进行吸收，防护板602的外侧设有防水加固层，提高部件的防水保护性。

作为本实施例的优选方案：环形滑槽3外侧的底部设有环形防滑垫，环形滑槽3的内侧为中空结构制成，使部件与地面接触的固定效果更强。

作为本实施例的优选方案：伺服电机A201与伺服电机B14的外侧皆设有保护壳，且保护壳的内侧设有消音棉，增强部件的保护性。

作为本实施例的优选方案：隐藏槽2内部的顶部设有四组轴承座，且轴承座与螺纹杆206相互适配，隐藏槽2内部的底部设有四组通孔，且通孔与内螺纹套管205相互配合，使部件可以伸出陷入地面或隐藏装置内部。

作为本实施例的优选方案：两组保护罩6相互靠近一侧的边缘处设有密封垫，两组套管5相互远离的一侧设有转轴，且转轴与保护罩6相互连接，使部件可以倾斜活动。

土木工程用超声波测距装置的使用方法,使用步骤如下：

步骤一；当装置携带移动时，可利用凸块608与凹槽609的拼接配合，使弧形对接座607形成拉环，对包裹收纳状态的装置携带拿取，当装置使用时，可通过控制台9分别启动伺服电机A201、测距仪体7、伺服电机B14和激光指示灯16，进行超声波测距工作；

步骤二；在装置需要展开时，可利用伺服电机B14的启动带动双向螺纹杆13旋转，迫使双向螺纹杆13带动内螺纹套块11移动，通过内螺纹套块11带动连接块10与套管5在安装座1的配合下使套管5伸出安装座1内，并随着内螺纹套块11的移动带动铰接板12与测距仪体7形成铰接联动，促使测距仪体7整体抬升，并通过测距仪体7的抬升促使保护罩6在铰接杆A604与铰接杆B605的活动配合下展开，即可使保护罩6呈一定的倾斜幅度展开与测距仪体7的两侧，此时即可将测距仪体7完全暴露，进行超声波测距工作，并通过展开的吸音板601与防护板602，将源自于外界的噪音吸收消除；

步骤三；当装置完全展开后，可手动按压装置带动万向轮25和套柱24在弹簧22的弹性伸缩下压缩，使环形滑槽3与地面相互接触，此时便可在环形滑槽3与滑块4的滑动配合下以及万向轮25的辅助移动下，使装置整体呈环形转动，并通过激光指示灯16的启动对准需要测距的点位，即可手动微调装置的超声波传输位置；

步骤四；随着手动将装置测距的精确位置进行微调后，可通过伺服电机A201的启动带动蜗杆202旋转，促使蜗杆202同时带动四组蜗盘207和螺纹杆206转动，利用螺纹杆206的旋转效果以及限位套管203的限位配合迫使内螺纹套管205带动地钉204下降，伸入装置位置固定下方的泥土中，使装置整体进行固定，此时便可启动测距仪体7，利用超声波发射探头15的超声波发射和超声波接收探头19的超声波接收，将测量的位置信息通过显示台17浮现，并加以记录；

步骤五；当装置在测距工作结束后，可通过伺服电机B14的反向转动带动铰接板12和连接块10与套管5收纳，促使保护罩6再次将测距仪体7整体包裹，形成防护罩，此时便可再次将收纳后的装置进行拿取移动。

综上所述：该装置利用防护降噪组件的收纳展开结构相互配合，使测距装置得到了有效的保护功能和超声波检测的降噪效果，并利用定位测距组件的定位配合，提供装置极大的位置稳固性，以防装置位置偏移，导致超声波测距有误，利用环形滑槽3与滑块4的导向旋转，可带动装置整体进行角度微调，便于工作人员进行调节工作，增加装置使用的便捷性和实用价值。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。