專利名稱：地表粗糙度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高度測(cè)量裝置，特別是一種用于測(cè)量路面、田地表面粗糙度的裝置。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)90年代美國(guó)人Ali Salch(1993)提出鏈條法用于測(cè)定地面粗糙度。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)03114152. 8公開一種與鏈條法相類似土壤粗糙度的測(cè)量方法。該專利申請(qǐng) 包括以下的步驟1)在目標(biāo)土地內(nèi)隨機(jī)取樣，隨機(jī)固定兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間距離為L(zhǎng) ;2)在固定兩點(diǎn)所在的直線上，用無(wú)彈性軟繩緊貼土壤的粗糙面放平，獲取兩點(diǎn)間軟繩拉直的距離L'；3)依次類推測(cè)定每個(gè)樣方；4)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)得出每個(gè)樣方的土壤粗糙度Ci = Li' /L(i=1、2、3. . . n)，然后得出整片目標(biāo)土地的土壤粗糙度。為克服前述土地粗糙度測(cè)量裝置的不足，本發(fā)明人曾在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200810083194. 0和中國(guó)發(fā)明專利200910161433. 4中公開過(guò)兩種用測(cè)針進(jìn)行土地粗糙度測(cè)定的裝置。其中200810083194. 0專利申請(qǐng)公開的裝置是的裝置是在一個(gè)框架上固定有一個(gè)支點(diǎn)，框架上還分別設(shè)置至少兩個(gè)與固定測(cè)臂平行且可沿框架的上下邊框運(yùn)動(dòng)的測(cè)針和可測(cè)量測(cè)針高度變化的高度指示。這一裝置在進(jìn)行土地粗糙度測(cè)定時(shí)，對(duì)地表垂直方向的起伏狀況測(cè)定比較準(zhǔn)確，但是對(duì)測(cè)量過(guò)程中水平方向的位置確定不是很方便，其主要不足是在測(cè)量過(guò)程中所使用的參考水平面是由一個(gè)固定的盛水容器來(lái)確定，由于測(cè)定裝置支點(diǎn)的變化，其水平面的位置也隨之變化，因此在結(jié)果計(jì)算中需要進(jìn)行“零”點(diǎn)校正，從而限制了該裝置的推廣和使用。。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足，能夠提供不同測(cè)定點(diǎn)之間垂直方向相同參考點(diǎn)的土地粗糙度測(cè)定裝置。本發(fā)明的地表粗糙度測(cè)量裝置包括一個(gè)垂直的框架，在垂直的框架上有用于設(shè)置多個(gè)等距放置的測(cè)針并可使各測(cè)針沿垂直方向上下移動(dòng)的裝置，在用于設(shè)置測(cè)針的裝置中放置有測(cè)針，在裝置中還設(shè)置有一個(gè)水平框架，垂直框架與水平框架上的滑軌配合，使垂直框架可沿滑軌運(yùn)動(dòng)，水平框架下設(shè)置有三個(gè)支架，其中的至少有一個(gè)支架可沿垂直方向調(diào)整其高度。本發(fā)明地表粗糙度測(cè)量裝置中的水平框架上可設(shè)置有兩個(gè)相互不平行的水平儀，這樣可以方便使用。本發(fā)明的地表粗糙度測(cè)量裝置的水平框架的滑軌上設(shè)置有刻度，通過(guò)所設(shè)置的這一刻度可以在具體測(cè)量中直觀確定垂直框架的位置。本發(fā)明的地表粗糙度測(cè)量裝置中，在垂直框架上固定有一個(gè)刻度板，通過(guò)所在垂直框架上設(shè)置的這一刻度板可以得到地表凹凸的讀數(shù)，使整個(gè)測(cè)量更為簡(jiǎn)便。在垂直框架上且位于刻度板的上緣之上和刻度板下緣之下各固定有一其上帶有與測(cè)針配合的孔洞的測(cè)針設(shè)置板，并由這兩個(gè)測(cè)針設(shè)置板構(gòu)成用于設(shè)置測(cè)針的裝置。這里所述的放置測(cè)針的孔洞的直徑稍大于測(cè)針，以便測(cè)針測(cè)量時(shí)可以不受阻礙地垂直運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的裝置中由于有一個(gè)水平框架，可根據(jù)地面的情況，通過(guò)調(diào)節(jié)其下的支架進(jìn)行調(diào)整，使其處于水平位置，因此這一水平框架提供一個(gè)參考水平面，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)垂直框架可在水平框架上移動(dòng)，水平框架同時(shí)可以為垂直框架上設(shè)置的測(cè)針在測(cè)量時(shí)提供一個(gè)共同的參考平面，便于比較不同測(cè)針的垂直高度。其次，本發(fā)明的通過(guò)設(shè)置于水平框架上的滑軌與垂直框架配合，使垂直框架可沿水平面運(yùn)動(dòng)，并在這一過(guò)程中保持其測(cè)針始終處于垂直狀態(tài)。第三，本發(fā)明中由于在垂直框架上固定有一個(gè)刻度板，這樣在測(cè)針測(cè)量時(shí)可以直觀顯示出測(cè)針的高度，從而計(jì)算出地表粗糙度。第四，本發(fā)明設(shè)置有測(cè)針控制裝置，可以很方便的控制測(cè)針，便于進(jìn)行測(cè)量。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下I.由于在本發(fā)明的裝置中設(shè)置了一個(gè)水平面，提供了測(cè)定點(diǎn)之間垂直方向的相同參考點(diǎn)，從而巧妙的把各測(cè)定點(diǎn)的數(shù)值與參考的水平面位置相結(jié)合，得到相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。2.由于本發(fā)明中配置了反映地表凹凸變化的活動(dòng)測(cè)針，使本發(fā)明可以較為方便而精確地進(jìn)行地表粗糙度的測(cè)量。3.由于本發(fā)明中在水平框架上設(shè)置了兩個(gè)相互不平行的水平儀，特別是當(dāng)設(shè)置有兩個(gè)相互垂直的水平儀時(shí)，可在測(cè)量時(shí)調(diào)整水平框架的水平更為簡(jiǎn)便。4.由于本發(fā)明設(shè)置了標(biāo)有刻度的刻度板，可以很方便的對(duì)各測(cè)定點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)。5.本發(fā)明設(shè)置了滑軌，可以使測(cè)針在水平面上自由滑動(dòng)，即保證了測(cè)量的準(zhǔn)確度，同時(shí)也更加方便測(cè)量作業(yè)。6.本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能夠滿足不同測(cè)量精度的要求?？梢愿鶕?jù)測(cè)量精度的要求，選取測(cè)定點(diǎn)的間距。7.本發(fā)明裝置采用的測(cè)針法測(cè)量，其測(cè)量精度相對(duì)較高，8.本發(fā)明裝置造價(jià)低廉，制作容易，而且裝置簡(jiǎn)單，方便攜帶，特別適合野外工作的需要。


附圖為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示意圖，其中圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是垂直框架結(jié)構(gòu)圖，圖3為測(cè)針和多個(gè)測(cè)針在刻度板上安裝的示意圖，其中的左圖為一個(gè)測(cè)針的示意圖，右圖為多個(gè)測(cè)針在刻度板上安裝的示意圖，圖4是刻度板示意圖。在上述圖中1為垂直框架，2為測(cè)針控制器，3為刻度板，4測(cè)針，5為設(shè)于水平框架6上帶刻度的滑軌，6為水平框架，7為設(shè)置于水平框架6下的支架。在圖中的水平框架6上可設(shè)置兩個(gè)相互不平行的水平儀，特別是設(shè)置兩個(gè)相互垂直的水平儀，但這一內(nèi)容在圖中未畫出。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下結(jié)合實(shí)施例與附圖詳細(xì)解說(shuō)附圖給出的本發(fā)明實(shí)施例中，垂直框架2用截面為方型或圓形的型材制成，其寬度是55cm，高度是35cm。刻度板3固定在垂直框架I上。在垂直框架上且位于刻度板的上緣之上和刻度板下緣之下各固定有一個(gè)型材，在這兩個(gè)型材上均有孔，其孔徑稍大于測(cè)針的直徑，各孔的間隔為2cm，共25個(gè)孔，用來(lái)控制測(cè)針垂直活動(dòng)，在測(cè)針的上端，設(shè)置測(cè)針控制器2，用來(lái)在測(cè)針測(cè)量時(shí)提起或放開測(cè)針。用高度為30cm金屬棒制成的測(cè)針4分別穿在這些孔中，共25根測(cè)針。由于孔的直徑稍大于測(cè)針的外徑，因此測(cè)針可以在孔中上下自由活動(dòng)?？潭劝?上標(biāo)有刻度，參見圖4。垂直框架I的兩個(gè)邊的底端部分別與兩側(cè)裝有滑軌5的水平框架6垂直配合，并使垂直框架可以在水平框架6的平面上前后平行滑動(dòng)，滑軌上5設(shè)有刻度。支架7固定在水平框架6之下，用來(lái)支撐測(cè)量裝置離開地表，三個(gè)支架中至少有一個(gè)可沿支架的垂直方向調(diào)整其高度，這樣在實(shí)際的測(cè)量時(shí)可使水平框架6平面調(diào)整到水平，以構(gòu)成參考的水平面。本發(fā)明中垂直框架I上可采用V形滑塊與滑軌5上的V形的滑軌配合，或者垂直框架I上采用燕尾形滑塊與滑軌5上的燕尾形滑軌相配合。
本發(fā)明的測(cè)針4可以用粗鐵絲制成，也可以用有刻度標(biāo)示的木料、塑料或其它材料制成。測(cè)針的上端可制成一個(gè)較大頭部，用鐵絲制成時(shí)也可如圖示折一個(gè)小小的橫端，以便其不會(huì)從測(cè)針控制器2的孔中脫落。另外可在框架I上端的型材上設(shè)置一個(gè)用于約束測(cè)針控制器2的裝置，最簡(jiǎn)單的方法可采用一個(gè)普通的夾子在測(cè)針控制器2與框架I上端接觸時(shí)將測(cè)針控制器2固定。把垂直框架I豎直放在水平的平面上，放開測(cè)針自由落下，在測(cè)針4和刻度板3“零線”重合的位置進(jìn)行標(biāo)記。進(jìn)行測(cè)量時(shí)，先選定需要測(cè)定的地表，用測(cè)針控制裝置2固定測(cè)針4在垂直框架I上端，把裝置輕輕放在需要測(cè)定的地表，調(diào)整支架7，使水平框架6平面水平，并不低于地表土壤的最高處；調(diào)整垂直框架I的位置，從水平框架6的一端開始測(cè)量；松開測(cè)針控制裝置2，使各測(cè)針自由落下。記錄測(cè)針4標(biāo)記的位置在刻度板3上的讀數(shù)，零線上部讀數(shù)為正數(shù)，下部為負(fù)數(shù)。根據(jù)測(cè)量的需要，選擇每個(gè)測(cè)量小區(qū)的重復(fù)數(shù)。數(shù)據(jù)處理以每次測(cè)量裝置固定時(shí)(即一個(gè)測(cè)定點(diǎn))測(cè)定的數(shù)據(jù)為一個(gè)計(jì)算單位，輸入測(cè)定的數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法直接計(jì)算測(cè)定數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)誤(standard error, se)。地表粗糙度系數(shù)(R):地表粗糙度系數(shù)用下式計(jì)算R = IOX se0
權(quán)利要求
1.地表粗糙度測(cè)量裝置，包括一個(gè)垂直的框架，在垂直的框架上有用于設(shè)置多個(gè)等距放置的測(cè)針并可使各測(cè)針沿垂直方向上下移動(dòng)的裝置，在用于設(shè)置測(cè)針的裝置中放置有測(cè)針，其特征在于裝置中還設(shè)置有一個(gè)水平框架，垂直框架與水平框架上的滑軌配合，使垂直框架可沿滑軌運(yùn)動(dòng)，水平框架下設(shè)置有三個(gè)支架，其中的至少有一個(gè)支架可沿垂直方向調(diào)整其高度。
2.權(quán)利要求I所述的地表粗糙度測(cè)量裝置，其特征在于水平框架上設(shè)置有兩個(gè)相互不平行的水平儀。
3.權(quán)利要求I或2所述的地表粗糙度測(cè)量裝置，其特征在于水平框架的滑軌上設(shè)置有刻度。
4.權(quán)利要求3所述的地表粗糙度測(cè)量裝置，其特征在于垂直框架上固定有一個(gè)刻度板，在垂直框架上且位于刻度板的上緣之上和刻度板下緣之下各固定有一其上帶有與測(cè)針配合的孔洞的測(cè)針設(shè)置板，并由這兩個(gè)測(cè)針設(shè)置板構(gòu)成用于設(shè)置測(cè)針的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于測(cè)量路面、田地表面粗糙度的裝置。本發(fā)明的地表粗糙度測(cè)量裝置包括一個(gè)垂直的框架，在垂直的框架上有用于設(shè)置多個(gè)等距放置的測(cè)針并可使各測(cè)針沿垂直方向上下移動(dòng)的裝置，在用于設(shè)置測(cè)針的裝置中放置有測(cè)針，在裝置中還設(shè)置有一個(gè)水平框架，垂直框架與水平框架上的滑軌配合，使垂直框架可沿滑軌運(yùn)動(dòng)，水平框架下設(shè)置有三個(gè)支架，其中的至少有一個(gè)支架可沿垂直方向調(diào)整其高度。
文檔編號(hào)G01B5/28GK102636099SQ201210099598
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者柴強(qiáng), 牛伊寧, 黃高寶 申請(qǐng)人:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)