建筑裝修用簡易水準儀的設計

張熙悅

一、設計背景

建筑裝修過程中，特別是高層建筑物的裝修，常需要獲得兩點之間的水平位置，如窗臺、平臺的兩端都要保持水平。有時因中間有物體阻隔，不能用目視法判斷是否水平。

另外，打空調管孔時也需事先判斷內外孔的高度，但由于室內外沒有可參照的共同平面，所以無法用測量高度法確定內外孔的位置。

基于上述考慮，我設計了一種建筑裝修用的簡易水準儀，結構如圖所示。

二、結構組成

水準儀由液囊、基準端和測量端組成。液囊包括彈性囊體、水平設置在彈性囊體兩端的端板、連接在兩端板之間的螺桿，端板上設置有帶閥門的管道接口。

基準端是上端帶有密封蓋、下端連接管道的透明容器。其內壁設有液位感應電極，通過導線連接到控制電路的輸入端，輸出端連接喇叭。

測量端是上端帶有密封蓋、下端連接管道的錐形容器，外壁上設置有掛鉤。

基準端和測量端通過管道與液囊相連。

三、工作原理

使用時，將彈性囊體放在基準位置，使液位感應電極處于基準高度上。取下透明容器和錐形容器頂端的密封蓋，通過螺桿上的螺母從兩端擠壓彈性囊體，使彈性囊體中的導電液體充滿管道并進入透明容器和錐形容器。然后將錐形容器拿到待測位置，調整其高度。

此時透明容器和錐形容器中的液位會發生變化。根據連通器的原理，當兩者水平高度一致時，液位感應電極接觸到導電液體，通過控制電路產生的音頻信號就會帶動喇叭發聲。根據喇叭發出的聲音即可判斷錐形容器的水平高度。

測量完成后，松開螺母，拉伸彈性囊體兩端的端板，將導電液體全部吸進彈性囊體中，關閉閥門，取下管道即可安全存放。

為使結構緊湊、使用安全可靠，透明容器的外壁上設有下凹的電路槽。控制電路、喇叭以及連接在控制電路電源端的電池均安裝在電路槽中。該水準儀可測量目視不及的兩端的水平位置，結構簡單、使用和攜帶方便，尤其適合建筑裝修時使用。