[发明专利]巷道断面测量仪及测量方法

权利要求书

1.一种巷道断面测量仪，其特征在于：它包括全圆量角器（3）、伸缩支架（2）和可抽出式尺子（5），全圆量角器（3）为前后两片量角器结构，通过转轴（6）和伸缩支架（2）顶端相互固定，转轴（6）上还活动连接有可抽出式尺子（5），全圆量角器（3）采用前后两片的结构方便读数，可抽出式尺子（5）靠近转轴（6）端固定有角度指示针（4），当可抽出式尺子（5）围绕转轴（6）旋转时，即可通过指针（4）以及量角器（3）读出当前可抽出式尺子（5）所处的夹角度数，伸缩支架（2）底端设有踏板底座（1），所述可抽出式尺子（5）为多节伸缩结构，每节标有刻度，可抽出式尺子（5）在使用时由顶端逐节抽出，其上刻度指示尺子顶端距离末端转轴的长度。

2.根据权利要求1所述的巷道断面测量仪，其特征在于：所述的全圆量角器（3）与伸缩支架（2）和可抽出式尺子（5）通过转轴（6）共轴，量角器(3)不可转动，可抽出式尺子（5）可围绕伸缩支架（2）的顶端通过(转轴（6）进行旋转。

3.根据权利要求1所述的巷道断面测量仪，其特征在于：所述的可抽出式尺子（5）为可拆卸或方便加长结构。

4.一种使用权力要求1所述的巷道断面测量方法，其特征在于步骤如下：

a. 首先选取被测量的巷道断面，确定选定巷道断面的底板竖立的位置，标注此位置为A₀点，之后在巷道断面内壁标注测量点集{A₁,A₂,…,A_n}，其中测点的个数n根据巷道断面实际形状以及测量所需精确度确定，n越大，则测量精度越高；

b. 使用巷道断面测量仪的踏板底座（1）将伸缩支架（2）竖直固定在A₀点处，调整伸缩支架（2），使量角器（3）高度至与测量者视线齐平，此时转轴（6）所处位置记为O点,在巷道断面内按顺时针绕转轴（6）旋转可抽出式尺子(5)，并将可抽出式尺子（5）从尺子顶部逐节拉伸至巷道下边角A₁点处；

c. 从可抽出式尺子（5）活动节末端读出并记录此位置的长度数值L同时读出并记录此时角度指示针（4）在全圆量角器（3）上标注出的伸缩支架（2）与可抽出式尺子（5）之间的夹角角度α，从而得出一组长度、角度数值对(L₁,α₁)；

d. 保持伸缩支架（2）不动，旋转可抽出式尺子（5）并调整尺子长度，使尺子顶端接触标注测量点集中巷道内壁A₂点，记录此时可抽出式尺子（5）的长度、角度数值对(L₂,α₂)，重复此步骤直至巷道断面内壁上标注的测量点集{A₁,A₂,…,A_n}都被测量完成；

e. 将测量得到的所有长度、角度数值对                                                代入余弦定理公式：得到任意所测巷道断面近似边的长度，式中当i=0时，；

f. 通过公式:求得巷道断面周长L，其中，式中L₀为伸缩支架（2）的高度；

g. 使用正弦定理扩展三角形面积公式计算测量点集{A₁,A₂,…,A_n}与转轴（6）所处O点围成的各三角形面积，其中；

h. 使用公式:计算得到巷道断面面积S，式中，L₀为伸缩支架（2）的当前高度。

5.根据权利要求3所示的巷道断面测量方法，其特征在：所述当巷道较高、较宽时，可以通过更换更长的可抽出式尺子（5）保证其可以一直拉伸接触墙面。