本發(fā)明涉及建筑斜柱定位測定設(shè)備和方法，具體是指斜柱測量定位器和斜柱測量系統(tǒng)及其測量方法。

背景技術(shù)：
目前，在高層建筑中施工中，安裝時常常需要現(xiàn)場測量斜柱的位置。通常處理這種問題的思路是在能觀測到的桿件位置設(shè)觀測標(biāo)志，如在桿壁上貼反射鏡片或安置反射棱鏡，通過確定觀測點與設(shè)計點位之間空間幾何關(guān)系，以觀測點來推算設(shè)計點是否到位。然而這種方法更適用于點位數(shù)量不大、空間方位單一的物體定位。由于一些建筑形狀不規(guī)則，空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，斜柱空間方位角各不相同，節(jié)點測量定位比較困難，使用傳統(tǒng)的辦法存在測量不精確、計算復(fù)雜、工作效率低等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種斜柱測量定位器和斜柱測量系統(tǒng)及其測量方法，該定位器和方法適用于測量圓柱、方柱，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作快捷方便、測量準(zhǔn)確的優(yōu)點。本發(fā)明的實現(xiàn)方案如下：斜柱測量定位器，包括具有中心軸線的環(huán)體，環(huán)體一端設(shè)置有具有中心軸線的底部定位片，底部定位片遠(yuǎn)離環(huán)體的一側(cè)設(shè)置有具有中心軸線的中心柱，環(huán)體的中心軸線、底部定位片的中心軸線、中心柱的中心軸線均重合到同一直線上。環(huán)體作為定位支架結(jié)構(gòu)，以支持底部定位片和中心柱，支持底部定位片作為定位裝置限定中心柱的設(shè)置位置，使得底部定位片的中心軸線、中心柱的中心軸線均重合到同一直線上，中心柱作為被測對象，其中，中心柱遠(yuǎn)離底部定位片的頂點為觀測點B，而中心柱靠近底部定位片的頂點為被測點A，只要測定到觀測點B的坐標(biāo)，根據(jù)簡單幾何關(guān)系即可測算出被測點A的坐標(biāo)，在使用本斜柱測量定位器時，一般被測斜柱為具有中心軸線的柱體，因此，本裝置利用環(huán)體將中心柱結(jié)合到被測斜柱系統(tǒng)中，使得中心柱的軸線在利用環(huán)體對齊功能后能與被測斜柱中心軸線重合到同一直線上，若底部定位片附著到被測斜柱的遠(yuǎn)地端面上，此時被測點A視為落入被測斜柱遠(yuǎn)地端面平面內(nèi)，且由于中心軸線的重合，該被測點A即視為被測斜柱遠(yuǎn)地端面平面的中心點，只要能計算出被測點A的坐標(biāo)，即相當(dāng)于已計算出被測斜柱遠(yuǎn)地端面平面的中心點的坐標(biāo)，即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的：測算被測斜柱的空間位置。其中，在上述計算過程中，中心柱的長度h作為已知條件，被測斜柱的傾斜角α也作為已知條件，而觀測點B的坐標(biāo)，我們可以通過測量工具測定，因此根據(jù)幾何關(guān)系即可得到測算被測斜柱的空間位置。環(huán)體外壁貫穿設(shè)置有至少2個調(diào)位螺釘，調(diào)位螺釘?shù)闹行妮S線與環(huán)體的中線軸線垂直相交，調(diào)位螺釘上有刻度線。調(diào)位螺釘作為調(diào)節(jié)環(huán)體的中心軸線與被測斜柱軸線重合的調(diào)節(jié)裝置，由于在制作斜柱測量定位器時，預(yù)先將環(huán)體的中心軸線、底部定位片的中心軸線、中心柱的中心軸線均重合到同一直線上，因此，在調(diào)節(jié)調(diào)位螺釘時，只需要調(diào)節(jié)底部定位片的中心點對準(zhǔn)重合被測斜柱的遠(yuǎn)端面中心點即可，從而保證被測斜柱中心軸線與中心柱中心軸線重合。優(yōu)選的，環(huán)體為圓形環(huán)或矩形環(huán)或三角形環(huán)或正多邊形環(huán)。優(yōu)選的，底部定位片的形狀為X形或Y形或十字形或矩形或圓形。底部定位片一般由至少3個從中心點均勻散射的片體構(gòu)成，其片體的交叉點即為底部定位片的中心點。基于斜柱測量定位器的設(shè)計原理,本發(fā)明還包括斜柱測量系統(tǒng)，包括定位裝置和中心柱以及被測斜柱，中心柱安裝在定位裝置上；且在使用時，定位裝置要保證中心柱的中心軸線與被測斜柱的中心軸線重合，中心柱靠近被測斜柱一端的中心點A，中心柱遠(yuǎn)離被測斜柱一端的中心點為觀測點B，被測斜柱靠近中心柱一端的中心點為被測點C，中心點A、觀測點B、被測點C三點位于被測斜柱的中心軸線上。根據(jù)斜柱測量定位器的設(shè)計原理，我們只需要保證中心柱的中心軸線與被測斜柱的中心軸線重合即可，使得中心柱的被測點C、中心點A，觀測點B還有被測斜柱接地點四點位于同一直線，被測點C至觀測點B的距離H可以測定，且中心點A與觀測點B之間的距離h已知，被測斜柱的傾斜角α已知，被測斜柱接地點視為原點。原點，觀測點B還有被測斜柱接地點三點位于同一直線，使得兩者的幾何關(guān)系變得十分簡單。在計算時，也極便于計算，在計算時，只需運輸三角函數(shù)關(guān)系即可。不需要運用其他復(fù)雜的計算方法。優(yōu)選的，定位裝置包括具有中心軸線的環(huán)體，環(huán)體一端設(shè)置有具有中心軸線的底部定位片，底部定位片遠(yuǎn)離環(huán)體的一端與具有中心軸線的中心柱連接，環(huán)體的中心軸線、底部定位片的中心軸線、中心柱的中心軸線、被測斜柱的中心軸線均重合到同一直線上。優(yōu)選的，環(huán)體外壁貫穿設(shè)置有至少2個調(diào)位螺釘，調(diào)位螺釘?shù)闹行妮S線與環(huán)體的中線軸線垂直相交；環(huán)體為圓形環(huán)或矩形環(huán)或三角形環(huán)或正多邊形環(huán)；底部定位片的形狀為X形或Y形或十字形或矩形或圓形。優(yōu)選的，中心柱遠(yuǎn)離被測斜柱的一端為圓錐形，其的中心柱的觀測點B為圓錐頂點。將中心柱遠(yuǎn)離被測斜柱的一端設(shè)置為圓錐形，可方便進(jìn)行觀測確定觀測點B的坐標(biāo)。基于上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明還包括測量方法，測量方法，包括如下步驟：a、組裝步驟：按照斜柱測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組裝斜柱測量定位器和被測斜柱構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)；b、參數(shù)取定步驟：測量被測斜柱的傾角：α，測量觀測點B至中心點A之間的距離：h，測量底部定位片的厚度d，測量被測點C至中心點A之間的距離：p，利用經(jīng)緯儀觀測計算觀測點B的坐標(biāo)（x、y、z）；c、計算步驟：根據(jù)幾何關(guān)系，推算出被測點C的坐標(biāo)。根據(jù)幾何關(guān)系，推算出被測點C的坐標(biāo)，被測點C至觀測點B的距離為H，可以經(jīng)過測量得出具體的數(shù)據(jù)。計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-H）cosα，（y/sinα-H）sinα）或（x-Hcosα，y-Hsinα）。當(dāng)構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)保證底部定位片與被測斜柱之間存在間隙且中心點A落在底部定位片遠(yuǎn)離被測斜柱一端上，計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-（h+p+d））cosα，（y/sinα-（h+p+d））sinα）或（x-（h+p+d）cosα，y-（h+p+d）sinα）；當(dāng)構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)保證底部定位片與被測斜柱之間存在間隙且中心點A落在底部定位片靠近被測斜柱一端上，計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-（h+p））cosα，（y/sinα-（h+p））sinα）或（x-（h+p）cosα，y-（h+p）sinα）；當(dāng)構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)保證底部定位片與被測斜柱之間存在零間隙且中心點A落在底部定位片靠近被測斜柱一端上，計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-h）cosα，（y/sinα-h）sinα）或（x-hcosα，y-hsinα）。本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明適用于測量圓柱、方柱，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作快捷方便、測量準(zhǔn)確的優(yōu)點。附圖說明圖1為實施例6斜柱測量定位器安裝到被測斜柱的示意圖。圖2為斜柱測量定位器安裝到被測斜柱的示意圖。圖3為圖2中D方向的示意圖。圖4為安裝四顆調(diào)位螺釘?shù)男敝鶞y量定位器示意圖。圖5為斜柱測量定位器側(cè)視圖。圖6為本發(fā)明的計算原理幾何關(guān)系圖。具體實施方式實施例1如圖1至圖6所示。斜柱測量定位器，包括具有中心軸線的環(huán)體2，環(huán)體2一端設(shè)置有具有中心軸線的底部定位片4，底部定位片4遠(yuǎn)離環(huán)體2的一側(cè)設(shè)置有具有中心軸線的中心柱5，環(huán)體2的中心軸線、底部定位片4的中心軸線、中心柱5的中心軸線均重合到同一直線上。底部定位片的底面垂直于環(huán)體的中心軸線。環(huán)體2作為定位支架結(jié)構(gòu)，以支持底部定位片4和中心柱5，支持底部定位片4作為定位裝置限定中心柱5的設(shè)置位置，使得底部定位片4的中心軸線、中心柱5的中心軸線均重合到同一直線上，中心柱5作為被測對象，其中，中心柱5遠(yuǎn)離底部定位片4的頂點為觀測點B，而中心柱5靠近底部定位片4的頂點為被測點A，只要測定到觀測點B的坐標(biāo)，根據(jù)簡單幾何關(guān)系即可測算出被測點A的坐標(biāo)，在使用本斜柱測量定位器時，一般被測斜柱為具有中心軸線的柱體，因此，本裝置利用環(huán)體2將中心柱5結(jié)合到被測斜柱系統(tǒng)中，使得中心柱5的軸線在利用環(huán)體對齊功能后能與被測斜柱中心軸線重合到同一直線上，且，底部定位片4附著到被測斜柱的遠(yuǎn)地端面上，此時被測點A視為落入被測斜柱遠(yuǎn)地端面平面內(nèi)，且由于中心軸線的重合，該被測點A即視為被測斜柱遠(yuǎn)地端面平面的中心點，只要能計算出被測點A的坐標(biāo)，即相當(dāng)于已計算出被測斜柱遠(yuǎn)地端面平面的中心點的坐標(biāo)，即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的：測算被測斜柱的空間位置。其中，在上述計算過程中，中心柱5的長度h作為已知條件，被測斜柱的傾斜角α也作為已知條件，而觀測點B的坐標(biāo)，我們可以通過測量工具測定，因此根據(jù)幾何關(guān)系即可得到測算被測斜柱的空間位置。環(huán)體2外壁貫穿設(shè)置有至少3個調(diào)位螺釘3，調(diào)位螺釘3的中心軸線與環(huán)體2的中線軸線垂直相交。調(diào)位螺釘3作為調(diào)節(jié)環(huán)體2的中心軸線與被測斜柱軸線重合的調(diào)節(jié)裝置，由于在制作斜柱測量定位器時，預(yù)先將環(huán)體2的中心軸線、底部定位片4的中心軸線、中心柱5的中心軸線均重合到同一直線上，因此，在調(diào)節(jié)調(diào)位螺釘3時，只需要調(diào)節(jié)底部定位片4的中心點對準(zhǔn)重合被測斜柱的遠(yuǎn)端面中心點即可，從而保證被測斜柱中心軸線與中心柱5中心軸線重合。調(diào)節(jié)螺釘3上有刻度，如果被測柱是軸對稱的，可以參照調(diào)節(jié)螺釘3上的刻度來調(diào)節(jié)。優(yōu)選的，環(huán)體2為圓形環(huán)。優(yōu)選的，底部定位片4的形狀為十字形。底部定位片4一般由至少3個從中心點均勻散射的片體構(gòu)成，其片體的交叉點即為底部定位片4的中心點。實施例2本實施例與實施例1的區(qū)別在于：環(huán)體2為矩形環(huán)或三角形環(huán)或正多邊形環(huán)。矩形環(huán)或三角形環(huán)或正多邊形環(huán)。實施例3如圖1至圖6所示?；谛敝鶞y量定位器的設(shè)計原理,本發(fā)明還包括斜柱測量系統(tǒng)，包括定位裝置和中心柱5以及被測斜柱1，中心柱5安裝在定位裝置上；且在使用時，定位裝置要保證中心柱5的中心軸線與被測斜柱1的中心軸線重合，且中心柱5靠近被測斜柱1一端的中心點A與被測斜柱1靠近中心柱5一端的中心點重合。中心柱5遠(yuǎn)離被測斜柱的一端為圓錐形，其的中心柱的觀測點B為圓錐頂點。根據(jù)斜柱測量定位器的設(shè)計原理，我們只需要保證中心柱5的中心軸線與被測斜柱1的中心軸線重合即可，使得中心柱5的中心點A，觀測點B還有被測斜柱1接地點三點位于同一直線，且中心點A與觀測點B之間的距離h已知，被測斜柱1的傾斜角α已知，所述中心點A即為被測點A，被測斜柱1接地點視為原點。觀測點B還有被測斜柱1接地點三點位于同一直線，使得兩者的幾何關(guān)系變得十分簡單。在計算時，也極便于計算，在計算時，只需運輸三角函數(shù)關(guān)系即可。不需要運用其他復(fù)雜的計算方法。優(yōu)選的，定位裝置包括具有中心軸線的環(huán)體2，環(huán)體2一端設(shè)置有具有中心軸線的底部定位片4，底部定位片4遠(yuǎn)離環(huán)體2的一端與具有中心軸線的中心柱5連接，環(huán)體2的中心軸線、底部定位片4的中心軸線、中心柱5的中心軸線、被測斜柱1的中心軸線均重合到同一直線上。優(yōu)選的，環(huán)體2外壁貫穿設(shè)置有至少2個調(diào)位螺釘3，調(diào)位螺釘3的中心軸線與環(huán)體2的中線軸線垂直相交；環(huán)體2為圓形環(huán)或矩形環(huán)或三角形環(huán)或正多邊形環(huán)；底部定位片4的形狀為X形或Y形或十字形或矩形或圓形。優(yōu)選的，中心柱5遠(yuǎn)離被測斜柱1的一端為圓錐形，其的中心柱5的圓錐頂點為觀測點B。將中心柱5遠(yuǎn)離被測斜柱1的一端設(shè)置為圓錐形，可方便進(jìn)行觀測確定觀測點B的坐標(biāo)。實施例4如圖1至圖6所示?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)后，本發(fā)明還包括測量方法，測量方法，包括如下步驟：a、組裝步驟：按照斜柱測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組裝斜柱測量定位器和被測斜柱1構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)；構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)需滿足如下條件：環(huán)體為測量定位器主體。優(yōu)選采取圓形的環(huán)體，即圓環(huán)。環(huán)體上有三個以上定位螺釘，螺釘?shù)闹行妮S線通過圓環(huán)的中心軸線；螺釘上有刻度線，便于安裝時觀察調(diào)整位置。當(dāng)定位螺釘為4個時，還可以用于方形柱的測量。環(huán)體底部由十字形的底部定位片，環(huán)體的中心軸線通過底部定位片中心。中心柱的中心軸線與環(huán)體的中心軸線重合。測量時圓環(huán)緊扣在被測斜柱端面上，中心柱在被測斜柱的另一側(cè)，如圖2所示，底部定位片與被測斜柱被測端面接觸，調(diào)整各個定位螺釘，使其伸入圓環(huán)內(nèi)長度相等，且各個定位螺釘緊貼在被測斜柱的立面，此時被測斜柱的中心軸線與中心柱的中心軸線重合，即斜柱被測端面的中心與圖1中A點重合。測量時，經(jīng)緯儀測量圖1中觀測點B的坐標(biāo)，再根據(jù)高度h、斜柱傾角α可以計算出被測斜柱端面待測點A的坐標(biāo)。b、參數(shù)取定步驟：測量被測斜柱的傾角：α，測量觀測點B至中心點A之間的距離：h，利用經(jīng)緯儀觀測計算觀測點B的坐標(biāo)（x、y、z）；c、計算步驟：根據(jù)幾何關(guān)系，推算出中心點A的坐標(biāo)。如圖6所示：圖6為直角坐標(biāo)系，視原點O為被測斜柱與水平線之間的交點，X軸為水平面，在該體系中，原點O至待測點A之間的距離即為被測斜柱的長度，測量觀測點B至中心點A之間的距離：h，因此根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系式即可得到如下公式。由于底部定位片與被測斜柱被測端面接觸，被測點C、待測點A、中心點A視為同一點。如圖2，當(dāng)構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)保證底部定位片4與被測斜柱1之間存在零間隙且中心點A落在底部定位片4靠近被測斜柱1一端上，計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-h）cosα，（y/sinα-h）sinα）或（x-hcosα，y-hsinα）。例如，h=1米，α為30°，觀測點B的坐標(biāo)（x、8、0），則根據(jù)上述計算公式，中心點A即待測點A，待測點A的坐標(biāo)為：（15COS30°，7.5）。該計算公式適合只能取到觀測點B的坐標(biāo)y的值時使用。因此我們只需要觀測點B的y坐標(biāo)即可,測算更加簡便。實施例5本實施例與實施例4的區(qū)別在于：A的坐標(biāo)公式為：（x-hcosα，y-hsinα），該公式適合觀測點B的坐標(biāo)x和y均測算得到的時候使用。實施例6如圖1，本實施例與實施例4的區(qū)別在于：參數(shù)取定步驟：測量被測斜柱的傾角：α，測量觀測點B至中心點A之間的距離：h，測量底部定位片4的厚度d，測量被測點C至中心點A之間的距離：p，利用經(jīng)緯儀觀測計算觀測點B的坐標(biāo)（x、y、z）；計算步驟：根據(jù)幾何關(guān)系，推算出被測點C的坐標(biāo)。中心柱5靠近被測斜柱1一端的中心點A，中心柱5遠(yuǎn)離被測斜柱1一端的中心點為觀測點B，被測斜柱1靠近中心柱5一端的中心點為被測點C，中心點A、觀測點B、被測點C三點位于被測斜柱1的中心軸線上。根據(jù)幾何關(guān)系，推算出被測點C的坐標(biāo)，被測點C至觀測點B的距離為H，可以經(jīng)過測量得出具體的數(shù)據(jù)。計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-H）cosα，（y/sinα-H）sinα）或（x-Hcosα，y-Hsinα）。如圖1，當(dāng)構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)保證底部定位片4與被測斜柱1之間存在間隙且中心點A落在底部定位片4遠(yuǎn)離被測斜柱1一端上，計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-（h+p+d））cosα，（y/sinα-（h+p+d））sinα）或（x-（h+p+d）cosα，y-（h+p+d）sinα）；當(dāng)構(gòu)成斜柱測量系統(tǒng)保證底部定位片4與被測斜柱1之間存在間隙且中心點A落在底部定位片4靠近被測斜柱1一端上，計算步驟中被測點C的坐標(biāo)公式為：（（y/sinα-（h+p））cosα，（y/sinα-（h+p））sinα）或（x-（h+p）cosα，y-（h+p）sinα）。如上則可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。