專利名稱：安平裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安平裝置，特別是涉及一種具有光電水泡傾斜檢測結(jié)構(gòu)的安平裝置。
背景技術(shù)：
激光掃平儀是一種常見的用于建筑或裝潢等工程作業(yè)中的安平裝置，水泡被安裝在激光掃平儀上，用于傾斜檢測。為了提高掃平儀中水泡的精度、及水泡的穩(wěn)定性和可靠 性，原來的電容式轉(zhuǎn)向電子式，目前，光電式是市場上自平衡安平裝置中應(yīng)用最為廣泛的電子水泡形式，其工作和結(jié)構(gòu)原理是在激光掃平儀的第一水平方向上，安置有第一水泡，在第二水平方向上，安置有第二水泡，每個(gè)水泡的下方設(shè)有光源，上方設(shè)有一對光電感應(yīng)元件，由光源出射的光，透過水泡及該水泡中的氣泡而被投射到光電感應(yīng)元件上，光電感應(yīng)元件通過對比其上的光強(qiáng)度差而產(chǎn)生電信號，從而可判斷水泡中的氣泡是否居中。光源通常為LED燈，光電感應(yīng)元件通常被提供為光電池。但在考慮光電電子水泡的靈敏度時(shí)，需要消除LED燈光透射玻璃水泡后兩側(cè)邊緣所產(chǎn)生的雜散光，僅讓中間約I. 5mm寬的高亮光帶照射到光電池上。參見圖Ia及圖lb，為在未采取任何遮擋用于消除邊緣雜散光時(shí)的效果圖，位于中間的橢圓形光斑是光透過水泡中的氣泡折射而產(chǎn)生的，橢圓形光斑兩側(cè)的陰影區(qū)域是光透過水泡而產(chǎn)生的，由于氣泡介質(zhì)及水泡介質(zhì)對光的透射、折射率不同，橢圓形光斑內(nèi)的光照度相對其兩側(cè)的陰影區(qū)的光照度較弱。光電池(A、B)產(chǎn)生的光電流I ~光電池受光面積S*光照度E。如圖la，當(dāng)水泡居中時(shí)，Sa = SB，Ea = Eb，所以，Ia= Ib，如圖lb，當(dāng)水泡發(fā)生漂移不居中時(shí)，Sa < SB, Ea >Eb，所以Ia ^ Ib，光電池將難以判斷水泡是否漂移。US5953116揭示了一種傾斜檢測設(shè)備，如圖2所示，包含一個(gè)水泡21，一個(gè)發(fā)光元件22，及一對光接收探測元件23、24，發(fā)光元件22及光接收探測元件23、24分別被布置在水泡21的兩側(cè)，發(fā)光元件22發(fā)出的光經(jīng)由水泡21投射到光接收探測元件23、24上，在發(fā)光元件22的投射路徑上，設(shè)置有遮光板25，可部分地遮擋投射到光接收探測元件23、24上的光，用于消除水泡21中的氣泡21'邊緣產(chǎn)生的雜散光，增強(qiáng)氣泡21'和水泡21光照強(qiáng)度的對比度，如圖3a及圖3b所示，為發(fā)光元件22發(fā)射的光通過遮光板25上的通光槽25'后投射到光接收探測元件23、24上光照度效果圖，其中，光電接收元件23、24由光電池A、B提供，在圖3a中，水泡居中時(shí)，Sa = SB, Ea = Eb，所以，Ia = Ib，在圖3b中，水泡中的氣泡發(fā)生漂移不居中時(shí)，Sa = SB，EA>EB，所以Ia > Ib，，光電池就很容易判斷水泡中的氣泡已向光電池B方向漂移。上述US5953116雖然通過設(shè)置遮光板、藉此遮蔽雜散光而提高了平衡檢測的靈敏度，但是，遮光板的設(shè)置使得整個(gè)掃平儀安平裝置的結(jié)構(gòu)、及生產(chǎn)工序都變得復(fù)雜，并且，隨著掃平儀的長時(shí)間使用，遮光板可能會發(fā)生變形和移位，導(dǎo)致掃平儀的傾斜檢測結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定、可靠，甚至降低掃平儀傾斜測量的靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種安平裝置，該安平裝置具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠的水泡傾斜檢測結(jié)構(gòu)，靈敏度高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種安平裝置，包含至少一個(gè)水泡、一個(gè)發(fā)光元件及一對光電元件，發(fā)光元件和光電元件分別設(shè)置在水泡的兩側(cè)，發(fā)光元件發(fā)射出的透射過水泡的光被光電元件接收，其特征在于所述水泡上設(shè)有可遮擋部分光的不透光部分。所述發(fā)光元件發(fā)射出的透射過水泡的光在所述光電元件上形成的光照面小于光電元件的受光面。所述水泡大致呈具有圓形截面的柱狀形狀，水泡中有氣泡，當(dāng)水泡中的氣泡處于 居中位置時(shí)，所述的一對光電元件相對氣泡的居中位置對稱。所述水泡在朝向所述發(fā)光元件的一側(cè)上設(shè)有透光帶，所述透光帶在所述水泡的軸向上延伸，所述透光帶的兩側(cè)為所述的不透光部分。所述發(fā)光元件發(fā)射出的透射過水泡的透光帶的光在所述光電元件上形成的光照面寬度小于光電兀件的受光面的寬度。所述水泡的不透光部分由移印或噴涂或熔覆在水泡上的不透光材料提供。所述不透光材料包括油墨。通過采用以上技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)以下有益技術(shù)效果I)通過設(shè)置不透光部分，將水泡邊緣的雜散光遮蔽，僅使經(jīng)由透光帶的光投照到光電元件上，增強(qiáng)了光電元件上的光照度的對比度，提高了安平裝置的靈敏度；2)將不透光材料通過移印等方式直接形成在水泡上，而無需再單獨(dú)設(shè)置其他的遮擋部件，簡化了制作及裝配工藝、使得整個(gè)安平裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊，可靠性能提高。


圖Ia是水泡未遮光效果圖，其中，水泡中的氣泡居中；圖Ib是水泡未遮光效果圖，其中，水泡中的氣泡發(fā)生偏移；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中，采用遮光板遮擋部分由水泡及氣泡邊緣透射的雜散光的示意圖；圖3a是水泡采取遮光措施后的效果圖，其中，水泡中的氣泡居中；圖3b是水泡采取遮光措施后的效果圖，其中，水泡中的氣泡發(fā)生偏移；圖4a是水泡未遮光的結(jié)構(gòu)原理圖；圖4b是圖4a的側(cè)視原理圖；圖5a是本發(fā)明的安平裝置在水泡上設(shè)有不透明部分的結(jié)構(gòu)原理圖；圖5b是圖5a的側(cè)視原理圖；圖6a是本發(fā)明中的水泡的正視圖；圖6b是本發(fā)明中的水泡的俯視圖；圖6c是本發(fā)明中的水泡的立體圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖4a至圖5b，水泡11置于光電元件(一對光電池A、B)和光源12 (LED燈)之間，具體是，LED光源12置于水泡11的下方，光電池A、B置于水泡11的上方，水泡11中的氣泡11丨浮于水泡11中，當(dāng)水泡11中的氣泡11'居中時(shí)，該兩個(gè)光電池A、B對稱地分布在氣泡的兩側(cè)。光電池A、B及LED光源均電連接在PCB板10上。圖4a、4b為水泡11上未附有不透光材料時(shí)的原理及效果圖，可知，光電池A、B接收到的透射過水泡11及氣泡11'的光，有部分邊緣的雜散光也透射到光電池的感光面上，光照帶的寬度超出光電池的受光面的寬度，致使兩個(gè)光電池上形成的光照度對比差不明顯，在判斷氣泡是否偏移時(shí)的靈敏度不高。圖5a、5b為當(dāng)在水泡上附有不透光材料時(shí)的原理及效果圖，可知，透射過水泡11及氣泡11'邊緣的雜散光被不透光材料遮蔽，只有極窄的透過中間狹長的透光帶Ilb的光投射到光電池A、B的感光面上，結(jié)合圖3a、3b，經(jīng)由透光帶Ilb并投射到光電池的受光面上 的光照帶的寬度bl小于光電池A、B的受光面的寬度b2，當(dāng)氣泡11'發(fā)生偏移時(shí)，在光電池A、B的感光面上形成鮮明的光照度對比度，提高光電池的對氣泡11'偏移判斷的靈敏度。圖6a至圖6c為本發(fā)明安平裝置中的水泡11的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施方式中，水泡11上的不透光材料優(yōu)選移印上去的油墨，不透光材料布置在水泡11柱形外殼上的兩側(cè)，使水泡11上形成不透光部分11a，該不透光部分Ila的下邊沿不低于通過柱狀殼體的軸線Y的水平面，在水平面以下為透光部分10c，并且在該兩側(cè)不透光部分Ila的上邊沿之間還形成有狹長的透光帶11b，透光帶Ilb沿水泡11柱狀殼體的軸線Y延伸。在其他實(shí)施方式中，也可以采用噴涂、熔覆不透明材料或在水泡的玻璃殼體上直接設(shè)置不透明部分等，總之，只要水泡上覆有或形成有不透明區(qū)域，用于遮擋住投射到光電池上的邊緣雜散光，都在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。在實(shí)際裝配過程中，玻璃水泡11的透光帶Ilb朝上，透光帶Ilb相對光電池A、B的受光面可以有少許的不對中，只要其落在光電池的受光面寬度范圍內(nèi)即可。安平裝置可以是激光掃平儀，也可以是水準(zhǔn)儀等。
權(quán)利要求
1.一種安平裝置，包含至少一個(gè)水泡、一個(gè)發(fā)光元件及一對光電元件，發(fā)光元件和光電元件分別設(shè)置在水泡的兩側(cè)，發(fā)光元件發(fā)射出的透射過水泡的光被光電元件接收，其特征在于所述水泡上設(shè)有可遮擋部分光的不透光部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安平裝置，其特征在于所述發(fā)光元件發(fā)射出的透射過水泡的光在所述光電元件上形成的光照面小于光電元件的受光面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安平裝置，其特征在于所述水泡大致呈具有圓形截面的柱狀 形狀，水泡中有氣泡，當(dāng)水泡中的氣泡處于居中位置時(shí)，所述的一對光電元件相對氣泡的居中位置對稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安平裝置，其特征在于所述水泡在朝向所述發(fā)光元件的一側(cè)上設(shè)有透光帶，所述透光帶在所述水泡的軸向上延伸，所述透光帶的兩側(cè)為所述的不透光部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安平裝置，其特征在于所述發(fā)光元件發(fā)射出的透射過水泡的透光帶的光在所述光電元件上形成的光照面寬度小于光電元件的受光面的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的安平裝置，其特征在于所述水泡的不透光部分由移印或噴涂或熔覆在水泡上的不透光材料提供。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安平裝置，其特征在于所述不透光材料包括油墨。
全文摘要
本發(fā)明提供一種安平裝置，包含至少一個(gè)水泡、一個(gè)發(fā)光元件及一對光電元件，發(fā)光元件和光電元件分別設(shè)置在水泡的兩側(cè)，發(fā)光元件發(fā)射出的透射過水泡的光被光電元件接收，其中，所述水泡上設(shè)有可遮擋部分光的不透光部分。通過設(shè)置不透光部分，將水泡邊緣的雜散光遮蔽，僅使經(jīng)由透光帶的光投照到光電元件上，增強(qiáng)了光電元件上的光照度的對比度，提高了安平裝置的靈敏度；將不透光材料通過移印等方式直接形成在水泡上，而無需再單獨(dú)設(shè)置其他的遮擋部件，簡化了制作及裝配工藝、使得整個(gè)安平裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊，可靠性能提高。
文檔編號G01C9/24GK102749069SQ20111010115
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者張曉陽, 胡桂伍, 陳明 申請人:南京德朔實(shí)業(yè)有限公司