專利名稱：激光感應(yīng)水準(zhǔn)測量標(biāo)尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可有效降低成本的激光感應(yīng)水準(zhǔn)測量標(biāo)尺。
背景技術(shù)：
目前，公知的水準(zhǔn)測量裝置是由一個(gè)水準(zhǔn)儀和兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺組成。測量時(shí)先將兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺分別置于地面上的A、B兩點(diǎn)，再將水準(zhǔn)儀設(shè)置在A、B兩點(diǎn)的中間位置，為了保證測量精度，一般要求水準(zhǔn)儀距兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺的水平距離相等或大致相等。利用整平后水準(zhǔn)儀的水平視線分別照準(zhǔn)讀取兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺的標(biāo)高數(shù)值，所測標(biāo)高數(shù)值之差即為地面A、B兩點(diǎn)的水準(zhǔn)高差，若已知其中一點(diǎn)的高程，即可由高差推算出另一點(diǎn)的高程?，F(xiàn)有的水準(zhǔn)儀按結(jié)構(gòu)分為微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀(又稱電子水準(zhǔn)儀)和激光水準(zhǔn)儀等，相對而言，激光水準(zhǔn)儀(即激光水準(zhǔn)測量)結(jié)構(gòu)簡單、照準(zhǔn)精度高。激光水準(zhǔn)儀是將激光器發(fā)出的激光束導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)，使其沿視準(zhǔn)軸方向射出水平激光束，可在望遠(yuǎn)鏡物鏡前裝配一塊具有一定遮光圖案的玻璃片或金屬片，即波帶板，使激光束所生衍射干涉。經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦，在波帶板的調(diào)焦范圍內(nèi)，獲得一明亮而精細(xì)的十字型或圓形的激光光斑，從而更精確地照準(zhǔn)目標(biāo)。與此同時(shí)，必需與激光水準(zhǔn)儀配合使用光電感應(yīng)接收水準(zhǔn)標(biāo)尺?，F(xiàn)有的光電感應(yīng)接收水準(zhǔn)標(biāo)尺是在尺體的量程范圍內(nèi)均安裝有由CCD器件組成的光電感應(yīng)陣列，由于尺體高度通常為2 4米，所以一個(gè)尺體就需要數(shù)百個(gè)CCD器件，成本昂貴，已不具有實(shí)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種可有效降低成本的激光感應(yīng)水準(zhǔn)測量標(biāo)尺。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種激光感應(yīng)水準(zhǔn)測量標(biāo)尺，設(shè)有支撐桿及水準(zhǔn)器，在支撐桿上連接有可上下滑動(dòng)的激光接收靶體，在激光接收靶體上固定有激光感應(yīng)陣列，所述激光感應(yīng)陣列通過檢測模塊與控制模塊相接，控制模塊的輸出與通信模塊相接，與通信模塊對應(yīng)設(shè)有顯控終端，在所述激光接收靶體或支撐桿上還設(shè)有靶體高度測定器。本實(shí)用新型是由激光接收靶和靶體高度測定器等部件組成，可精準(zhǔn)確定激光束的高度。因激光接收靶的有效面積相對光電感應(yīng)標(biāo)尺大為減小，所用CCD器件也僅為幾十個(gè)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有效降低了成本，提高了其實(shí)用價(jià)值。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理框圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :如圖1、圖2所示有用金屬、塑料或碳纖維等材料制成的柱狀支撐桿1，柱狀支撐桿I可以是圓形、橢圓形或方形柱體，也可以是兩根或多根支撐棍(管)的組合體，與支撐桿I固定連接有水準(zhǔn)器2，水準(zhǔn)器2采用圓水準(zhǔn)器。在支撐桿I上固定有光柵尺10。在支撐桿I連接有可上下滑動(dòng)的激光接收靶體4，可根據(jù)需要將激光接收靶體4固定在合適位置。在激光接收靶體4上固定有激光感應(yīng)陣列5，激光感應(yīng)陣列5采用豎向設(shè)置的一維PSD (位置敏感探測器，如上海歐光電子科技有限公司的1L60 SU34)，激光感應(yīng)陣列5通過檢測模塊6與控制模塊7相接，控制模塊7的輸出與通信模塊8相接，與通信模塊8對應(yīng)設(shè)有顯控終端9，在激光接收靶體4上固定有電源模塊11。檢測模塊6為PSD輸出信號調(diào)理電路，控制模塊7采用內(nèi)嵌A/D電路的單片機(jī)(如Silabs的C8051F410)，通信模塊8采用IXD與鍵盤接口電路，顯控終端9則由LCD顯示屏和控制按鍵組成。在激光接收靶體4上還設(shè)有靶體高度測定器3，即光柵尺讀數(shù)頭。使用本實(shí)用新型實(shí)施例1進(jìn)行水準(zhǔn)測量的基本過程為利用腳架將激光水平線照射器(帶激光的水準(zhǔn)儀或掃平儀)放置于合適位置并進(jìn)行整平，使照射器照向測量點(diǎn)，將支撐桿I放置于測量點(diǎn)，初步整平后，上下調(diào)整激光接收靶體4的位置，使來自照射器的水平激光線大致投射到激光感應(yīng)陣列5的中部，精確調(diào)整支撐桿I使圓水準(zhǔn)器2氣泡居中，按下測量控制鍵，單片機(jī)檢測模塊6輸出的PSD信號進(jìn)行處理，因PSD輸出信號直接對應(yīng)于激光光斑中心位置，可計(jì)算出在光斑中心位置在靶體上的高度。單片機(jī)同時(shí)讀取光柵尺讀數(shù)頭輸出的數(shù)據(jù)(靶體高度)，將測量的激光光斑中心位置高度與靶體高度相加，即可得到水平激光線在測量點(diǎn)的高度。實(shí)施例2:如圖2、3所示基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，與實(shí)施例1所不同的是激光感應(yīng)陣列5采用CCD激光感應(yīng)線列陣，對應(yīng)的檢測模塊6采用基于SPI串行接口的CCD接口電路，控制模塊7的核心采用ARM處理器，通信模塊8采用藍(lán)牙通信模塊，顯控終端9采用智能手機(jī)。靶體高度測定器3采用磁柵尺讀數(shù)頭，在支撐桿I上安裝有磁柵尺10。使用過程同實(shí)施例1。實(shí)施例3:如圖2、4所示基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1或?qū)嵤├?，與實(shí)施例1或?qū)嵤├?所不同的是激光感應(yīng)陣列5采用二維枕形PSD，對應(yīng)的檢測模塊6采用二維PSD輸出信號調(diào)理電路，通信模塊8采用WIFI通信模塊，顯控終端9采用電子手簿。靶體高度測定器3采用激光/紅外測距儀來實(shí)現(xiàn)，激光/紅外測距儀的發(fā)射器可安裝于靶體4或支撐桿I的底端。使用過程同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。
權(quán)利要求1.一種激光感應(yīng)水準(zhǔn)測量標(biāo)尺，設(shè)有支撐桿(I)及水準(zhǔn)器(2)，其特征在于在支撐桿(I)上連接有可上下滑動(dòng)的激光接收靶體(4)，在激光接收靶體(4)上固定有激光感應(yīng)陣列(5),所述激光感應(yīng)陣列(5)通過檢測模塊(6)與控制模塊(7)相接，控制模塊(7)的輸出與通信模塊(8 )相接，與通信模塊(8 )對應(yīng)設(shè)有顯控終端(9 )，在所述激光接收靶體(4 )或支撐桿(I)上還設(shè)有靶體高度測定器(3 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種可有效降低成本的激光感應(yīng)水準(zhǔn)測量標(biāo)尺，設(shè)有支撐桿(1)及水準(zhǔn)器(2)，其特征在于在支撐桿(1)上連接有可上下滑動(dòng)的激光接收靶體(4)，在激光接收靶體(4)上固定有激光感應(yīng)陣列(5)，所述激光感應(yīng)陣列(5)通過檢測模塊(6)與控制模塊(7)相接，控制模塊(7)的輸出與通信模塊(8)相接，與通信模塊(8)對應(yīng)設(shè)有顯控終端(9)，在所述激光接收靶體(4)或支撐桿(1)上還設(shè)有靶體高度測定器(3)。
文檔編號G01C5/00GK202903178SQ201220602219
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者劉雁春, 付建國, 王海亭 申請人:劉雁春, 付建國, 王海亭