具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關的製作方法
2023-06-14 03:35:36
專利名稱：具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於光學測量技術領域，特別是對射式雷射開關及其組成結構。
背景技術：
隨著光學技術的發展，雷射越來越多的被用於測量與工業控制領域，已經成為測量與工業控制領域不可或缺的一種重要應用。自從I960年第一臺雷射器的誕生，50年來，雷射技術的應用發展迅速，已經廣泛的應用於工業、醫療、商業、科研、信息和軍事等領域，尤其是對射式雷射的出現，為實現自動檢測及自動化工業控制提供了很大的便利，已經成為儀器檢測與自動控制中一種十分便利的方法。雖然雷射已廣泛應用於各個領域，但是作為雷射的一個很大的應用對射式雷射開關，由於其安裝複雜，對安裝人員的要求比較高，並且在測量結果中人為誤差較大並沒有實現大規模的應用，因此，實現雷射開關安裝的便利性與確保雷射開關的測量準確性就成為雷射開關廣泛應用的重要切入點。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關及其原理和工作方法，它可以克服現有技術的不足。將對射式雷射開關的雷射發射端內置利用全站型電子速測儀，利用全站型電子速測儀自身的測角功能和光學瞄準功能以及長距離測量功能，可方便迅捷的調整，使發射的雷射束直接照射到雷射開關接收靶並接收。通過光電轉換向控制電路發送電信號，使系統完成下一步的工作。此實用新型克服了對射式雷射開關的操作不便，安裝複雜，對安裝人員要求高及人為誤差較大的等缺點，使安裝操作過程快捷並減小操作過程中的人為誤差。大大的提高了對射式雷射開關的穩定性和可靠性，並從最大程度上減小了誤差，保證了對射式雷射開關用於測量的精確度與用於自動控制的及時性。本實用新型的技術方案:具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，包括帶有雷射發射器的全站型電子速測儀和外置雷射信號接收靶。雷射開關工作原理:利用全站型電子速測儀的雷射發射器作為對射式雷射開關的雷射發射端，同時利用全站型電子速測儀自身的測角功能和光學瞄準功能以及長距離測量功能，可方便迅捷的調整，使發射的雷射束直接照射到接收靶並被其接收。通過接收靶內光電轉換電路向控制電路發送電信號，使系統完成下一步的工作。當全站型電子速測儀發射出的雷射束通過接收管照射至接收靶時，接收指示燈點亮表示光線接受狀況；此時接收電路將光信號轉換為電信號；並傳輸至處理電路進行下一步系統工作。本實用新型的優點和積極效果:本實用新型提供了一種具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式雷射開關及其原理和其組成結構，把全站型電子速測儀和對射式雷射開關相結合，不僅克服了對射式雷射開關的操作不便，安裝複雜等缺點，使安裝操作過程中的人為誤差減小，並且可以通過全站型電子速測儀得到可溯源的物理量，從而可以對對射式雷射開關在自動測量領域得到的數據進行溯源，不僅可以使此種對射式雷射開關的應用從理論成為現實，並使在全站型電子速測儀的應用方法和測量領域得到了進一步加強。拓展了其的測繪功能。對對射式雷射開關與全站型電子速測儀更加廣泛的應用具有很大的理論與現實意義。
圖1:外置雷射信號接收靶結構示意圖。其中，I外殼，2充電插座，3電源開關，4雷射開關接收靶的輸出接口，5鎖緊機構，6高低調節手輪，7水泡，8調平手輪，9雷射接收筒。圖2:外置雷射信號接收靶調節底盤結構示意圖。其中，11、託盤，12三角腿，13調節螺杆。圖3:光電二極體接收波形圖。
具體實施方式
測量系統所使用的全站儀是經過嚴格挑選，必須滿足要求。全站儀的功能就是進行精確定位測量，利用全站儀自帶的測距雷射器瞄準雷射開關接收靶的光電二極體組成測量系統。具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，包括帶有雷射發射器的全站型電子速測儀和外置雷射信號接收靶。雷射光電開關模塊工作原理:利用全站型電子速測儀的雷射發射器作為對射式雷射開關的雷射發射端，同時利用全站型電子速測儀自身的測角功能和光學瞄準功能以及長距離測量功能，可方便迅捷的調整，使發射的雷射束直接照射到接收靶並被其接收。通過光電轉換電路向控制電路發送電信號，使系統完成下一步的工作。所述的全站型電子速測儀發射出的雷射束光斑直徑5_。所述的全站型電子速測儀發射出的雷射束光軸與光學貓準系統光軸同軸度< I mm。所述的全站型電子速測儀一測回標水平方向準偏差小於等於2"。所述的全站型電子速測儀發射出的雷射發射頻率:5 — 15MHz。所述的雷射開關接收靶的內部電路是由光電二極體、放大電路、信號處理電路串聯組成。參見圖1，所述的外置雷射信號接收靶包括外殼I，雷射接收筒9 (在自然條件下為防止雜光對光電二極體接收雷射信號的幹擾專門設計，其結構為:經煮黑處理後的長度為100毫米，內徑為15毫米的套筒。安裝在外殼I上，已達到抗雜光幹擾的目的)。外殼沿立軸可升降並通過鎖緊機構5鎖緊，立軸設有高低調節手輪6，所述外殼上設有充電插座2和電源開關3以及雷射開關接收靶的輸出接口 4，為保證雷射開關接收靶的工作狀態在水平基座上設有整平水泡7和調平手輪8。圖2為所述的全站型電子速測儀和外置雷射信號接收靶下設調平底座，所述的調平底座由託盤11，固接於託盤下面的三角腿12、與託盤相連的調節螺杆組成13組成。用於在設備安裝定位時進行水平方向微調。如圖3所示波形為光電二極體接收波形。當雷射開關接收靶內的光電二極體接收到雷射信號，經由放大電路放大，輸入給信號處理電路。表明雷射照射在雷射開關接收靶上並正常接收，給後級電路輸出高電平。當雷射信號被遮擋時，給後級電路輸出低電平。[0026]綜上所述，本實用新型提供的一種具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關及其原理和其組成結構，把全站型電子速測儀和對射式雷射開關相結合，使雷射發射軸與全站型電子速測儀光學望遠鏡的光軸同軸，不僅克服了對射式雷射開關的操作不便，安裝複雜等缺點，使安裝操作過程中的人為誤差減小，並且本雷射開關雷射器的發射頻率為5 — 15MHz，進一步減小了對射式雷射開關的誤差，並且用全站型電子速測儀可以得到可溯源的物理量，從而可以對對射式雷射開關在自動測量領域中得到的數據進行溯源，另外本實用新型也可應用於全站型電子速測儀中，對全站型電子速測儀的同軸望遠鏡進行精密調整，使雷射發射端發射的雷射與自身的光軸同軸，利用雷射開關對目標物進行高精度對準，減少了全站型電子速測儀使用過程中造成的誤差，提高了全站型電子速測儀的測量精度.本實用新型不僅可以使對射式雷射開關的應用從理論成為現實，並且其在全站型電子速測儀同軸望遠鏡上的應用進一步加強了全站型電子速測儀自身的測繪功能。對對射式雷射開關與全站型電子速測儀更加廣泛的應用具有很大的理論與現實意義。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，包括帶有雷射發射器的全站型電子速測儀和外置雷射信號接收靶。
2.根據權利要求1所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，所述的全站型電子速測儀發射出的雷射束光斑直徑5mm。
3.根據權利要求1所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，所述的全站型電子速測儀發射出的雷射束光軸與光學瞄準系統光軸同軸度^ I mm。
4.根據權利要求1所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，所述的全站型電子速測儀一測回標水平方向準偏差小於等於2"。
5.根據權利要求1所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，所述的全站型電子速測儀發射出的雷射發射頻率:5— 15MHz。
6.根據權利要求1所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，所述的外置雷射信號接收靶包括設有雷射接收孔的外殼，所述的雷射信號接收靶的內部電路是由光電二極體、放大電路、信號處理電路串聯組成；設在雷射接收孔上的雷射接收筒，外殼沿立軸可升降升降並通過鎖緊機構鎖緊，立軸設有高低調節手輪。
7.根據權利要求6所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，所述外殼上設有充電插座和電源開關以及雷射信號接收靶的輸出接口。
8.根據權利要求6或7所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，所述的外殼上設有水平基座，所述水平基座上設有整平水泡和調平手輪。
9.根據權利要求1所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，所述的全站型電子速測儀和外置雷射信號接收靶下設有調平底座。
10.根據權利要求9所述的具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，其特徵在於，所述的調平底座由託盤，固接於託盤下面的三角腿、與託盤相連的調節螺杆組成。
專利摘要本實用新型屬於光學測量技術領域，特別是對射式雷射開關及其組成結構。具有光學瞄準和測量定位功能的長距離對射式雷射開關，包括有帶有雷射發射器的全站型電子速測儀、外置雷射信號接收靶。本實用新型提供一種具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式雷射開關及其原理和其組成結構，把全站型電子速測儀和對射式雷射開關相結合，不僅克服了對射式雷射開關的操作不便，安裝複雜等缺點，使安裝操作過程中的人為誤差減小，並且可以通過全站型電子速測儀得到可溯源的物理量，從而可以對對射式雷射開關在自動測量領域得到的數據進行溯源。
文檔編號G01C15/00GK203037256SQ201220621400
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者張大建, 田勇, 何宏, 張寶峰, 王克喜, 孟暉, 侯明鋒 申請人:天津市計量監督檢測科學研究院