一種雷射測距儀的製作方法
2023-04-25 04:16:56 1
本實用新型涉及一種雷射測距儀。
背景技術：
現階段，雷射測距儀是一種測量距離的儀器，它是利用雷射對目標的距離(儀器與目標之間的長度)進行準確測定的儀器。雷射測距儀在工作時由雷射發射器向目標射出一束很細的雷射，雷射在遇到目標時會發生反射現象，由光電元件組成的雷射接收器接收目標反射的雷射束，計時器測定雷射束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。雷射測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確，其誤差也比較小。但是，該儀器測量得到的距離只是測量點到目標的長度距離(點與點之間的距離)，當被測物體具有一定的長度，且處在複雜環境中，測量者無法到達測量現場時，此種測量技術已無法滿足測量。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本實用新型提供了一種雷射測距儀，在保證點與點之間測量的基礎上，達到對處在複雜環境中且具有一定長度物體測量的目的。
本實用新型所提供的技術方案是：一種雷射測距儀，包括支架，所述支架上設有水平角度器，所述水平角度器上設有豎直角度器，所述水平角度器的中心線與所述豎直角度器的中心線相互垂直設置；
所述豎直角度器上設有箱體，所述箱體上設有雷射發射器和雷射接收器，所述箱體內設有控制器，所述雷射發射器和所述雷射接收器均與所述控制器相連；所述箱體上還設有與所述控制器相連的顯示屏和多個按鍵。
作為一種改進，所述水平角度器和所述豎直角度器均包括中空結構的殼體，所述殼體上轉動安裝有轉軸，位於所述殼體內部的所述轉軸上固定安裝有碼盤，所述碼盤上設有多個柵孔；
與所述柵孔對應位置的所述殼體上設有光源發射器和光源接收器，所述光源發射器和所述光源接收器均設置於所述殼體的內部，且所述光源發射器和所述光源接收器均與所述控制器相連；
所述轉軸的一端延伸至所述殼體的外部，所述豎直角度器上的轉軸與所述箱體相連；所述水平角度器上所述轉軸的中心線與所述豎直角度器上所述轉軸的中心線相互垂直設置。
作為進一步的改進，所述水平角度器上的所述轉軸與所述豎直角度器上的所述殼體之間設有連接杆。
作為更進一步的改進，所述殼體為圓柱形結構；所述碼盤為圓盤式碼盤。
作為又進一步的改進，所述按鍵包括電源按鍵、開關按鍵、豎直按鍵、測距按鍵、模式一按鍵和模式二按鍵。
作為又進一步的改進，所述支架包括託盤，所述託盤的下方設有多個支撐杆。
作為又進一步的改進，所述支撐杆鉸接於所述託盤上。
由於採用了上述技術方案，本實用新型所提供的一種雷射測距儀的有益效果如下：
由於支架上設有水平角度器，水平角度器上設有豎直角度器，豎直角度器上設有箱體，箱體上設有雷射發射器和雷射接收器，從而在工作中，測量該雷射測距儀與目標之間的距離時，雷射發射器發射雷射光束，雷射光束遇到目標後反射回來，然後由雷射接收器接收反射的雷射束，通過控制器計算雷射束從發射到接收的時間，最終計算出從該雷射測距儀到目標之間的距離，實現該雷射測距儀到目標點之間的測距，距離值通過顯示屏顯示；當測量空間內具有一定長度的目標時，雷射發射器發射雷射光束，雷射接收器接收反射的雷射束，在該過程中，按壓相關按鍵並通過水平角度器與豎直角度器的配合，測量出與水平面和垂直面之間的夾角，同時，測量出該雷射測距儀分別與目標兩端點之間的距離，這些距離值同步傳送給控制器，然後利用三角關係計算出所測量目標本身的長度，並在顯示屏上顯示。
綜上所述，採用該雷射測距儀，不僅能測量發射端與目標點之間的距離，而且，也能測量處於空間內具有一定長度目標的距離(目標本身的長度)，同時，本雷射測距儀還能夠滿足一些複雜的測量工程、目標端點的豎直角度、連續直線段的測量、以及處於複雜環境中目標的測量，通用性強，測量快速、精度高，應用範圍廣。
由於水平角度器和豎直角度器均包括殼體，殼體上轉動安裝有轉軸，位於殼體內部的轉軸上固定安裝有碼盤，碼盤上設有多個柵孔，與柵孔對應位置的殼體上設有與控制器相連的光源發射器和光源接收器，從而在測量水平角度或豎直角度時，轉軸帶動碼盤轉動，在該過程中，光源發射器發射光束，光束會通過柵孔照在光源接收器上並進行接收，之後向控制器傳送相應的電信號，碼盤繼續轉動，轉過柵孔，光束被遮擋，從而沒有電信號傳出，進而光源接受器會發出一系列的脈衝信號，根據脈衝信號就會將碼盤轉動過的角度，通過脈衝信號之間的間隔次數體現出來，光源接受器將電信號傳給控制器，控制器會計算出相關的水平角度或豎直角度。採用該水平角度器或豎直角度器，結構簡單，操作方便，製造成本低，且角度測量精度高。
由於水平角度器上的轉軸與豎直角度器上的殼體之間設有連接杆，從而通過連接杆實現水平角度器和豎直角度器的連接，結構簡單，成本低，有效保證了該雷射測距儀的整體性，且不影響水平角度器和豎直角度器的正常工作。
由於支架包括託盤，託盤的下方設有多個支撐杆，從而通過該支架，結構簡單、性能穩定，為保證測量精度奠定了基礎。
由於支撐杆鉸接於託盤上，從而便於收納和攜帶。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分並不一定按照實際的比例繪製。
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖2為圖1中水平角度器的結構示意圖；
圖3為圖1中箱體的結構示意圖；
圖4為本實用新型處於應用狀態的原理示意圖；
圖5為本實用新型處於應用狀態的原理示意圖；
附圖中，1-支架；101-託盤；102-支撐杆；2-水平角度器；201-殼體；202-轉軸；203-碼盤；2031-柵孔；204-光源發射器；205-光源接收器；3-豎直角度器；4-連接杆；5-箱體；501-雷射發射器；502-雷射接收器；503-顯示屏；504-電源按鍵；505-開關按鍵；506-豎直按鍵；507-測距按鍵；508-模式一按鍵；509-模式二按鍵。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。
如圖1和圖2共同所示，一種雷射測距儀，包括支架1，該支架1上設有水平角度器2，該水平角度器2上設有豎直角度器3，該水平角度器2的中心線與豎直角度器3的中心線相互垂直設置；該豎直角度器3上設有箱體5，該箱體5上設有雷射發射器501和雷射接收器502，該箱體5內設有控制器(圖中未示出)，該雷射發射器501和雷射接收器502均與控制器相連；該箱體5上還設有與控制器相連的顯示屏503和多個按鍵，該按鍵包括電源按鍵504、開關按鍵505、豎直按鍵506、測距按鍵507、模式一按鍵508和模式二按鍵509。
該水平角度器2和豎直角度器3均包括圓柱形殼體201，該殼體201為中空、密閉結構，該殼體201上通過軸承轉動安裝有轉軸202，位於殼體201內部的轉軸202上固定安裝有圓盤式的碼盤203，該碼盤203上環形陣列有多個柵孔2031；與柵孔2031對應位置的殼體201上設有光源發射器204和光源接收器205，也就是說：該光源發射器204的中心線、柵孔2031的中心線和光源接收器205的中心線共線設置，該光源發射器204和光源接收器205均設置於殼體201的內部，且光源發射器204和光源接收器205均與控制器相連。
該轉軸202的一端延伸至殼體201的外部，該豎直角度器3上的轉軸202與箱體5相連；該水平角度器2上轉軸202的中心線與豎直角度器3上轉軸202的中心線相互垂直設置。
該水平角度器2上的轉軸202與豎直角度器3上的殼體201之間設有連接杆4。
該支架1包括託盤101，該託盤101的下方鉸接有多個支撐杆102。
在實際應用中，若測量如圖4中空間內直線目標L的長度,該直線目標L的兩個端點位於箱體5的同一邊(上邊或下邊)，由於水平角度器2所測的角度是平行於水平角度器2平面的角度，因此測量空間內水平面上的直線目標L的長度時，還要測出直線目標L與水平角度器2之間的豎直角度，在水平角度器2旋轉的過程中，雷射發射器501在轉動，可以看作箱體5與水平角度器2上轉軸202中心點的垂直點處為轉動中心，假設雷射發射器501距離箱體5轉動中心點的長度為h，按下箱體5上的電源按鍵504，箱體5上的雷射發射器501發射雷射光束，將雷射束對準直線目標L的一端後按下豎直按鍵506，豎直按鍵506亮，表示正在測量豎直角度，將箱體5豎直調整至與水平角度器2平行，再次按下豎直按鍵506，豎直按鍵滅，完成一次豎直測量，設定經過豎直角度器3得到豎直轉過的角度α(直線目標L的一端與水平面之間的夾角)，該結果在顯示屏503中顯示並且傳送至控制器中；將雷射束對準目標的另一端，按照上述步驟，完成二次測量，得到相應的豎直角度β(直線目標L的另一端與水平面之間的夾角)。
然後將雷射對準直線目標L的一端，按下測距按鍵507，測到此時雷射發射器501到直線目標L的距離L1，該結果通過顯示屏503顯示並且傳送到控制器中；將雷射束緩慢地從目標的一端移向直線目標L的另一端，當雷射束對準直線目標L的另一端，按下測距按鍵測到此時雷射發射器501到直線目標L的距離L2，並且水平角度器2得到移動過程中轉過的水平角度θ；最後按下模式一508按鍵完成測量，控制器經過相關計算得到所測直線目標L的長度值並通過顯示屏503顯示。由圖4所示的原理示意圖可知，直線目標L的計算式式為：L2＝[(L1+h)cosα]2+[(L2+h)cosβ]2-2(L1+h)(L2+h)cosαcosβcosθ+[(L1+h)sinα-(L2+h)sinβ]2。
若測量如圖5中空間內直線目標L的長度,該直線目標L的兩個端點分別位於箱體5的兩邊(一個在上邊或一個在下邊)，參考上述所述的操作步驟，最後按下模式二509按鍵完成測量，得到直線目標L的長度值在顯示屏503上顯示，由於直線目標L的兩個端點位於箱體5的不同邊，並結合如圖5所示的原理示意圖可知，該直線目標L的計算式為：L2＝[(L1+h)cosα]2+[(L2+h)cosβ]2-2(L1+h)(L2+h)cosαcosβcosθ+[(L1+h)sinα+(L2+h)sinβ]2。
本實用新型還能夠測量連續的直線段目標長度，目標兩端點位於箱體5的上邊或下邊的同一邊，當該目標由連續幾段直線組成的時候，在多次測量豎直角度，多次測得相應的雷射發射器501到目標端點的距離，按照圖4所示的操作方式，最後按下模式一508按鈕，將得到的目標長度累加，即可得到連續目標的長度；若測量目標的兩端位於箱體5的不同邊，當該目標由連續幾段直線組成的時候，在多次測量豎直角度，多次測得相應的雷射發射器501到目標端點的距離，按照圖5所示的操作方式，最後按下模式二509按鈕，將得到的目標長度累加，即可得到連續目標的長度。
以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求和說明書的範圍當中。