具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光學測量【技術領域】，特別是對射式激光開關及其組成結(jié)構(gòu)。具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關,包括有帶有激光發(fā)射器的全站型電子速測儀、外置激光信號接收靶。本發(fā)明提供一種具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關及其原理和其組成結(jié)構(gòu),把全站型電子速測儀和對射式激光開關相結(jié)合,不僅克服了對射式激光開關的操作不便,安裝復雜等缺點,使安裝操作過程中的人為誤差減小,并且可以通過全站型電子速測儀得到可溯源的物理量,從而可以對對射式激光開關在自動測量領域得到的數(shù)據(jù)進行溯源。
【專利說明】具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光學測量【技術領域】，特別是對射式激光開關及其組成結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002]隨著光學技術的發(fā)展，激光越來越多的被用于測量與工業(yè)控制領域，已經(jīng)成為測量與工業(yè)控制領域不可或缺的一種重要應用。自從I960年第一臺激光器的誕生，50年來，激光技術的應用發(fā)展迅速，已經(jīng)廣泛的應用于工業(yè)、醫(yī)療、商業(yè)、科研、信息和軍事等領域，尤其是對射式激光的出現(xiàn)，為實現(xiàn)自動檢測及自動化工業(yè)控制提供了很大的便利，已經(jīng)成為儀器檢測與自動控制中一種十分便利的方法。
[0003]雖然激光已廣泛應用于各個領域，但是作為激光的一個很大的應用對射式激光開關，由于其安裝復雜，對安裝人員的要求比較高，并且在測量結(jié)果中人為誤差較大并沒有實現(xiàn)大規(guī)模的應用，因此，實現(xiàn)激光開關安裝的便利性與確保激光開關的測量準確性就成為激光開關廣泛應用的重要切入點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關及其原理和工作方法，它可以克服現(xiàn)有技術的不足。將對射式激光開關的激光發(fā)射端內(nèi)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(diào)整，使發(fā)射的激光束直接照射到激光開關接收靶并接收。通過光電轉(zhuǎn)換向控制電路發(fā)送電信號，使系統(tǒng)完成下一步的工作。此發(fā)明克服了對射式激光開關的操作不便，安裝復雜，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并減小操作過程中的人為誤差。大大的提高了對射式激光開關的穩(wěn)定性和可靠性，并從最大程度上減小了誤差，保證了對射式激光開關用于測量的精確度與用于自動控制的及時性。
[0005]本發(fā)明的技術方案:具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，包括帶有激光發(fā)射器的全站型電子速測儀和外置激光信號接收靶。
[0006]激光開關工作原理:利用全站型電子速測儀的激光發(fā)射器作為對射式激光開關的激光發(fā)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(diào)整，使發(fā)射的激光束直接照射到接收靶并被其接收。通過接收靶內(nèi)光電轉(zhuǎn)換電路向控制電路發(fā)送電信號，使系統(tǒng)完成下一步的工作。
[0007]當全站型電子速測儀發(fā)射出的激光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(zhuǎn)換為電信號；并傳輸至處理電路進行下一步系統(tǒng)工作。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果:
本發(fā)明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激光開關及其原理和其組成結(jié)構(gòu)，把全站型電子速測儀和對射式激光開關相結(jié)合，不僅克服了對射式激光開關的操作不便，安裝復雜等缺點，使安裝操作過程中的人為誤差減小，并且可以通過全站型電子速測儀得到可溯源的物理量，從而可以對對射式激光開關在自動測量領域得到的數(shù)據(jù)進行溯源，不僅可以使此種對射式激光開關的應用從理論成為現(xiàn)實，并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。對對射式激光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(xiàn)實意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1:外置激光信號接收靶結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I外殼，2充電插座，3電源開關，4激光開關接收靶的輸出接口，5鎖緊機構(gòu)，6高低調(diào)節(jié)手輪，7水泡，8調(diào)平手輪，9激光接收筒。
[0010]圖2:外置激光信號接收靶調(diào)節(jié)底盤結(jié)構(gòu)示意圖。其中，11、托盤，12三角腿，13調(diào)節(jié)螺桿。
[0011]圖3:光電二極管接收波形圖。
[0012]
【具體實施方式】
[0013]測量系統(tǒng)所使用的全站儀是經(jīng)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激光器瞄準激光開關接收靶的光電二極管組成測量系統(tǒng)。
[0014]具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，包括帶有激光發(fā)射器的全站型電子速測儀和外置激光信號接收靶。
[0015]激光光電開關模塊工作原理:利用全站型電子速測儀的激光發(fā)射器作為對射式激光開關的激光發(fā)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(diào)整，使發(fā)射的激光束直接照射到接收靶并被其接收。通過光電轉(zhuǎn)換電路向控制電路發(fā)送電信號，使系統(tǒng)完成下一步的工作。
[0016]所述的全站型電子速測儀發(fā)射出的激光束光斑直徑5_。
[0017]所述的全站型電子速測儀發(fā)射出的激光束光軸與光學瞄準系統(tǒng)光軸同軸度< ImmD
[0018]所述的全站型電子速測儀一測回標水平方向準偏差小于等于2"。
[0019]所述的全站型電子速測儀發(fā)射出的激光發(fā)射頻率:5— 15MHz。
[0020]所述的激光開關接收靶的內(nèi)部電路是由光電二極管、放大電路、信號處理電路串聯(lián)組成。
[0021]參見圖1，所述的外置激光信號接收靶包括外殼I，激光接收筒9 (在自然條件下為防止雜光對光電二極管接收激光信號的干擾專門設計，其結(jié)構(gòu)為:經(jīng)煮黑處理后的長度為100毫米，內(nèi)徑為15毫米的套筒。安裝在外殼I上，已達到抗雜光干擾的目的)。外殼沿立軸可升降升降并通過鎖緊機構(gòu)5鎖緊，立軸設有高低調(diào)節(jié)手輪6，所述外殼上設有充電插座2和電源開關3以及激光開關接收靶的輸出接口 4，為保證激光開關接收靶的工作狀態(tài)在水平基座上設有整平水泡7和調(diào)平手輪8。
[0022]圖2為所述的全站型電子速測儀和外置激光信號接收靶下設調(diào)平底座，所述的調(diào)平底座由托盤11，固接于托盤下面的三角腿12、與托盤相連的調(diào)節(jié)螺桿組成13組成。用于在設備安裝定位時進行水平方向微調(diào)。
如圖3所示波形為光電二極管接收波形。當激光開關接收靶內(nèi)的光電二極管接收到激光信號，經(jīng)由放大電路放大，輸入給信號處理電路。表明激光照射在激光開關接收靶上并正常接收，給后級電路輸出高電平。當激光信號被遮擋時，給后級電路輸出低電平。
[0023]綜上所述，本發(fā)明提供的一種具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關及其原理和其組成結(jié)構(gòu)，把全站型電子速測儀和對射式激光開關相結(jié)合，使激光發(fā)射軸與全站型電子速測儀光學望遠鏡的光軸同軸，不僅克服了對射式激光開關的操作不便，安裝復雜等缺點，使安裝操作過程中的人為誤差減小，并且本激光開關激光器的發(fā)射頻率為5 — 15MHz，進一步減小了對射式激光開關的誤差，并且用全站型電子速測儀可以得到可溯源的物理量，從而可以對對射式激光開關在自動測量領域中得到的數(shù)據(jù)進行溯源，另外本發(fā)明也可應用 于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(diào)整，使激光發(fā)射端發(fā)射的激光與自身的光軸同軸，利用激光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.本發(fā)明不僅可以使對射式激光開關的應用從理論成為現(xiàn)實，并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。對對射式激光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(xiàn)實意義。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，包括帶有激光發(fā)射器的全站型電子速測儀和外置激光信號接收靶。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，其特征在于，所述的全站型電子速測儀發(fā)射出的激光束光斑直徑5mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，其特征在于，所述的全站型電子速測儀發(fā)射出的激光束光軸與光學瞄準系統(tǒng)光軸同軸度^ 1 mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，所述的全站型電子速測儀一測回標水平方向準偏差小于等于2"。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，所述的全站型電子速測儀發(fā)射出的激光發(fā)射頻率:5— 15MHz。
6.根據(jù)權利要求1所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，其特征在于，所述的外置激光信號接收靶包括設有激光接收孔的外殼，所述的激光信號接收靶的內(nèi)部電路是由光電二極管、放大電路、信號處理電路串聯(lián)組成；設在激光接收孔上的激光接收筒，外殼沿立軸可升降升降并通過鎖緊機構(gòu)鎖緊，立軸設有高低調(diào)節(jié)手輪。
7.根據(jù)權利要求6所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，其特征在于，所述外殼上設有充電插座和電源開關以及激光信號接收靶的輸出接口。
8.根據(jù)權利要求1所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，其特征在于，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(diào)平手輪。
9.根據(jù)權利要求1所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，其特征在于，所述的全站型電子速測儀和外置激光信號接收靶下設調(diào)平底座。
10.根據(jù)權利要求9所述的具有光學瞄準及測量定位功能的長距離對射式激光開關，其特征在于，所述的調(diào)平底座由托盤、固接于托盤下面的三角腿、與托盤相連的調(diào)節(jié)螺桿組成。
【文檔編號】G01C15/00GK103837141SQ201210476598
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月22日 優(yōu)先權日:2012年11月22日
【發(fā)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(jiān)督檢測科學研究院