[實用新型]檢測可見激光束位置偏差的裝置

無效

• 申請號: 200620135027.2
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN200986436Y
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 王冬梅;張衛東
• 申請（專利權）人: 王冬梅;張衛東
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C15/00;H01S5/00;H01S5/022;H01S5/026
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本實用新型涉及的是一種檢測可見激光束位置偏差的裝置。它是對激光儀器、特別是對建筑行業用激光掃平儀或向下投射激光垂準儀發出的可見激光束校驗位置偏差的裝置。

背景技術

隨著半導體激光器件和光學技術的發展，出現了以激光掃平儀和垂準儀為代表的新一代建筑測量儀器。它是將準直激光光束在經過衍射、干涉處理后作為垂直或水平檢測標準的儀器，如激光掃平儀(還有符合式激光掃平儀或自動補償式激光掃平儀)和向下投射垂準儀(還有光學垂準儀或激光垂準儀)主要用于檢測高層建筑物的垂直度和平面度、以及電梯、空中旋梯等大型設備的安裝和調試。

目前國內外用于檢測激光掃平儀和垂準儀的裝置主要有兩種：

(一)長距離激光垂準儀檢定裝置；它是利用反射鏡的反射原理，在30米的距離上模擬100米檢測狀態，用定焦距CCD攝像機采集激光光斑，進行位置偏差測量。

使用這種裝置存在有以下缺陷：

1、功能上僅用于向下投射垂準儀的檢測；

2、直接用CCD攝像機采集激光光斑，無多位置模擬目標裝置，不能實現垂準儀的調焦運行偏差檢測；

3、該裝置光路簡單，每次檢校垂準儀時，垂準儀發出的可見激光束行進的光路不確定，測量精度難以保障。

4、使用30米長的空間距離，占用場地大；

5、由于激光束行程長，受氣流和震動干擾較大，測量誤差大。

6、調試復雜，需兩人以上人員同時操作。

(二)激光儀器誤差自動檢測儀；它是利用單目標平行光管模擬無窮遠距離，通過聚焦的方式將激光光斑投影在CCD攝像機顯示屏上，利用CCD的像素元進行位置偏差測量。

使用這種裝置存在有以下缺陷：

1、由于使用單目標平行光管，使得激光束光程中的測量點僅為一點，不能實現垂準儀的調焦運行檢測；

2、所使用的旋轉平臺不具備水平調整功能，安平精度低；

3、用CCD的像素元作為測微傳感器，分辨率低，測量精度差；

4、功能單一，僅用于激光掃平儀或向上投射的激光垂準儀校準，不能用于光學垂準儀和向下投射的激光垂準儀等儀器。

實用新型的內容

本實用新型的目的在于提供一種檢測可見激光束位置偏差的裝置，通過對激光儀器發出的可見平行或近似平行激光束進行觀察、瞄準，以平面坐標測量方式，校驗因結構運行引起的位置偏差。

本實用新型采用的技術手段是：

檢測可見激光束位置偏差的裝置，它有底座，其特征在于在底座的前端設置有可調平的多齒分度工作臺，底座的后端有一矩形基座，在基座上設置有多目標平行光管，平行光管的后面設置有三維電控制平移臺，電控平移臺的負載臺面中心固定有自動調焦工業攝像頭，在電控平移臺的滾珠導軌上安置有光柵位移傳感器。分光鏡和折返光路組成的向下出射光束接收系統；分光鏡設置在多目標平行光管物鏡的前端。所述的折返光路是由對稱布置的兩個直角棱鏡以及鏡筒組成，兩個直角棱鏡對稱布置于鏡筒的兩端，鏡筒由支撐固定在底座內壁上。

在底座上安放被檢測激光儀器的工作臺是可調平多齒分度工作臺，可使被檢測的激光儀器處于水平狀態發出可見激光束。平臺內設置有精密的多齒分度結構，可保證選擇多個均勻分布的測量點。

在激光束接收系統中安裝有分光鏡和全反射棱鏡組成折返光路，保證多光路出射(水平出射或向下出射)的激光光束全接收。

在多模擬目標裝置中采取焦距為550毫米的多目標長焦距平行光管，通過在平行光管焦平面前設置不同間隔的分劃板，模擬不同實際距離的目標位置，增加了激光光束在不同距離上的位置偏差測量，縮短了檢測空間，同時減少了空氣漂移和抖動等的干擾。

在激光光斑的圖像采集系統中采用自動調焦的工業攝像頭，可采集不同模擬目標位置的激光光斑圖像。它固定在三維電控移動平臺上，通過圖像采集卡和微電機控制卡實現圖像搜索和采集的電動控制。

在激光光斑的坐標測量系統中設置了分辨力為0.1μm的二維光柵位移傳感器，并通過數據采集卡與計算機實現對接，具有同步高精度測量和快速采集數據的特點。

由于本裝置帶有多位置模擬目標，可自動調焦觀測激光光斑，用高精度光柵位移傳感器可以檢測到垂準儀或激光掃平儀等激光儀器的鉛垂誤差、傾斜誤差、調焦運行誤差、掃平誤差、傘形誤差、一測回垂準方向標準偏差和補償誤差(對于自動安平的激光掃平儀和垂準儀而言)的綜合性激光束位置偏差。若配以不同附件，還可檢測激光投線儀和激光水平尺等其它建筑的激光儀器相關誤差。

本實用新型的優點是：