[發(fā)明專利]直讀式激光高度測量儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110199152.5
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102889857A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏藍(lán)天;潘恒;華柏壽
• 申請（專利權(quán)）人: 魏藍(lán)天
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高度測量儀器，特別是一種直讀式激光高度測量儀。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的高度測量儀器，如文獻(xiàn)1中國專利申請?zhí)?01110197568.6公開的高度測量儀，包括：承載架、可調(diào)式支腳、角度測量裝置、顯示裝置、激光發(fā)射器，其特征在于，還包括：微處理器，其中，承載架的下端面設(shè)置有若干用于調(diào)節(jié)水平的可調(diào)適支架，承載架的上端設(shè)置有激光發(fā)射器，激光發(fā)射器與承載架之間通過鉸接方式相連，激光發(fā)射器可繞鉸接軸180度旋轉(zhuǎn)，激光發(fā)射器與水平面的角度由角度測量裝置獲得，角度測量裝置獲得角度值輸入微處理器，微處理器同時(shí)接收用于得到高度大小的參數(shù)，在接收所需的參數(shù)后，微處理器自動運(yùn)行，處理得到建筑物的高度大小，并在顯示裝置上顯示出來。工作原理是：將本發(fā)明裝置水平調(diào)節(jié)，距離地面的高度為h，在位置一處，位置一與建筑物之間的水平距離為L，此時(shí)調(diào)節(jié)激光發(fā)射器角度，使得激光發(fā)射器發(fā)出的激光射在建筑物的頂端，角度測量裝置記錄下此時(shí)激光發(fā)射器與水平面之間的角度為α；然后，將本發(fā)明裝置移到位置二處，位置一和位置二之間的距離為S，激光發(fā)射器發(fā)出的激光射在建筑物的頂端，角度測量裝置記錄下此時(shí)激光發(fā)射器與水平面之間的角度為β，兩次角度α和β，兩個(gè)距離h和L，一個(gè)高度h均輸入微處理器，微處理器中存儲有建立的數(shù)學(xué)模型：由方程組：Sin?α/H＝Cosα/L(公式一)，Sinβ/H＝Cos?β/(L-S)(公式二)。由上述兩個(gè)方程可得到建筑物高度H，H＝Sinβ/(tanβcotα-1)+h(公式三)，微處理器則根據(jù)公式三，運(yùn)算獲得建筑物的高度。

文獻(xiàn)1公開的這種高度測量儀，一方面由于其需要在兩個(gè)位置進(jìn)行兩次角度α和β、三個(gè)距離h和L及S的測量，先后5次測量產(chǎn)生的測量誤差必然使測量結(jié)果產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差均因測量次數(shù)的增加而加大，影響了測量結(jié)果的正確性：另一方面其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅使用和維護(hù)難度大，而且制造難度高、造價(jià)不菲，難以普及使用。

由此可見，設(shè)計(jì)一種簡易實(shí)用，直觀方便的直讀式激光高度測量儀是必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種簡易實(shí)用，直觀方便的直讀式激光高度測量儀。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種直讀式激光高度測量儀，包括底座，位于底座下面的1個(gè)固定腳、2個(gè)帶有調(diào)節(jié)螺母的可調(diào)腳，固定于底座面板中央的氣泡水平儀，其特征是設(shè)計(jì)有垂直于底座面板、固定在底座上的立柱，平行于底座面板、配置在立柱上端的轉(zhuǎn)軸，盤中心活動地套接在轉(zhuǎn)軸上的圓形刻度盤，依據(jù)刻度盤中心與被測目標(biāo)物底部水平間距而標(biāo)定的高度讀數(shù)刻度，活動地套接在刻度盤后面、與其同一轉(zhuǎn)軸上的手柄，緊靠刻度盤邊緣、且固定于手柄上的激光發(fā)射器，沿刻度盤徑向發(fā)射的、緊貼刻度盤盤面的紅色激光束。

本發(fā)明的目的還可以采取如下的進(jìn)一步技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：

所述依據(jù)刻度盤中心與被測物體底部水平間距而標(biāo)定的高度讀數(shù)刻度中的標(biāo)定，是指依據(jù)算式H＝L?tanα+H₀計(jì)算標(biāo)定，式中，H是指經(jīng)過刻度盤盤面中心的紅色激光束的光點(diǎn)，對準(zhǔn)被測目標(biāo)點(diǎn)時(shí)測得的高度值；L是指刻度盤中心與被測目標(biāo)物底部之間的水平間距；α是指紅色激光束的光點(diǎn)對準(zhǔn)被測目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，激光束與水平線之間的夾角；H₀是指紅色激光束的光點(diǎn)對準(zhǔn)被測目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，刻度盤中心與被測目標(biāo)物底部之間的垂直高度，也就等于刻度盤盤面中心到底座下面地面的垂直距離。所述高度讀數(shù)刻度中優(yōu)選L為100厘米、300厘米、500厘米、700厘米時(shí)計(jì)算標(biāo)定的讀數(shù)刻度。上述設(shè)計(jì)的技術(shù)效果是：當(dāng)選定刻度盤中心與被測目標(biāo)物底部之間的水平間距為優(yōu)選的距離時(shí)，轉(zhuǎn)動手柄及其上的激光發(fā)射器，使紅色激光束通過刻度盤中心，并同時(shí)將此激光束的光點(diǎn)對準(zhǔn)被測目標(biāo)點(diǎn)，此時(shí)紅色激光束在刻度盤盤面上投影中的高度讀數(shù)刻度，即為被測目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際高度值。顯然，根據(jù)使用需要，也可以選定L為其他合適的數(shù)值后，進(jìn)行同樣的標(biāo)定。

所述高度讀數(shù)刻度中的起始讀數(shù)刻度為水平線，最終讀數(shù)刻度為垂直線。該項(xiàng)設(shè)計(jì)的技術(shù)效果是：一方面給測量紅色激光束的光點(diǎn)對準(zhǔn)被測目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，激光束與水平線之間的夾角提供基準(zhǔn)水平線；另一方面，可以方便地將上述依據(jù)刻度盤中心與被測目標(biāo)物底部4種不同間距的4組不同角度的高度讀數(shù)刻度，分別標(biāo)定在刻度盤盤面的4個(gè)不同象限中，當(dāng)測量前選定L值后，轉(zhuǎn)動刻度盤盤面，將對應(yīng)此L值的一組高度讀數(shù)刻度轉(zhuǎn)到右上角的象限中，然后再進(jìn)行測量。