[實(shí)用新型]一種基于激光測(cè)距的激光水位計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320714258.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN203587178U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋樂林;葛劍虹;朱衛(wèi)東;丁小勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中華人民共和國太倉出入境檢驗(yàn)檢疫局綜合技術(shù)服務(wù)中心
• 主分類號(hào): G01F23/292
• 分類號(hào): G01F23/292
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于激光測(cè)距的激光水位計(jì)。

背景技術(shù)

非接觸式測(cè)量廣泛應(yīng)用于液面高度檢測(cè)，現(xiàn)有的水位計(jì)中非接觸式測(cè)量方法有：超聲波測(cè)距法、傳感器測(cè)距法、激光測(cè)距法。在利用激光測(cè)距法測(cè)量時(shí)，安裝有激光光束調(diào)整裝置，傳統(tǒng)激光光束調(diào)整裝置為在激光測(cè)距機(jī)上安裝一個(gè)氣泡水平儀，通過調(diào)節(jié)對(duì)抗螺釘來微調(diào)激光入射角，由安置在激光器頂部的水平儀來判斷激光光束是否與被測(cè)液面垂直。這種光束調(diào)整裝置的精確度存在較大誤差，并不能夠保證激光測(cè)距儀出射激光與被測(cè)液面保持高精度的垂直；同時(shí)，當(dāng)激光光束以某一微小的入射角射入待測(cè)液面，測(cè)量距離的增大會(huì)導(dǎo)致更大的誤差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理、使用方便的基于激光測(cè)距的激光水位計(jì)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型所述的一種基于激光測(cè)距的激光水位計(jì)，包括激光測(cè)距儀、可調(diào)縮束系統(tǒng)、高精度感光CCD、上托盤、下托盤、十字水平儀、螺釘、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和支架；

所述激光測(cè)距儀固定設(shè)置在下托盤上；

所述可調(diào)縮束系統(tǒng)位于激光測(cè)距儀的激光發(fā)射口前端，通過調(diào)節(jié)激光光束，使經(jīng)液面的反射光束聚焦到高精度感光CCD的接受面上；

所述高精度感光CCD固定在激光測(cè)距儀的右側(cè)，高精度感光CCD的輸出端與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接；

所述高精度感光CCD的鏡頭成像面與接受面相重合設(shè)置；

所述十字水平儀固定在上托盤的表面上，支架一端固定在下托盤的下表面上，上托盤、下托盤通過螺釘相連接。

通過調(diào)節(jié)可調(diào)縮束系統(tǒng)使反射光線在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的顯示屏上距高精度感光CCD中心的距離為0.5mm，從而使激光測(cè)距儀的激光光束與被測(cè)液面保持很高精度的垂直度。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型有益效果為：本實(shí)用新型合理運(yùn)用光學(xué)原理，使入射激光光束與被測(cè)液面的垂直精度較高，同時(shí)降低測(cè)量誤差，能有效、精確的測(cè)量液面高度。整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了對(duì)可調(diào)縮束系統(tǒng)和高精度感光CCD高精度成像的利用，通過可調(diào)縮束系統(tǒng)減小激光束腰半徑，適當(dāng)增大發(fā)散角，使經(jīng)過調(diào)整后的光束經(jīng)液面反射能夠被光探測(cè)頭檢測(cè)到，并在高精度感光CCD接收面上成像，通過觀測(cè)計(jì)算高精度感光CCD接收屏上光點(diǎn)的位置來確保入射激光光束與液面保持垂直角度，并得到被測(cè)液面高度。整套裝置精確度高，便攜性強(qiáng)，可廣泛用于工業(yè)定位檢測(cè)中。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)置合理，制作成本低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；?

附圖標(biāo)記說明：

1、激光測(cè)距儀；2、可調(diào)縮束系統(tǒng)；3、高精度感光CCD；4、下托盤；

5、上托盤；6、十字水平儀；7、螺釘；8、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；9、支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種基于激光測(cè)距的激光水位計(jì)，包括激光測(cè)距儀1、可調(diào)縮束系統(tǒng)2、高精度感光CCD3、上托盤4、下托盤5、十字水平儀6、螺釘7、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8和支架9；

所述激光測(cè)距儀1固定設(shè)置在下托盤5上；

所述可調(diào)縮束系統(tǒng)2位于激光測(cè)距儀1的激光發(fā)射口前端，通過調(diào)節(jié)激光光束，使經(jīng)液面的反射光束聚焦到高精度感光CCD3的接受面上；

所述高精度感光CCD3固定在激光測(cè)距儀1的右側(cè)，高精度感光CCD3的輸出端與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8相連接；

所述高精度感光CCD3的鏡頭成像面與接受面相重合設(shè)置；

所述十字水平儀6固定在上托盤4的表面上，支架9一端固定在下托盤5的下表面上，上托盤4、下托盤5通過螺釘7相連接。

通過調(diào)節(jié)可調(diào)縮束系統(tǒng)2使反射光線在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8的顯示屏上距高精度感光CCD3中心的距離為0.5mm，從而使激光測(cè)距儀1的激光光束與被測(cè)液面保持很高精度的垂直度。

本實(shí)用新型的工作過程：調(diào)節(jié)連接上托盤4、下托盤5的螺釘7，使裝置保持水平，打開激光測(cè)距儀1的開關(guān)，激光測(cè)距儀1發(fā)出的光線通過被測(cè)液面反射至高精度感光CCD3的接受面并在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)9上成像，同時(shí)不斷調(diào)節(jié)位于激光測(cè)距儀1前端可調(diào)縮束系統(tǒng)2，使得入射光線垂直射入被測(cè)液面，最后通過讀取激光測(cè)距儀1數(shù)據(jù)，獲得被測(cè)液面高度。

在使用本實(shí)用新型測(cè)量液面高度時(shí)，使入射激光光束與被測(cè)液面的垂直精度較高，同時(shí)降低測(cè)量誤差，能有效、精確的測(cè)量液面高度。另外，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，制造成本低。

以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。