专利名称：具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学测量技术领域，特别是对射式激光开关及其组成结构。
背景技术：
随着光学技术的发展，激光越来越多的被用于测量与工业控制领域，已经成为测量与工业控制领域不可或缺的一种重要应用。自从I960年第一台激光器的诞生，50年来，激光技术的应用发展迅速，已经广泛的应用于工业、医疗、商业、科研、信息和军事等领域，尤其是对射式激光的出现，为实现自动检测及自动化工业控制提供了很大的便利，已经成为仪器检测与自动控制中一种十分便利的方法。虽然激光已广泛应用于各个领域，但是作为激光的一个很大的应用对射式激光开关，由于其安装复杂，对安装人员的要求比较高，并且在测量结果中人为误差较大并没有实现大规模的应用，因此，实现激光开关安装的便利性与确保激光开关的测量准确性就成为激光开关广泛应用的重要切入点。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关及其原理和工作方法，它可以克服现有技术的不足。将对射式激光开关的激光发射端内置利用全站型电子速测仪，利用全站型电子速测仪自身的测角功能和光学瞄准功能以及长距离测量功能，可方便迅捷的调整，使发射的激光束直接照射到激光开关接收靶并接收。通过光电转换向控制电路发送电信号，使系统完成下一步的工作。此实用新型克服了对射式激光开关的操作不便，安装复杂，对安装人员要求高及人为误差较大的等缺点，使安装操作过程快捷并减小操作过程中的人为误差。大大的提高了对射式激光开关的稳定性和可靠性，并从最大程度上减小了误差，保证了对射式激光开关用于测量的精确度与用于自动控制的及时性。本实用新型的技术方案:具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，包括带有激光发射器的全站型电子速测仪和外置激光信号接收靶。激光开关工作原理:利用全站型电子速测仪的激光发射器作为对射式激光开关的激光发射端，同时利用全站型电子速测仪自身的测角功能和光学瞄准功能以及长距离测量功能，可方便迅捷的调整，使发射的激光束直接照射到接收靶并被其接收。通过接收靶内光电转换电路向控制电路发送电信号，使系统完成下一步的工作。当全站型电子速测仪发射出的激光束通过接收管照射至接收靶时，接收指示灯点亮表示光线接受状况；此时接收电路将光信号转换为电信号；并传输至处理电路进行下一步系统工作。本实用新型的优点和积极效果:本实用新型提供了一种具有光学瞄准及测量定位功能的长距离对射式激光开关及其原理和其组成结构，把全站型电子速测仪和对射式激光开关相结合，不仅克服了对射式激光开关的操作不便，安装复杂等缺点，使安装操作过程中的人为误差减小，并且可以通过全站型电子速测仪得到可溯源的物理量，从而可以对对射式激光开关在自动测量领域得到的数据进行溯源，不仅可以使此种对射式激光开关的应用从理论成为现实，并使在全站型电子速测仪的应用方法和测量领域得到了进一步加强。拓展了其的测绘功能。对对射式激光开关与全站型电子速测仪更加广泛的应用具有很大的理论与现实意义。
图1:外置激光信号接收靶结构示意图。其中，I外壳，2充电插座，3电源开关，4激光开关接收靶的输出接口，5锁紧机构，6高低调节手轮，7水泡，8调平手轮，9激光接收筒。图2:外置激光信号接收靶调节底盘结构示意图。其中，11、托盘，12三角腿，13调节螺杆。图3:光电二极管接收波形图。
具体实施方式
测量系统所使用的全站仪是经过严格挑选，必须满足要求。全站仪的功能就是进行精确定位测量，利用全站仪自带的测距激光器瞄准激光开关接收靶的光电二极管组成测量系统。具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，包括带有激光发射器的全站型电子速测仪和外置激光信号接收靶。激光光电开关模块工作原理:利用全站型电子速测仪的激光发射器作为对射式激光开关的激光发射端，同时利用全站型电子速测仪自身的测角功能和光学瞄准功能以及长距离测量功能，可方便迅捷的调整，使发射的激光束直接照射到接收靶并被其接收。通过光电转换电路向控制电路发送电信号，使系统完成下一步的工作。所述的全站型电子速测仪发射出的激光束光斑直径5_。所述的全站型电子速测仪发射出的激光束光轴与光学猫准系统光轴同轴度< I mm。所述的全站型电子速测仪一测回标水平方向准偏差小于等于2"。所述的全站型电子速测仪发射出的激光发射频率:5 — 15MHz。所述的激光开关接收靶的内部电路是由光电二极管、放大电路、信号处理电路串联组成。参见图1，所述的外置激光信号接收靶包括外壳I，激光接收筒9 (在自然条件下为防止杂光对光电二极管接收激光信号的干扰专门设计，其结构为:经煮黑处理后的长度为100毫米，内径为15毫米的套筒。安装在外壳I上，已达到抗杂光干扰的目的)。外壳沿立轴可升降并通过锁紧机构5锁紧，立轴设有高低调节手轮6，所述外壳上设有充电插座2和电源开关3以及激光开关接收靶的输出接口 4，为保证激光开关接收靶的工作状态在水平基座上设有整平水泡7和调平手轮8。图2为所述的全站型电子速测仪和外置激光信号接收靶下设调平底座，所述的调平底座由托盘11，固接于托盘下面的三角腿12、与托盘相连的调节螺杆组成13组成。用于在设备安装定位时进行水平方向微调。如图3所示波形为光电二极管接收波形。当激光开关接收靶内的光电二极管接收到激光信号，经由放大电路放大，输入给信号处理电路。表明激光照射在激光开关接收靶上并正常接收，给后级电路输出高电平。当激光信号被遮挡时，给后级电路输出低电平。[0026]综上所述，本实用新型提供的一种具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关及其原理和其组成结构，把全站型电子速测仪和对射式激光开关相结合，使激光发射轴与全站型电子速测仪光学望远镜的光轴同轴，不仅克服了对射式激光开关的操作不便，安装复杂等缺点，使安装操作过程中的人为误差减小，并且本激光开关激光器的发射频率为5 — 15MHz，进一步减小了对射式激光开关的误差，并且用全站型电子速测仪可以得到可溯源的物理量，从而可以对对射式激光开关在自动测量领域中得到的数据进行溯源，另外本实用新型也可应用于全站型电子速测仪中，对全站型电子速测仪的同轴望远镜进行精密调整，使激光发射端发射的激光与自身的光轴同轴，利用激光开关对目标物进行高精度对准，减少了全站型电子速测仪使用过程中造成的误差，提高了全站型电子速测仪的测量精度.本实用新型不仅可以使对射式激光开关的应用从理论成为现实，并且其在全站型电子速测仪同轴望远镜上的应用进一步加强了全站型电子速测仪自身的测绘功能。对对射式激光开关与全站型电子速测仪更加广泛的应用具有很大的理论与现实意义。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，包括带有激光发射器的全站型电子速测仪和外置激光信号接收靶。
2.根据权利要求1所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，所述的全站型电子速测仪发射出的激光束光斑直径5mm。
3.根据权利要求1所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，所述的全站型电子速测仪发射出的激光束光轴与光学瞄准系统光轴同轴度^ I mm。
4.根据权利要求1所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，所述的全站型电子速测仪一测回标水平方向准偏差小于等于2"。
5.根据权利要求1所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，所述的全站型电子速测仪发射出的激光发射频率:5— 15MHz。
6.根据权利要求1所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，所述的外置激光信号接收靶包括设有激光接收孔的外壳，所述的激光信号接收靶的内部电路是由光电二极管、放大电路、信号处理电路串联组成；设在激光接收孔上的激光接收筒，外壳沿立轴可升降升降并通过锁紧机构锁紧，立轴设有高低调节手轮。
7.根据权利要求6所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，所述外壳上设有充电插座和电源开关以及激光信号接收靶的输出接口。
8.根据权利要求6或7所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，所述的外壳上设有水平基座，所述水平基座上设有整平水泡和调平手轮。
9.根据权利要求1所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，所述的全站型电子速测仪和外置激光信号接收靶下设有调平底座。
10.根据权利要求9所述的具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，其特征在于，所述的调平底座由托盘，固接于托盘下面的三角腿、与托盘相连的调节螺杆组成。
专利摘要本实用新型属于光学测量技术领域，特别是对射式激光开关及其组成结构。具有光学瞄准和测量定位功能的长距离对射式激光开关，包括有带有激光发射器的全站型电子速测仪、外置激光信号接收靶。本实用新型提供一种具有光学瞄准及测量定位功能的长距离对射式激光开关及其原理和其组成结构，把全站型电子速测仪和对射式激光开关相结合，不仅克服了对射式激光开关的操作不便，安装复杂等缺点，使安装操作过程中的人为误差减小，并且可以通过全站型电子速测仪得到可溯源的物理量，从而可以对对射式激光开关在自动测量领域得到的数据进行溯源。
文档编号G01C15/00GK203037256SQ201220621400
公开日2013年7月3日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者张大建, 田勇, 何宏, 张宝峰, 王克喜, 孟晖, 侯明锋 申请人:天津市计量监督检测科学研究院