一種礦井測繪棱鏡的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦井測繪棱鏡，包括棱鏡體和設(shè)置在棱鏡體上的做照明設(shè)備的三個LED燈泡，所述照明設(shè)備以嵌入方式設(shè)計在反射棱鏡前部，并正對棱鏡的三條側(cè)棱。本實用新型的全站儀棱鏡，可以在較為黑暗的環(huán)境中方便地進(jìn)行測量工作，尤其是在井下或隧道這一類完全黑暗的環(huán)境中；這種改進(jìn)后的棱鏡不僅可以幫助測量人員順利完成工作，而且還能在工作時增加測量人員的安全系數(shù)，使整套全站儀設(shè)備的功能就得到了更充分的發(fā)揮，同時也使其更加人性化。
【專利說明】一種礦井測繪棱鏡

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)光棱鏡，具體涉及一種礦井測繪棱鏡。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展，使用全站儀開展測量工作已經(jīng)十分普遍。實踐證明，利用全站儀實施測量工作無論在效率或者精度方面都相當(dāng)有優(yōu)勢。然而，在實際工作中不難發(fā)現(xiàn)全站儀的一些缺點，即在某些較特殊的環(huán)境下，使用全站儀也并不方便。如在地形圖測量過程中，需要在一個圖根點上進(jìn)行碎步測量，由于工作人員對時間安排不當(dāng)或?qū)?yīng)的碎步點過多，致使這一圖根點上需測的碎部點在當(dāng)日天黑前無法測完，而次日必須在同一圖根點重新架設(shè)儀器進(jìn)行補(bǔ)測工作。這樣的工作費時費力，甚至?xí)绊懽鳂I(yè)人員的積極性。同樣，在黑暗條件下施測時，尤其是在各類隧道中應(yīng)用全站儀實施測量工作時，必須有測量跑鏡人員將全站儀棱鏡照亮才能完成測量，這樣無意間增加了測量的難度，同時也會對測量人員的安全造成影響。
[0003]因此，提供一種自帶照明系統(tǒng)的全站儀棱鏡很有必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型針對上述問題，提供礦井測繪棱鏡。
[0005]本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種礦井測繪棱鏡，包括棱鏡體和設(shè)置在棱鏡體上的做照明設(shè)備的三個LED燈泡，所述照明設(shè)備以嵌入方式設(shè)計在反射棱鏡前部，并正對棱鏡的三條側(cè)棱。
[0006]進(jìn)一步地，所述LED燈泡為發(fā)出的光線與反射棱鏡表面朝向棱鏡邊沿的方向成略大于45°的夾角，以便燈光能將棱鏡內(nèi)的三條側(cè)棱照射的更加清晰的LED燈泡。
[0007]更進(jìn)一步地，所述三個LED燈泡的電源由兩節(jié)1.5伏的鋰電池提供，所述鋰電池和三個LED燈泡分別通過導(dǎo)線連接，所述鋰電池為5號或7號的鋰電池；所述兩節(jié)鋰電池為串聯(lián)連接，所有連接導(dǎo)線也內(nèi)嵌于棱鏡體表面使棱鏡外觀保持整潔。
[0008]更進(jìn)一步地，所述LED燈泡額定電壓為3.0伏，且燈泡之間以并聯(lián)形式連接。
[0009]更進(jìn)一步地，所述棱鏡體后殼上設(shè)有電源控制開關(guān)，所述電源控制開關(guān)包括撥碼開關(guān)和四腿按鈕開關(guān)；所述撥碼開關(guān)用以使LED燈泡保持明亮，所述四腿按鈕開關(guān)用以使LED燈泡呈現(xiàn)模擬閃爍狀態(tài)。
[0010]本實用新型的優(yōu)點:
[0011]本實用新型的全站儀棱鏡，可以在較為黑暗的環(huán)境中方便地進(jìn)行測量工作，尤其是在井下或隧道這一類完全黑暗的環(huán)境中；這種改進(jìn)后的棱鏡不僅可以幫助測量人員順利完成工作，而且還能在工作時增加測量人員的安全系數(shù)，使整套全站儀設(shè)備的功能就得到了更充分的發(fā)揮，同時也使其更加人性化。
[0012]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。
[0014]圖1為本實用新型實施例的普通的棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型實施例的普通棱鏡剪出正三棱錐透明體后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型實施例的三棱錐透明體的三個側(cè)面的結(jié)構(gòu)組合的示意圖；
[0017]圖4為本實用新型實施例的光線示意圖；
[0018]圖5為本實用新型實施例的LED燈泡發(fā)出的光線圖；
[0019]圖6為本實用新型實施例的電路示意圖。

【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]圖1示出了本實用新型實施例的一種礦井測繪棱鏡。
[0022]參考圖1，如圖1所示，一種礦井測繪棱鏡，包括棱鏡體和設(shè)置在棱鏡體上的做照明設(shè)備的三個LED燈泡，所述照明設(shè)備以嵌入方式設(shè)計在反射棱鏡前部，并正對棱鏡的三條側(cè)棱。
[0023]所述LED燈泡為發(fā)出的光線與反射棱鏡表面朝向棱鏡邊沿的方向成略大于45°的夾角，以便燈光能將棱鏡內(nèi)的三條側(cè)棱照射的更加清晰的LED燈泡。
[0024]所述三個LED燈泡的電源由兩節(jié)1.5伏的鋰電池提供，所述鋰電池和三個LED燈泡分別通過導(dǎo)線連接，所述鋰電池為5號或7號的鋰電池；所述兩節(jié)鋰電池為串聯(lián)連接，所有連接導(dǎo)線也內(nèi)嵌于棱鏡體表面使棱鏡外觀保持整潔。
[0025]所述LED燈泡額定電壓為3.0伏，且燈泡之間以并聯(lián)形式連接。
[0026]所述棱鏡體后殼上設(shè)有電源控制開關(guān)，所述電源控制開關(guān)包括撥碼開關(guān)和四腿按鈕開關(guān)；所述撥碼開關(guān)用以使LED燈泡保持明亮，所述四腿按鈕開關(guān)用以使LED燈泡呈現(xiàn)模擬閃爍狀態(tài)。
[0027]所述棱鏡所有電路連接均保證防爆性。
[0028]本實用新型的主要設(shè)計思路就是:合理地在原始棱鏡上加設(shè)可以照明設(shè)備。這樣，反射棱鏡就會具有更完備的功能。
[0029]參考圖1，如圖1所示，目前，普通的棱鏡結(jié)構(gòu)就是以一塊透明的正方體玻璃體為基礎(chǔ)；參考圖2，如圖2所示，以此玻璃體的一個頂點為基點裁剪出一個正三棱錐透明體；參考圖3，如圖3所示，裁得的三棱錐透明體的三個側(cè)面兩兩垂直，再經(jīng)過特殊的反射鏡面加工，便形成了全站儀的反射棱鏡。參考圖4，如圖4所示這種棱鏡的特點就是:無論從哪個方向發(fā)射的測量信號，只要照射到棱鏡表面都會被沿原方向返回，正因如此，其適用于測量領(lǐng)域。不難發(fā)現(xiàn)以上的棱鏡并沒有自帶發(fā)光設(shè)備，所以在黑暗環(huán)境下作業(yè)較困難。
[0030]對于礦井測繪棱鏡而言，其具體設(shè)計如下:
[0031](I)外觀方面
[0032]新型棱鏡的外觀幾乎是保持了原始棱鏡的外觀。
[0033](2)原理方面
[0034]從結(jié)構(gòu)上講，照明棱鏡就是在原始棱鏡上設(shè)計了三處照明設(shè)備，使棱鏡有一定的亮度便于觀測。照明設(shè)備以嵌入方式設(shè)計在反射棱鏡前檐部位，并正對棱鏡的三條側(cè)棱。照明燈選用亮度強(qiáng)且耐用的高效LED燈泡，燈泡發(fā)出的光線與反射棱鏡表面朝向棱鏡邊沿的方向成略大于45°的夾角，以便燈光可以將棱鏡內(nèi)的三條側(cè)棱(即:棱鏡絲)照射的更加清晰，這樣就更有利于觀測時照準(zhǔn)棱鏡中心。
[0035]三個LED的電源由兩節(jié)1.5伏的(防爆)鋰電池提供，鋰電池可以為5號也可以為7號。考慮到加工難易問題，模型采用了 5號電池。電池置于棱鏡的后殼部位，為不影響日后測量使用，電池槽內(nèi)嵌于棱鏡后殼內(nèi)部，因此棱鏡后殼表面幾乎保持原始的平面形狀。由于所使用的LED燈額定電壓為3.0伏，且燈泡之間以并聯(lián)形式連接，所以兩節(jié)鋰電池為串聯(lián)連接，所有連接導(dǎo)線也內(nèi)嵌于棱鏡體表面使棱鏡外觀保持整潔。為了方便日后拆卸燈泡之需，燈泡與導(dǎo)線并沒有焊死，而是通過一種特殊設(shè)計的接口連接。電源控制開關(guān)同樣以內(nèi)嵌的方式設(shè)計在棱鏡后殼上，開關(guān)共有兩個，其一是撥碼開關(guān)，另一個是四腿按鈕開關(guān)。撥碼開關(guān)可以使LED燈保持明亮，稱為照明開關(guān)；四腿按鈕開關(guān)則能使LED燈呈現(xiàn)模擬閃爍狀態(tài)，稱為閃爍開關(guān)。
[0036]礦井測繪棱鏡整體設(shè)計以及實現(xiàn)方案基本如上所述，以便達(dá)到預(yù)期所追求的功倉泛。
[0037]做為測量儀器的一部分，發(fā)光棱鏡的參數(shù)直接關(guān)系到其應(yīng)用在測量工作中準(zhǔn)確與否的問題。由于發(fā)光棱鏡的設(shè)計本身對原始棱鏡的結(jié)構(gòu)有一定的影響，這將導(dǎo)致原始棱鏡的某些參數(shù)也會發(fā)生變化，直接使用必定產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。因此，發(fā)光棱鏡的參數(shù)必須重新設(shè)定，其主要包括:棱鏡常數(shù)的重新設(shè)定以及棱鏡改正數(shù)的重新設(shè)定。(考慮到以上兩項參數(shù)均可根據(jù)實際量測確定，故，此處對發(fā)光棱鏡模型的兩項參數(shù)沒有做具體量化。)
[0038]另外，通常認(rèn)為對原始棱鏡加設(shè)照明裝置后，可能產(chǎn)生新的誤差來源。比如:燈泡發(fā)熱是否會使棱鏡體發(fā)生變形？或燈泡發(fā)出的光是否對全站儀發(fā)射的信號有影響？對于燈泡發(fā)熱的問題:首先，燈泡并非設(shè)計在棱鏡體上，也不與鏡面接觸，而是在棱鏡的前檐上；其次，燈泡選用高效LED燈，這種燈泡不只耐用、不易發(fā)生爆炸等危險事件，而且發(fā)熱量極低。所以，由燈泡發(fā)熱幾乎不會使整個棱鏡發(fā)生影響性的變形，我們可以忽略這方面帶來的誤差。至于LED燈光對全站儀發(fā)射的信號所產(chǎn)生的影響，經(jīng)過判斷也同樣可以忽略。因為LED燈光屬于可見光范圍，而全站儀發(fā)射的屬于激光，這兩種光的頻率相差很遠(yuǎn)(可見光頻率<<激光頻率)，可以說它們之間不會產(chǎn)生如干涉等光學(xué)作用。
[0039]上述的發(fā)光棱鏡就是為光線不好的環(huán)境下仍能順利應(yīng)用全站儀完成測量工程而設(shè)計的，其操作方便且實用。而對于投資動輒就上千萬甚至破億的隧道工程來說，為加快工程的進(jìn)度、提高工程的貫通質(zhì)量、確保測量人員安全減少施工總成本，使用發(fā)光棱鏡輔助施工測量是完全有必要的。
[0040]在光線較好的環(huán)境下，測量人員完全可以將發(fā)光棱鏡的電池取出，此時發(fā)光棱鏡與原始棱鏡沒有任何區(qū)別，使用方法也與原始棱鏡保持一致；相反，當(dāng)測量人員需要使用發(fā)光棱鏡時，其只需將電池按正負(fù)極裝入棱鏡，啟動開關(guān)便可。值得注意的是，發(fā)光棱鏡有兩個開關(guān)，分別用來使燈泡閃爍或保持明亮，方便測量時尋找和照準(zhǔn)目標(biāo)。實踐證明，最好在對中整平等準(zhǔn)備工作就緒后，再使用開關(guān)。這樣不僅可以節(jié)省電池電量，而且有助于測量跑鏡人員順利架設(shè)棱鏡。如果是精度要求較低的測量工作，跑鏡員可以在棱鏡對中整平后適當(dāng)使用閃爍開關(guān)的模擬閃爍功能，待全站儀觀測人員觀察到閃光而發(fā)現(xiàn)目標(biāo)(棱鏡)后再開啟照明開關(guān)使棱鏡保持明亮便于觀測員瞄準(zhǔn)。但是，在較高或高精度測量(比如:控制導(dǎo)線的測量)過程中不建議使用閃爍開關(guān)，因為這種開關(guān)必須按壓才起作用，雖然使力無需很大，但仍然可能使已對中整平的棱鏡底座發(fā)生偏移，產(chǎn)生測量誤差影響測量工程精度。
[0041]本實用新型的全站儀棱鏡，可以在較為黑暗的環(huán)境中方便地進(jìn)行測量工作，尤其是在井下或隧道這一類完全黑暗的環(huán)境中；這種改進(jìn)后的棱鏡不僅可以幫助測量人員順利完成工作，而且還能在工作時增加測量人員的安全系數(shù)，使整套全站儀設(shè)備的功能就得到了更充分的發(fā)揮，同時也使其更加人性化。
[0042]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦井測繪棱鏡，其特征在于，包括棱鏡體和設(shè)置在棱鏡體上的做照明設(shè)備的三個LED燈泡，所述照明設(shè)備以嵌入方式設(shè)計在反射棱鏡前部，并正對棱鏡的三條側(cè)棱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井測繪棱鏡，其特征在于，所述LED燈泡為發(fā)出的光線與反射棱鏡表面朝向棱鏡邊沿的方向成略大于45°的夾角，以便燈光能將棱鏡內(nèi)的三條側(cè)棱照射的更加清晰的LED燈泡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井測繪棱鏡，其特征在于，所述三個LED燈泡的電源由兩節(jié)1.5伏的鋰電池提供，所述鋰電池和三個LED燈泡分別通過導(dǎo)線連接，所述鋰電池為5號或7號的鋰電池；所述兩節(jié)鋰電池為串聯(lián)連接，所有連接導(dǎo)線也內(nèi)嵌于棱鏡體表面使棱鏡外觀保持整潔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井測繪棱鏡，其特征在于，所述LED燈泡額定電壓為3.0伏，且燈泡之間以并聯(lián)形式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井測繪棱鏡，其特征在于，所述棱鏡體后殼上設(shè)有電源控制開關(guān)，所述電源控制開關(guān)包括撥碼開關(guān)和四腿按鈕開關(guān)；所述撥碼開關(guān)用以使LED燈泡保持明亮，所述四腿按鈕開關(guān)用以使LED燈泡呈現(xiàn)模擬閃爍狀態(tài)。
【文檔編號】F21Y101/02GK204085514SQ201420300387
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】王露露, 董旭明 申請人:王露露