專利名稱：光電式垂線遙測坐標(biāo)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測量電站大壩、滑坡、建筑物等巖土工程結(jié)構(gòu)水平位移
的測量儀，具體地說，它是一種光電式垂線遙測坐標(biāo)儀。
背景技術(shù)：
在巖土工程安全監(jiān)測中，巖土結(jié)構(gòu)的位移、變形監(jiān)測是一個(gè)必不可少的重要監(jiān)測 項(xiàng)目，由于巖土結(jié)構(gòu)(如大壩)隨外界因素(如水位、溫度)的變化而緩慢變化，所以，需 要較長時(shí)間的無人值守監(jiān)測。在已有技術(shù)中，中國專利ZL01213189.X提供了一種"光電式 變形坐標(biāo)儀"，該儀是一種垂線遙測坐標(biāo)儀，它具有兩套光電檢測器，通過投射兩束相互垂 直的水平平行光，使被測垂線分別在兩個(gè)線陣CCD光電轉(zhuǎn)換接收器上投影，通過檢測垂線 投影位置變化，分別檢測大壩在上、下游方向(X)和右左兩岸(Y)方向的移位。它利用線陣 CCD光電轉(zhuǎn)換接收器直接輸出位移量的數(shù)字信號，避免了感應(yīng)式坐標(biāo)儀的"零飄"問題，被測 垂線鋼絲無須附著任何感應(yīng)物，不影響垂線自由變化，真正做到了非接觸式測量。但是，隨 著技術(shù)的不斷進(jìn)步，它也存在著一些不如人意的地方，比如為了保證平行光源較好的平行 度，物距越長越好，該儀使用了較長的物距，導(dǎo)致平行光源的軸向較長，體積增大；再如該 儀不具備測量數(shù)據(jù)本地的存儲功能，不方便現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)的采集。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對已有技術(shù)中的問題，提供一種改進(jìn)的光電式垂線遙測坐 標(biāo)儀，以減小儀器體積、完善功能。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 它具有一個(gè)水平放置的回字形殼體，在該回字形殼體的一側(cè)設(shè)有一個(gè)可使被測垂
線鋼絲進(jìn)入殼體中心檢測區(qū)的過線縫隙，在該回字形殼體的環(huán)壁內(nèi)裝有其平行檢測光十字
交叉布置的兩套光電檢測器，所述的光電檢測器由一個(gè)平行光源和一個(gè)用于接收被測垂線
平行光投影的線陣CCD光電轉(zhuǎn)換接收器組成，它還具有一個(gè)由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的測量控制
器，所述的CCD光電轉(zhuǎn)換接收器的信號輸出端與該測量控制器電連接，所述的平行光源由
一個(gè)筒形外殼、設(shè)在筒形外殼前端面的凸透鏡)和設(shè)在凸透鏡焦平面上的光源構(gòu)成，其特
殊之處是在所述的光源與凸透鏡之間增設(shè)一個(gè)45。反射鏡，所述的光源安裝在外殼的側(cè)
壁上，它發(fā)出的光通過一個(gè)45。反射鏡反射到所述的凸透鏡上。 本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下 所述的測量控制器中的單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有本地移動存儲盤。 通過上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型在平行光源中加入了一個(gè)45。反射鏡， 使光源發(fā)出的光經(jīng)過一次反射到達(dá)凸透鏡，這樣，平行光源的軸向距離減小，其徑向距離可 以根據(jù)環(huán)壁的安裝空間適當(dāng) 加，不僅加大其物距，同時(shí)還縮小其軸向長度，使儀器體積大 大縮小。同時(shí)，在本儀的測量控制器中還加裝移動存儲盤，使其具有備份和便于現(xiàn)場提取測
圖1、本實(shí)用新型的安裝示意圖。 圖2、本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖l，它具有一個(gè)水平放置的回字形殼體l，本例的回字形殼體l由底板和扣
在底板上的上蓋構(gòu)成，在該回字形殼體的一側(cè)設(shè)有一個(gè)可使被測垂線鋼絲3進(jìn)入殼體中心 檢測區(qū)1-1的過線縫隙2。 參見圖2，在該回字形殼體1的環(huán)壁內(nèi)裝有其平行檢測光4、5十字交叉布置的兩套 光電檢測器， 一套光電檢測器由一個(gè)平行光源6和一個(gè)線陣CCD光電轉(zhuǎn)換接收器7組成，它 們都固定的底板上。所述的平行光源6具有一個(gè)筒形外殼6-l，在筒形外殼前端面裝有一 個(gè)凸透鏡6-2，在筒形外殼的側(cè)壁上安裝光源6-3，在光源6-3與凸透鏡6-2之間設(shè)有一個(gè) 45°反射鏡6-4，所述的光源6-3通過該45°反射鏡反射到凸透鏡6_2上，而發(fā)出平行光， 該平行光通過垂線鋼絲3照射到線陣CCD光電轉(zhuǎn)換接收器7上，則垂線鋼絲的投影也隨之 映射到線陣CCD上。 再參見圖l，圖中示出測量坐標(biāo)，當(dāng)大壩沿坐標(biāo)X或Y方向水平移動時(shí)，回字形殼 體1隨之移動，與垂線鋼絲3產(chǎn)生移位，則垂線鋼絲在X方向或Y方向的投影隨之位移，該 投影與初始測量的投影位置比較，即可得出大壩在X方向和Y方向水平位移的測量值。 再參見圖2，本儀具有一個(gè)由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的測量控制器8，所述CCD光電轉(zhuǎn)換 接收器的信號輸出端與該測量控制器8電連接，在該測量控制器中設(shè)有本地移動存儲盤， 并在單片機(jī)的測控程序中設(shè)置監(jiān)測信號的本地備份程序，從而使本儀具有本地存儲功能， 便于在監(jiān)測現(xiàn)場提取測量數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求一種光電式垂線遙測坐標(biāo)儀，它具有一個(gè)水平放置的回字形殼體(1)，在該回字形殼體的一側(cè)設(shè)有一個(gè)可使被測垂線鋼絲(3)進(jìn)入殼體中心檢測區(qū)(1-1)的過線縫隙(2)，在該回字形殼體的環(huán)壁內(nèi)裝有其平行檢測光(4、5)水平十字交叉布置的兩套光電檢測器，所述的光電檢測器由一個(gè)平行光源(6)和一個(gè)用于接收被測垂線平行光投影的線陣CCD光電轉(zhuǎn)換接收器(7)組成，它還具有一個(gè)由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的測量控制器(8)，所述的CCD光電轉(zhuǎn)換接收器(7)的信號輸出端與該測量控制器(8)電連接，所述的平行光源(6)由一個(gè)筒形外殼(6-1)、設(shè)在筒形外殼前端面的凸透鏡(6-2)和設(shè)在凸透鏡焦平面上的光源(6-3)構(gòu)成，其特征是在所述的光源(6-3)與凸透鏡(6-2)之間增設(shè)一個(gè)45°反射鏡，所述的光源(6-3)安裝在外殼的側(cè)壁上，它發(fā)出的光通過一個(gè)45°反射鏡反射到所述的凸透鏡(6-2)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電式垂線遙測坐標(biāo)儀，其特征是所述的測量控制器(8) 中的單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有本地移動存儲盤。
專利摘要本實(shí)用新型是一種光電式垂線遙測坐標(biāo)儀，它具有一個(gè)水平放置的回字形殼體(1)，在該回字形殼體的環(huán)壁內(nèi)裝有其平行檢測光水平十字交叉布置的兩套光電檢測器，分別用于檢測水平平面內(nèi)兩個(gè)正交方向的水平位移，所述的光電檢測器由一個(gè)平行光源(6)和一個(gè)用于接收被測垂線平行光投影的線陣CCD光電轉(zhuǎn)換接收器(7)組成，其改進(jìn)點(diǎn)是在平行光源中增加一個(gè)45°反射鏡，使平行光源的軸向距離減小，其徑向距離根據(jù)安裝空間增大，不僅加大其物距，同時(shí)還縮小其軸向長度，使儀器體積大大縮小。
文檔編號G01B11/03GK201522263SQ20092003505
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者劉愛梅, 尚宏, 杜榮鋒, 賀海龍, 郭晨, 閔俊武, 陸聲鴻 申請人:北京木聯(lián)能工程科技有限公司