專利名稱：光電曲線測距儀的制作方法
技術領域：
本發明系涉及一種光電測距儀，特別是一種光電曲線測距儀，通過光柵以滾動形 式切斷紅外光電計數器得到脈沖信號進行計數，進而計算出測量輪滾動所得實際曲線的距 離。測量人員手握手柄，調節套筒式伸縮桿來適應測量者高度、測量環境與測量方式，并將 測量輪按曲線實際位置進行滾動，最終實現測量平面或立體曲線距離的功能。
背景技術：
曲線距離的測量問題隨著社會的發展日益呈現，如何準確、方便的測量已經成為 一個研究熱點問題。這些問題映射到市場上，使得曲線測量工具外形單一，精度差，操作復 雜。本設計針對研究和市場的難點，設計出了一種測量精度高，操作方便，基于光電技術的 曲線測距儀。
發明內容
本發明的目的在于針對已有技術和市場存在的缺陷，提供一種光電曲線測距儀， 面向需要曲線測量的人群，例如交通警察，教師，工程師等，具有精確曲線測量功能，并以套 筒式伸縮桿方式適應不同人群和不同環境的測距需求。測量者通過簡單地調節，滾動和對 按鈕的操作實現曲線測量的功能。為實現上述目的，本發明的構思是在滾動測量當中，如果采用橫向寬度較窄的單 個測量輪進行測量，測量輪在轉彎過程中有傾倒和打滑的故障，如果采用橫向寬度較寬的 單個測量輪，儀器則顯得過于沉重，使測量者感覺到費力。本發明采用測量輪與支撐輪雙輪 機構，一個輪為測量輪，另一個輪為支撐輪。在測量中，測量輪按照所測曲線實際位置進行 滾動，支撐輪在轉彎過程中對測量輪提供支撐。而且雙輪結構之間，中間為空檔，節省材料， 降低輪的重量。在生產，學習，生活過程當中，對于直線距離我們已經有了多種多樣的測量工具， 但是對于曲線距離，我們卻束手無策。即使采用累積測量和其它測量方式，仍然無法解決精 度差、效率低的問題。本發明利用光電計數器、光柵、測量輪和轉軸實現高效和精確的曲線 測量功能。光電計數器、光柵、測量輪和轉軸構成曲線測量工具的主體。在進行曲線測量的時候，我們往往把測量出來的數據，自己用計算機進行換算，有 的甚至要遵循刻度尺的讀數原則將測量結果讀出來。這樣測量既不方便，也不精確，大大降 低了曲線測量的效率。本發明將LCD顯示器設置在把手前端與桿連接處，測量者無需彎腰 和計算就可以直接讀取測量結果。并可根據地形特點，測量者可以利用面板按鈕進行相應 設置的調節。根據人機工程學的原理，不同的測量者在使用曲線測量工具的時候對把手高度的 要求是不一樣。本發明利用套筒式伸縮桿，可以自由調節桿的高度，使得測距儀適應不同使 用者的高度。根據上述發明構思，本發明采用下述技術方案
一種光電曲線測距儀，包含有手柄、LCD顯示器、伸縮桿、測量輪、光電計數器、光柵和轉軸，其特征在于1)所述測量輪與一個支撐輪并列安裝構成雙輪機構；2)所述光柵套在轉軸上與測量輪固定連接，所述光電計數器固定在伸縮桿上對準 所述光柵，構成測量機構；3)所述手柄前端與伸縮桿連接，該連接處設置LCD顯示器，光電計數器輸出連接 到所述IXD顯示器，構成顯示系統；4)所述伸縮桿采用套筒式伸縮桿。上述測量輪與支撐輪構成的雙輪機構是左輪為測量輪，右輪為支撐輪；在測量 過程當中，讓測量輪盡量靠近所測曲線實際位置，滾動測量輪進行測量；由于所測曲線可能 半徑過小，單個測量輪有傾倒的故障，利用支撐輪可以有效避免這一故障，使得測量變得更 加靈活；此外，對于橫向寬度較寬的單個測量輪來說，雙輪結構能夠大幅度減少儀器重量， 便于測量者攜帶。上述測量機構為所述光柵在兩輪之間，靠近左測量輪，并與測量輪同軸，套在軸 夕卜，隨測量輪和軸滾動；光柵為圓柱形光柵，由等間距密集排布的光柵條組成；光柵上方設 置了紅外光電計數器；當光柵隨測量輪同軸轉動時，光柵條切斷光電計數器得到脈沖信號 計算出數據結果，再對結果進行換算，最后由LCD顯示器顯示測量距離。上述IXD顯示系統為在手柄前端與伸縮桿連接處設置了 IXD顯示器。IXD顯示 器包含一個顯示屏，并在顯示屏的下端設有“開始”、“復位”、“存儲”三個按鈕；IXD顯示屏 與手柄平面成15度夾角，手柄與伸縮桿成90度；測量者單手握住手柄，并將其傾斜到自己 需要的角度，推動曲線測距儀；在測量過程當中，大拇指靠近三個按鈕處，便于及時操作。上述套筒式伸縮桿為所述伸縮桿分為上下兩節，上節桿較細，下節桿較粗，手柄 與上節桿之間有一個伸縮按鈕，上下節桿之間有一個彈性銷；按下手柄左側伸縮按鈕，向上 拉動手柄到達所需高度，并用彈性銷限位和鎖止。本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點本發明采用了光電計數器、光柵、測量輪和轉軸的測量結構，測量輪與支撐輪雙輪 機構，便于觀察可操作的LCD顯示器結構，可調節的套筒式伸縮桿，使用本光電曲線測距儀 可精確、有效地對平面或立體曲線進行測量，測量便捷、性能穩定、便攜、符合人機工程學。
圖1光電曲線測距儀立體圖。圖2光電曲線測距儀側視圖。圖3光電曲線測距儀俯視圖。圖4光電曲線測距儀仰視圖。圖5測量結構示意圖。圖6雙輪結構示意圖。圖7IXD顯示面板結構示意圖。圖8IXD顯示面板位置示意圖。圖9套筒式伸縮桿結構示意圖。
圖10套筒式伸縮桿結構收縮示意圖。
具體實施例方式本發明的優選實施例結合
如下實施實例一參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本光電曲線測距儀包括手柄1、IXD 顯示器2、伸縮桿3、測量輪9、光電計數器6、光柵7和轉軸8。所述測量輪9與一個支撐輪 10并列安裝構成雙輪機構；所述光柵7套在轉軸8上與測量輪9固定連接，所述光電計數 器6固定在伸縮桿2上對準所述光柵7，構成測量機構；所述手柄1前端與伸縮桿3連接， 該連接處設置所述LCD顯示器2，所述光電計數器6輸出連接到所述LCD顯示器2，構成顯 示系統；所述伸縮桿3采用套筒式伸縮桿。實施實例二 本實施實例與實施實例一基本相同，特征之處如下參見圖4、圖5、 圖6，上述測量輪與支撐輪構成的雙輪機構是左輪為測量輪9，右輪為支撐輪10，中間由轉 軸8連接，轉軸8固定于殼套4上，兩輪在測量過程中同軸旋轉；測量時，測量者盡量讓測量 輪9靠近所測曲線實際位置處，滾動測量輪9進行測量；支撐輪10在平直行走過程中起到 輔助測量的作用；當需要進行曲線測量時，測量者將測量輪按照曲線切線方向進行偏移，支 撐輪10為測量輪提供支撐，避免測量輪9傾倒和打滑。參見圖1、圖4和圖5，上述測量機構為所述光柵7在測量輪9與支撐輪10之間， 靠近測量輪9，與測量輪9和支撐輪10同軸，測量時隨測量輪9同軸旋轉；光柵7為圓柱形 光柵，光柵條以光柵軸為旋轉中心等間距陣列；光柵7上方固定設置了光電計數器6，光電 計數器6的紅外光線穿過光柵7的上半圓；測量時，光柵7隨軸同轉軸8旋轉，切斷光電計 數器6的紅外光線得到脈沖信號，最后由光電計數器6計算出數據結果，再對結果進行換 算，最后由IXD顯示器2顯示測量結果。參見圖3、圖7和圖8，上述IXD顯示系統為在手柄1前端與伸縮桿3連接處設置 IXD顯示器2 ；IXD顯示器2，IXD顯示器2包含一個IXD顯示屏11，在IXD顯示屏11的下端 設有“開始”，“復位”，“存儲”三個按鈕1，2，3’;LCD顯示屏11與手柄1平面成15度夾角， 手柄1與伸縮桿3成90度夾角；測量者單手握住手柄1，并將其傾斜到自己需要的角度，推 動光電曲線測距儀；在測量過程當中，大拇指靠近三個按鈕處，按下開始按鈕1’，測距儀進 入初始狀態，測量者按實際曲線位置推動測距儀進行測量；當需要重新測量時，將測距儀置 于所測曲線的初始位置，按下復位按鈕2’開始測量；如果需要分段測量，測量一段距離按 下存儲按鈕3’繼續推動測距儀，無需停止；當停止測量后，可再次按下開始按鈕1’關閉LCD 顯示屏11。參見圖2、圖9和圖10，上述套筒式伸縮桿為分為上下兩節，上節桿12較細，下節 桿13較粗；在非使用情況下，上節桿12完全套入下節桿13 ；手柄1與上節桿12之間有一 個伸縮按鈕14，上下節桿12、13之間有一個彈性銷15;當需要使用光電曲線測距儀時，用右 手大拇指按下手柄左側伸縮按鈕14，并同時向上拉動手柄1展開伸縮桿3達到所需高度，并 用彈性銷15限位和鎖止，松開伸縮按鈕14開始測量。
權利要求
一種光電曲線測距儀。包含有手柄(1)、LCD顯示器(2)、伸縮桿(3)、測量輪(9)、光電計數器(6)、光柵(7)和轉軸(8)。其特征在于1)所述測量輪(9)與一個支撐輪(10)并列安裝構成雙輪機構；2)所述光柵(7)套在轉軸(8)上與測量輪(9)固定連接，所述光電計數器(6)固定在伸縮桿(2)上對準所述光柵(7)，構成測量機構；3)所述手柄(1)前端與伸縮桿(3)連接，該連接處設置所述LCD顯示器(2)，所述光電計數器(6)輸出連接到所述LCD顯示器(2)，構成顯示系統；4)所述伸縮桿(3)采用套筒式伸縮桿。
2.根據權利要求1所述的光電曲線測距儀，其特征在于所述測量輪(9)與支撐輪(10) 構成的雙輪機構是左輪為測量輪(9)，右輪為支撐輪(10)；在測量過程當中，讓測量輪(9) 盡量靠近所測曲線實際位置，滾動測量輪(9)進行測量；由于所測曲線可能半徑過小，單個 測量輪有傾倒的故障，利用支撐輪(10)可以有效避免這一故障，使得測量變得更加靈活； 此外，對于橫向寬度較寬的單個測量輪來說，雙輪結構能夠大幅度減少儀器重量，便于測量 者攜帶。
3.根據權利要求1所述的光電曲線測距儀，其特征在于所述測量機構為所述光柵(7) 在兩輪之間，靠近測量輪(9)，并與測量輪(9)同軸，套在轉軸(8)外，隨測量輪(9)和轉軸 (8)滾動。光柵(7)為圓柱形光柵，由等間距密集排布的光柵條組成；光柵(7)上方固定設 置了光電計數器(6)。當光柵(7)隨測量輪(9)同軸轉動時，光柵條切斷光電計數器紅外得 到脈沖信號計算出數據結果，再對結果進行換算，最后由IXD顯示器(2)顯示測量距離。
4.根據權利要求1所述的光電曲線測距儀，其特征在于所述顯示系統為在手柄(1) 前端與伸縮桿⑶連接處設置LCD顯示器(2) ；LCD顯示器⑵包含一個LCD顯示屏(11)， 在LCD顯示屏(11)的下端設有“開始”，“復位”，“存儲”三個按鈕1’、2’、3’ ；LCD顯示屏 (11)與手柄(1)平面成15度夾角，手柄(1)與伸縮桿(3)成90度角；測量者單手握住手柄 (1)，并將其傾斜到自己需要的角度，推動曲線測距儀；在測量過程當中，大拇指靠近三個按 鈕處，便于及時操作。
5.根據權利要求1所述的光電曲線測距儀，其特征在于所述套筒式伸縮桿為分為上 下兩節，上節桿(12)較細，下節桿(13)較粗，手柄(1)與上節桿(12)之間有一個伸縮按鈕 (14)，上下節桿(12、13)之間有一個彈性銷(15)；按下手柄(1)左側伸縮按鈕(14)，向上拉 動手柄(1)到達所需高度，并用彈性銷(15)限位和鎖止。
全文摘要
本發明涉及一種光電曲線測距儀。它包含有手柄、LCD顯示器、伸縮桿、測量輪、光電計數器、光柵和轉軸。伸縮桿可以實現上下伸縮，縮小空間體積。手柄前端的LCD顯示器方便操作者及時讀取和操作數據。本發明可通過手持手柄推動滾動輪，按照所測曲線的實際軌跡位置進行滾動，將計數器的脈沖信號所得的計數結果轉換成曲線的實際長度，實現對平面和立體曲線的長度測量功能，從而幫助交通警察對剎車制動距離的測量，工程師和教師對普通曲線距離的測量。結構簡單、高度可調，測量方便、精確，操作便捷。
文檔編號G01S7/481GK101799547SQ20101012638
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月17日 優先權日2010年3月17日
發明者虞世鳴, 許東旭 申請人:上海大學