一種具有自校準功能的激光測高儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種具有自校準功能的激光測高儀，包括基座、可調節座腳、下橫梁、中橫梁、上橫梁、豎直刻度尺、水平激光測距儀、豎直激光發射器、45度半透半反鏡、45度反射鏡、吊拉環、重心調節塊、下橫梁驅動機構和中橫梁驅動機構；水平激光測距儀與45度半透半反鏡均固定安裝在下橫梁上，45度反射鏡通過角度旋轉機構安裝在中橫梁上，下橫梁和中橫梁上均設置有透射孔，基座上設置有靶心；豎直激光發射器、透射孔和靶心的空間位置應使得豎直激光發射器自然下垂時輸出的激光束，依次穿過兩個透射孔落在靶心上。本實用新型可根據被測物體的尺寸靈活選擇放大距離，使得其對測量距離和被測物體高度無限制，可以兼顧地理測高和物體測高，一機多用。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于激光測量領域，具體涉及一種具有自校準功能的激光測高儀。 一種具有自校準功能的激光測高儀
【背景技術】
[0002] 國民經濟生產中對于高度的測量需求很多，大到地質勘測、建筑物高度測量或者 山脈相對商度測量，可以稱為地理測商；小到身商檢測、機械零件尺寸檢驗等，可以稱為物 體測高。
[0003] 關于高度的測量方法或者儀器已經有很多，在一些建設項目的工地上，技術人員 進行地理測高工作所使用的儀器是經緯儀。經緯儀由望遠鏡、水平度盤、堅直度盤、水準器、 基座等組成。測量時，將經緯儀安置在三腳架上，用垂球或光學對點器將儀器中心對準地面 測站點上，用水準器將儀器定平，用望遠鏡瞄準測量目標，用水平度盤和堅直度盤測定水平 角和堅直角。
[0004] 進行物體測高主要是高度尺，是放置于平臺上進行單軸測量的儀器，理想的情況 是花崗石平臺。還有一種是基于三角測量原理的激光測距儀，通過對相關傾角以及輔助距 離值的測量間接實現對目標高度的測量。申請號為201010256289. 5的專利通過測高儀上 的角度計測量觀察被測物體最高點時的仰角，然后測量被測物體最高點到觀測點的水平距 離,從而通過三角關系實現高度測量。
[0005] 綜合以上所述的測高儀器和方法，存在如下不足：
[0006] 1、由于測量原理不同、量程不同、測量精度等級不同，現有的測高儀器都是專用設 備，不能兼顧地理測高和物體測高。
[0007] 2、現有的測高儀器，測量精度依賴于測量基準面的水平度，測量儀器需要擺放在 穩定、平整的基準表面上，并且水平度的測量一般依靠自帶或外部的氣泡水平儀，水平檢測 精度不高，調節不方便。
[0008] 3、現有的測高儀器，對于凹模、型腔等零件上槽、孔等特征部位的高度，由于探頭 難以伸入，無法測量。
[0009] 4、經緯儀的測量過程需要多人協作，操作復雜；高度尺的測量過程是接觸式測量， 與操作者的經驗關系很大，測量結果的重復性較差。 實用新型內容
[0010] 本實用新型針對上述現有技術的不足，提供了一種操作簡單方便的具有自校準功 能的激光測高儀；該具有自校準功能的激光測高儀通過光電對準和磁性鉛錘機構，使得自 身的水平度調節十分方便、精確可靠；對被測物體尺寸無限制，可以兼顧地理測高和物體測 高，并且可以測量各種槽、孔等常規水平測高儀無法測量的部位；由于其基于光學測量原 理，單人即可操作，可在各種光線環境下測量，測量精度比現有水平測高儀更高。
[0011] 本實用新型是通過如下技術方案實現的：
[0012] 一種具有自校準功能的激光測高儀，包括基座、多個可調節座腳、下橫梁、中橫梁、 上橫梁、堅直刻度尺、水平激光測距儀、堅直激光發射器、45度半透半反鏡、45度反射鏡、吊 拉環、重心調節塊、下橫梁驅動機構和中橫梁驅動機構；
[0013] 所述基座的上、下表面均與水平面平行，多個可調節座腳固定安裝在基座的下表 面，用于調節基座的高度和水平度；
[0014] 所述重心調節塊通過磁性吸力與基座的下表面相連，重心調節塊與基座的相對位 置可任意手動或自動調節；
[0015] 所述堅直刻度尺堅直安裝在基座上，其上標有刻度，用于測量下橫梁與中橫梁相 對于基座上表面的高度差；
[0016] 所述下橫梁與中橫梁均為水平設置，亦即與堅直重力方向垂直，所述下橫梁通過 下橫梁驅動機構安裝在基座上，并可由下橫梁驅動機構驅動做堅直方向的上下運動；所述 中橫梁通過中橫梁驅動機構安裝在基座上，并可由中橫梁驅動機構驅動做堅直方向的上下 運動；
[0017] 所述水平激光測距儀與45度半透半反鏡均固定安裝在下橫梁上，其安裝方位應 使得水平激光測距儀發射的激光束沿水平方向入射到45度半透半反鏡，經過45度半透半 反鏡的轉折之后，垂直進入45度反射鏡；所述45度反射鏡通過一角度旋轉機構安裝在中橫 梁上，所述角度旋轉機構使得45度反射鏡的鏡面與水平面的夾角可在度到度的范圍內調 節；
[0018] 所述水平激光測距儀發射的水平反向的激光束一部分經45度半透半反鏡反射， 另一部分經45度半透半反鏡透射；反射激光束垂直入射到45度反射鏡，經45度反射鏡轉 折后，輸出至目標測量點；透射激光束水平入射到待測物體上；
[0019] 所述上橫梁支撐安裝在基座上，并位于中橫梁的上方，所述吊拉環固定連接在上 橫梁的上表面，用于懸掛測量時使用；所述堅直激光發射器通過柔性掛繩連接在上橫梁的 內表面；所述下橫梁和中橫梁上均設置有透射孔，基座的上表面設置有靶心；所述堅直激 光發射器、透射孔和靶心的空間位置應使得堅直激光發射器自然堅直下垂時輸出的激光 束，依次穿過兩個透射孔并落在基座的靶心上。
[0020] 優選的，所述下橫梁驅動機構和中橫梁驅動機構分別設置在基座的兩側；
[0021] 所述下橫梁驅動機構包括第一導柱、第一搖桿、第一蝸輪、第一蝸桿、第一絲杠和 第一絲杠滑塊，所述中橫梁驅動機構包括第二導柱、第二搖桿、第二蝸輪、第二蝸桿、第二絲 杠和第一絲杠滑塊；
[0022] 第一導柱堅直安裝在基座的左側，第二導柱堅直安裝在基座的右側；所述下橫梁 的左右兩側分別與兩個下滑塊緊固連接，兩個下滑塊分別可滑移的安裝在第一導柱和第二 導柱上；所述中橫梁的左右兩側分別與兩個上滑塊緊固連接，兩個上滑塊分別可滑移的安 裝在第一導柱和第二導柱上；
[0023] 第一搖桿與第一蝸桿連接，用于驅動第一蝸桿做旋轉運動；所述第一蝸輪與第一 蝸桿組成蝸輪蝸桿傳動機構，所述第一蝸輪套裝在第一絲杠的一端，與第一絲杠聯動，第一 絲杠滑塊旋入第一絲杠；第一絲杠滑塊與左側的下滑塊固定連接在一起，左側的上滑塊內 部設置有一通孔，第一絲杠穿過左側的上滑塊上的通孔后，通過軸承安裝在第一導柱上；
[0024] 第二搖桿與第二蝸桿連接，用于驅動第二蝸桿做旋轉運動；所述第二蝸輪與第二 蝸桿組成蝸輪蝸桿傳動機構，所述第二蝸輪套裝在第二絲杠的二端，與第二絲杠聯動；第二 絲杠滑塊旋入第二絲杠；第二絲杠滑塊與右側的上滑塊固定連接在一起，右側的下滑塊內 部設置有一通孔，第二絲杠穿過右側的下滑塊上的通孔，并通過軸承安裝在第二導柱上。
[0025] 優選的，所述角度旋轉機構包括固定板、旋轉架、數顯角度尺、弧形滑槽、滑柱和鎖 緊件，所述固定板和弧形滑槽均固定安裝在中橫梁上，所述45度反射鏡安裝在旋轉架上；
[0026] 所述旋轉架通過鉸接方式與固定板相連，使得旋轉架可繞鉸接點轉動，其轉動中 心軸線與水平面平行；所述數顯角度尺安裝在固定板與旋轉架之間，用于測量并顯示所述 旋轉架的轉角；
[0027] 所述滑柱固定安裝在旋轉架的側面上端，并穿過弧形滑槽，與鎖緊件相連；所述弧 形滑槽的安裝位置和滑槽長度應使得45度反射鏡的鏡面與水平面的夾角能夠在度到度的 范圍內調節。
[0028] 優選的，所述基座的下表面安裝有磁性板，重心調節塊上固定連接有一磁性塊，通 過磁性板與磁性塊的吸力實現重心調節塊與基座的連接。
[0029] 本實用新型具有如下有益效果：
[0030] 1、本實用新型所述的具有自校準功能的激光測高儀，采用了方向性和集中性極好 (發散角極小）的激光束作為測量探頭，以及角度尺在長距離情況下對角邊長的放大作用， 可以根據被測物體的尺寸靈活選擇放大距離，使得其對測量距離和被測物體高度無限制， 可以兼顧地理測高和物體測高，一機多用。
[0031] 2、本實用新型所述的具有自校準功能的激光測高儀，自帶基于光電對準原理的水 平度檢測機構，同時具有磁性鉛錘水平調節（懸掛式測量時使用）和可調地腳水平調節 (地面擺放式測量時使用）兩種調節方式和機構，其根據堅直激光發射器發出的激光束依 次穿過兩個透射小孔并落在基座上的靶心上，即是為水平已經調好，該方法利用了重力方 向作為絕對標尺，比傳統氣泡水平儀的更為精確。
[0032] 3、本實用新型所述的具有自校準功能的激光測高儀，利用無機械接觸的激光束作 為測量探頭，光束可達即可測，因而可以測量各種槽、孔等常規水平測高儀無法測量的部 位。
[0033] 4、本實用新型支持兩種使用方式：一是水平擺放使用，調節四個座腳使得裝置水 平；另一種是堅直懸掛使用，用掛鉤勾住吊拉環，調節基座底下的重心調節塊的位置使得裝 置水平。可以根據測試場地空間限制條件、基準水平面限制條件靈活選用任意一種，實用性 很強。
[0034] 5、本實用新型基于自發光的可見激光束進行測量，對環境光線無要求，適用于黑 暗、明亮、特種顏色燈光等各種測試環境，只需根據需要選擇合適測量激光束波長（顏色） 即可，適用性十分廣泛。
[0035] 6、本實用新型所述的具有自校準功能的激光測高儀，單人即可操作，無須協作，非 接觸式測量的重復性好。
[0036] 7、本實用新型結構簡單、拆裝方便、易于維護，并且小巧輕便，易于攜帶。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037] 圖1為本實用新型所述具有自校準功能的激光測高儀的原理圖；
[0038] 圖2為本實用新型所述具有自校準功能的激光測高儀的一種優選結構圖；
[0039] 圖3為下橫梁驅動機構與中橫梁驅動機構的結構圖一；
[0040] 圖4為下橫梁驅動機構與中橫梁驅動機構的結構圖二；
[0041] 圖5為角度旋轉機構的結構圖；
[0042] 圖6為測量原理圖；
[0043] 圖中各標號的含義如下：
[0044] 基座1、可調節座腳2、下橫梁3、中橫梁4、上橫梁5、堅直刻度尺6、水平激光測距 儀7、堅直激光發射器8、45度半透半反鏡9、45度反射鏡10、吊拉環11、重心調節塊12、下 橫梁驅動機構13、中橫梁驅動機構14、透射孔15、靶心16、磁性塊17、柔性掛繩18、激光束 20、固定板21、旋轉架22、弧形滑槽24、滑柱25、鎖緊件26、第一導柱31、第一搖桿32、第一 蝸輪33、第一蝸桿34、第一絲杠35、第一絲杠滑塊36、下滑塊37、第二導柱41、第二搖桿42、 第二蝸輪43、第二蝸桿44、第二絲杠45、第一絲杠滑塊46、上滑塊47。
【具體實施方式】
[0045] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0046] 如圖1-5所示，本實用新型提供了一種具有自校準功能的激光測高儀，包括基座 1、多個可調節座腳2、下橫梁3、中橫梁4、上橫梁5、堅直刻度尺6、水平激光測距儀7、堅直 激光發射器8、45度半透半反鏡9、45度反射鏡10、吊拉環11、重心調節塊12、下橫梁驅動機 構13和中橫梁驅動機構14 ;
[0047] 所述基座1的上、下表面均與水平面平行，多個可調節座腳2固定安裝在基座1的 下表面，用于調節基座1的高度和水平度；
[0048] 所述重心調節塊12通過磁性吸力與基座1的下表面相連，重心調節塊12與基座 1的相對位置可任意手動或自動調節；本實施例中采用的結構為：所述基座1的下表面安裝 有磁性板，重心調節塊12上固定連接有一磁性塊17,通過磁性板與磁性塊17的吸力實現重 心調節塊12與基座1的連接。當然還可以采用其他結構，比如基座下表面上安裝有磁鐵平 板，重心調節塊為有磁性材料；或者基座本身材料為有磁性材料，重心調節塊為磁鐵。
[0049] 所述堅直刻度尺6堅直安裝在基座1上，其上標有刻度，用于測量下橫梁3與中橫 梁4相對于基座1上表面的高度差；
[0050] 所述下橫梁3與中橫梁4均為水平設置，亦即與堅直重力方向垂直，所述下橫梁3 通過下橫梁驅動機構13安裝在基座1上，并可由下橫梁驅動機構13驅動做堅直重力方向 的上下運動；所述中橫梁4通過中橫梁驅動機構14安裝在基座1上，并可由中橫梁驅動機 構14驅動做堅直重力方向的上下運動；
[0051] 所述水平激光測距儀7與45度半透半反鏡9均固定安裝在下橫梁3上，其安裝方 位應使得水平激光測距儀7發射的激光束20沿水平方向入射到45度半透半反鏡9,經過 45度半透半反鏡9的轉折之后，垂直向上沿堅直重力方向入射進入45度反射鏡10 ;所述45 度反射鏡10通過一角度旋轉機構安裝在中橫梁4上，所述角度旋轉機構使得45度反射鏡 10的鏡面與水平面的夾角可在45度到90度的范圍內調節；
[0052] 所述水平激光測距儀7發射的水平反向的激光束20 -部分經45度半透半反鏡9 反射，另一部分經45度半透半反鏡9透射；反射激光束垂直入射到45度反射鏡10,經45度 反射鏡10轉折后，輸出至目標測量點；透射激光束水平入射到待測物體上；
[0053] 所述上橫梁5支撐安裝在基座1上，并位于中橫梁4的上方，所述吊拉環11固定 連接在上橫梁5的上表面，用于懸掛測量時使用；所述堅直激光發射器8通過柔性掛繩18 連接在上橫梁5的內表面；所述下橫梁3和中橫梁4上均設置有透射孔15,基座1的上表 面設置有靶心16 ;所述堅直激光發射器8、透射孔15和靶心16的空間位置應使得堅直激光 發射器8自然堅直下垂時輸出的激光束，沿堅直重力方向行進，依次穿過兩個透射孔15并 落在基座1的靶心16上。
[0054] 所述下橫梁驅動機構13和中橫梁驅動機構14分別設置在基座1的兩側，他們的 一種優選結構為：所述下橫梁驅動機構13包括第一導柱31、第一搖桿32、第一蝸輪33、第 一蝸桿34、第一絲杠35和第一絲杠滑塊36,所述中橫梁驅動機構14包括第二導柱41、第二 搖桿42、第二蝸輪43、第二蝸桿44、第二絲杠45和第一絲杠滑塊46。
[0055] 第一導柱31堅直安裝在基座1的左側，第二導柱41堅直安裝在基座1的右側。所 述下橫梁3的左右兩側分別與兩個下滑塊37緊固連接，兩個下滑塊37分別可滑移的安裝 在第一導柱31和第二導柱41上。所述中橫梁4的左右兩側分別與兩個上滑塊47緊固連 接，兩個上滑塊47分別可滑移的安裝在第一導柱31和第二導柱41上。
[0056] 第一搖桿32與第一蝸桿34連接，用于驅動第一蝸桿34做旋轉運動；所述第一蝸 輪33與第一蝸桿34組成蝸輪蝸桿傳動機構，所述第一蝸輪33套裝在第一絲杠35的一端， 與第一絲杠35聯動，第一絲杠滑塊36旋入第一絲杠35。第一絲杠滑塊36與左側的下滑 塊37固定連接在一起，左側的上滑塊47內部設置有一通孔，第一絲杠35穿過左側的上滑 塊47上的通孔后，通過軸承安裝在第一導柱31上。
[0057] 第二搖桿42與第二蝸桿44連接，用于驅動第二蝸桿44做旋轉運動；所述第二蝸 輪43與第二蝸桿44組成蝸輪蝸桿傳動機構，所述第二蝸輪43套裝在第二絲杠45的二端， 與第二絲杠45聯動；第二絲杠滑塊46旋入第二絲杠45。第二絲杠滑塊46與右側的上滑 塊47固定連接在一起，右側的下滑塊37內部設置有一通孔，第二絲杠45穿過右側的下滑 塊37上的通孔，并通過軸承安裝在第二導柱41上。
[0058] 所述角度旋轉機構的一種優選結構為：包括固定板21、旋轉架22、數顯角度尺23、 弧形滑槽24、滑柱25和鎖緊件26,所述固定板21和弧形滑槽24均固定安裝在中橫梁4上， 所述45度反射鏡10安裝在旋轉架22上；
[0059] 所述旋轉架22通過鉸接方式與固定板21相連，使得旋轉架22可繞鉸接點轉動， 其轉動中心軸線與水平面平行；所述數顯角度尺安裝在固定板21與旋轉架22之間，用于測 量并顯示所述旋轉架22的轉角；
[0060] 所述滑柱25固定安裝在旋轉架22的側面上端，并穿過弧形滑槽24,與鎖緊件26 相連；所述弧形滑槽24的安裝位置和滑槽長度應使得45度反射鏡10的鏡面與水平面的夾 角能夠在45度到90度的范圍內調節。
[0061] 采用上述具有自校準功能的激光測高儀進行高度測量的步驟包括如下兩個步 驟：
[0062] 第一步，具有自校準功能的激光測高儀的安放，具體如下：
[0063] 根據測量環境和測量條件情況，有兩種安放方式。
[0064] 方式一，如果測量空間許可，并且存在較好的基準平面，可以將具有自校準功能的 激光測高儀安放在基準平面上，調節多個可調節座腳2,使得調節基座1的高度合適（水平 激光測距儀7發射的測量激光束正好水平入射到被測對象上的待測基準點，即圖6中的C 點），并且使得具有自校準功能的激光測高儀的水平度滿足測量精度要求，即堅直激光發射 器8自然堅直下垂時輸出的激光束，沿堅直重力方向行進，依次穿過兩個透射孔15并落在 基座1的靶心16上；
[0065] 方式二，如果不存在較好的基準平面，則可以將具有自校準功能的激光測高儀用 柔性繩子穿過吊拉環11懸掛固定在外部穩定結構體上，然后調節柔性繩子的長度和移動 重心調節塊12與基座1的相對位置，使得調節基座1的高度合適（水平激光測距儀7發 射的測量激光束正好水平入射到被測對象上的待測基準點，即圖6中的C點），并且使得具 有自校準功能的激光測高儀的水平度滿足測量精度要求，即堅直激光發射器8自然堅直下 垂時輸出的激光束，沿堅直重力方向行進，依次穿過兩個透射孔15并落在基座1的靶心16 上。
[0066] 第二步，測量與計算，具體如下：
[0067] 開啟水平激光測距儀7,水平激光測距儀7發射出測量激光束，并記錄其發射時間 tl，測量激光束由E點沿水平方向入射到45度半透半反鏡9上的D點，在此激光束將分為兩 束即透射激光束和反射激光束，其中透射激光束水平入射到被測對象上的C點，假設C點處 非鏡面（實際的被測對象一般不具有鏡面反射特征），那么由幾何光學和物理光學知識可 知，被測對象C點處散射的回束光線總有一定比例將沿原路返回，并由水平激光測距儀7的 光電探測元件接收，記錄其接收時間t2 ;同時，D點處的反射激光束將轉折90度方向射入到 45度反射鏡10的B點處，根據預先調節的中橫梁4的堅直位置以及45度反射鏡10的角度 (如圖6所示，標記45度反射鏡10的中心軸線與水平激光測距儀7發射的激光束之間的縱 向距離為H1，45度反射鏡10的出光方向與水平面之間的夾角為alpha)，可以使得由B點反 射的激光束正好到達目標測量點A處，假設A點處非鏡面（實際的被測對象一般不具有鏡 面反射特征），那么由幾何光學和物理光學知識可知，被測對象A點處散射的回束光線總有 一定比例將沿原路返回，并由水平激光測距儀7的光電探測元件接收，記錄其接收時間t3。
[0068] 設光速為Vc，AB之間距離為L3,⑶之間距離為Ll，DE之間距離為d (亦即水平激 光測距儀7與45度半透半反鏡9之間的距離，根據二者安裝方位關系，d是預設的已知數 值），根據光程計算公式，有如下關系式成立：
[0069] L3=Vc*(t3-tl)-H_d
[0070] Ll=Vc*(t2-tl)_d
[0071] 那么，被測對象的高度值Η(亦即AC點的垂直距離）的計算有如下兩種方式：
[0072] 方式一，如果被測對象的橫向尺寸（亦即AC點的水平距離）L2采用其他方式測量 已知（符合大多數物體測高情形），則Η的計算公式為：
[0073] H=H1+H2=H1+L*tg(alpha) = Η1+(L1+L2)*tg(alpha)
[0074] 方式二，如果被測對象的橫向尺寸（亦即AC點的水平距離）L2難以測量（符合大 多數地理測高情形），則Η的計算公式為：
[0075] Η = Η1+Η2 = Hl+L3*sin (alpha)
[0076] 本實用新型可改變為多種方式對本領域的技術人員是顯而易見的，這樣的改變不 認為脫離本實用新型的范圍。所有這樣的對所述領域的技術人員顯而易見的修改，將包括 在本權利要求的范圍之內。
【權利要求】
1. 一種具有自校準功能的激光測高儀，其特征在于，包括基座（1)、多個可調節座腳 (2) 、下橫梁（3)、中橫梁（4)、上橫梁（5)、堅直刻度尺（6)、水平激光測距儀（7)、堅直激光發 射器（8)、45度半透半反鏡（9)、45度反射鏡（10)、吊拉環（11)、重心調節塊（12)、下橫梁驅 動機構（13)和中橫梁驅動機構（14); 所述基座（1)的上、下表面均與水平面平行，多個可調節座腳（2)固定安裝在基座（1) 的下表面，用于調節基座（1)的高度和水平度； 所述重心調節塊（12)通過磁性吸力與基座（1)的下表面相連，重心調節塊（12)與基 座（1)的相對位置可任意手動或自動調節； 所述堅直刻度尺（6)堅直安裝在基座（1)上，其上標有刻度，用于測量下橫梁（3)與中 橫梁（4)相對于基座（1)上表面的高度差； 所述下橫梁（3)與中橫梁（4)均為水平設置，亦即與堅直重力方向垂直，所述下橫梁 (3) 通過下橫梁驅動機構（13)安裝在基座（1)上，并可由下橫梁驅動機構（13)驅動做堅直 重力方向的上下運動；所述中橫梁（4)通過中橫梁驅動機構（14)安裝在基座（1)上，并可 由中橫梁驅動機構（14)驅動做堅直重力方向的上下運動； 所述水平激光測距儀（7)與45度半透半反鏡（9)均固定安裝在下橫梁（3)上，其安 裝方位應使得水平激光測距儀（7)發射的激光束（20)沿水平方向入射到45度半透半反鏡 (9)，經過45度半透半反鏡（9)的轉折之后，向上沿堅直重力方向入射進45度反射鏡（10); 所述45度反射鏡（10)通過一角度旋轉機構安裝在中橫梁（4)上，所述角度旋轉機構使得 45度反射鏡（10)的鏡面與水平面的夾角可在45度到90度的范圍內調節； 所述水平激光測距儀（7)發射的水平反向的激光束（20) -部分經45度半透半反鏡 (9)反射，另一部分經45度半透半反鏡（9)透射；反射激光束垂直入射到45度反射鏡（10)， 經45度反射鏡（10)轉折后，輸出至目標測量點；透射激光束水平入射到待測物體上； 所述上橫梁（5)支撐安裝在基座（1)上，并位于中橫梁（4)的上方，所述吊拉環（11) 固定連接在上橫梁（5)的上表面，用于懸掛測量時使用；所述堅直激光發射器（8)通過柔性 掛繩（18)連接在上橫梁（5)的內表面；所述下橫梁（3)和中橫梁（4)上均設置有透射孔 (15) ，基座（1)的上表面設置有靶心（16);所述堅直激光發射器（8)、透射孔（15)和靶心 (16) 的空間位置應使得堅直激光發射器（8)自然堅直下垂時輸出的激光束，沿堅直重力方 向行進，依次穿過兩個透射孔（15)并落在基座（1)的靶心（16)上。
2. 根據權利要求1所述的具有自校準功能的激光測高儀，其特征在于，所述下橫梁驅 動機構（13)和中橫梁驅動機構（14)分別設置在基座（1)的兩側； 所述下橫梁驅動機構（13)包括第一導柱（31)、第一搖桿（32)、第一蝸輪（33)、第一 蝸桿（34)、第一絲杠（35)和第一絲杠滑塊（36)，所述中橫梁驅動機構（14)包括第二導柱 (41)、第二搖桿（42)、第二蝸輪（43)、第二蝸桿（44)、第二絲杠（45)和第一絲杠滑塊（46); 第一導柱（31)堅直安裝在基座（1)的左側，第二導柱（41)堅直安裝在基座（1)的右 偵h所述下橫梁（3)的左右兩側分別與兩個下滑塊（37)緊固連接，兩個下滑塊（37)分別 可滑移的安裝在第一導柱（31)和第二導柱（41)上；所述中橫梁（4)的左右兩側分別與兩 個上滑塊（47)緊固連接，兩個上滑塊（47)分別可滑移的安裝在第一導柱（31)和第二導柱 (41)上； 第一搖桿（32)與第一蝸桿（34)連接，用于驅動第一蝸桿（34)做旋轉運動；所述第一 蝸輪（33)與第一蝸桿（34)組成蝸輪蝸桿傳動機構，所述第一蝸輪（33)套裝在第一絲杠 (35) 的一端，與第一絲杠（35)聯動，第一絲杠滑塊（36)旋入第一絲杠（35);第一絲杠滑塊 (36) 與左側的下滑塊（37)固定連接在一起，左側的上滑塊（47)內部設置有一通孔，第一絲 杠（35)穿過左側的上滑塊（47)上的通孔后，通過軸承安裝在第一導柱（31)上； 第二搖桿（42)與第二蝸桿（44)連接，用于驅動第二蝸桿（44)做旋轉運動；所述第二 蝸輪（43)與第二蝸桿（44)組成蝸輪蝸桿傳動機構，所述第二蝸輪（43)套裝在第二絲杠 (45)的二端，與第二絲杠（45)聯動；第二絲杠滑塊（46)旋入第二絲杠（45);第二絲杠滑 塊（46)與右側的上滑塊（47)固定連接在一起，右側的下滑塊（37)內部設置有一通孔，第 二絲杠（45)穿過右側的下滑塊（37)上的通孔，并通過軸承安裝在第二導柱（41)上。
3. 根據權利要求1所述的具有自校準功能的激光測高儀，其特征在于，所述角度旋轉 機構包括固定板（21)、旋轉架（22)、數顯角度尺（23)、弧形滑槽（24)、滑柱（25)和鎖緊件 (26)，所述固定板（21)和弧形滑槽（24)均固定安裝在中橫梁（4)上，所述45度反射鏡（10) 安裝在旋轉架（22)上； 所述旋轉架（22)通過鉸接方式與固定板（21)相連，使得旋轉架（22)可繞鉸接點轉 動，其轉動中心軸線與水平面平行；所述數顯角度尺安裝在固定板（21)與旋轉架（22)之 間，用于測量并顯示所述旋轉架（22)的轉角； 所述滑柱（25)固定安裝在旋轉架（22)的側面上端，并穿過弧形滑槽（24)，與鎖緊件 (26)相連；所述弧形滑槽（24)的安裝位置和滑槽長度應使得45度反射鏡（10)的鏡面與 水平面的夾角能夠在45度到（90)度的范圍內調節。
4. 根據權利要求1所述的具有自校準功能的激光測高儀，其特征在于，所述基座（1)的 下表面安裝有磁性板，重心調節塊（12)上固定連接有一磁性塊（17)，通過磁性板與磁性塊 (17)的吸力實現重心調節塊（12)與基座（1)的連接。
【文檔編號】G01C3/30GK203837692SQ201420170574
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】曹宇, 魏鑫磊, 李峰平, 馮愛新, 朱德華, 余婷婷, 余德格 申請人:溫州大學