手持式激光測距儀測量系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光測量領域，尤其涉及一種手持式激光測距儀測量系統。
【背景技術】
[0002]自上世紀中期以來，隨著科技的不斷發展，出現了一種具有劃時代意義的測距方法一一電磁波測距。電磁波測距具有測程遠、精度高、作業效率高、勞動強度低、受地形條件限制小等優點，因此很快的應用于測量的各個領域。
[0003]第一臺手持式激光測距儀誕生于1992年，由瑞士徠卡(Leica)公司首先研制成功，1995年以后世界各地的廠商開始批量生產。手持式激光測距儀以其成本低、價格便宜、能精確的完成短距離內的測量等優點而廣泛的應用于建筑、房地產業、測繪行業、大型的工業測量等各個方面。
[0004]做為一種新型計量器具，量值的準確可靠成為了專業測量人員關注的問題，因此研宄手持式激光測距儀檢測方法及檢測裝置，保證量值傳遞的準確可靠成為計量技術人員需要解決的問題。
[0005]手持式激光測距儀的檢定校準依據是JJG966-2010《手持式激光測距儀》檢定規程。在JJG966-2010《手持式激光測距儀》檢定規程中規定測量上限不大于50m的手持式激光測距儀示值誤差用標準鋼卷尺為主要標準器的裝置測量，測量上限大于50m的測距儀示值誤差用標準鋼卷尺和標準長度基線測量。手持式激光測距儀的測量范圍通常為(0-50)m、(0-70)m, (0_100)m、(0-200)m，依據規程要求必須建立一個50m長的室內標準鋼卷尺實驗裝置和200m長的室外標準長度基線。
[0006]因為需要50m長的室內實驗場地，并且需要溫度測量系統對標準裝置進行溫度修正，因此，許多計量檢測機構因為無法滿足場地要求，不能開展手持式激光測距儀的檢測工作。
【實用新型內容】
[0007]為了解決【背景技術】中所存在的技術問題，本實用新型提出一種手持式激光測距儀測量系統，降低了檢測成本，保障了檢測精度。
[0008]本實用新型的技術解決方案是:手持式激光測距儀測量系統，其特征在于:所述測量系統包括全站型電子速測儀、光路轉換系統、導軌、手持式激光測距儀裝夾定位裝置、全站型電子速測儀裝夾定位裝置，全站型電子速測儀設置在導軌的頂端附近，光路轉換系統設置在導軌上，手持式激光測距儀裝夾定位裝置設置在導軌頂端，全站型電子速測儀裝夾定位裝置用于固定全站型電子速測儀；
[0009]光路轉換系統包括近端反射光學組件和可沿導軌移動的遠端反射光學組件；近端反射光學組件包括第二反射鏡組、第一光闌以及反射板；遠端反射光學組件包括第一反射鏡組、第三反射鏡組以及第二光闌；所述第一反射鏡組、第二反射鏡組和第二反射鏡組均包括兩個平面反射鏡，兩個平面反射鏡組成直角鏡。
[0010]上述第一光闌設在手持式激光測距儀前端，第二反射鏡組設在第一反射鏡組的出射光路上；第三反射鏡組設在第二反射鏡組的出射光路上；反射板設在第三反射鏡組出射光路上；第二光闌設在第一反射鏡組前。
[0011]上述反射器是由平面反射鏡組成的直角棱鏡。
[0012]上述手持式激光測距儀裝夾定位裝置完成X、Z方向平移、俯仰、偏擺方向的角度調整；Z軸移動范圍60mm，X軸移動范圍20mm，水平方向偏擺范圍4°，俯仰角調整范圍4° ；全站型電子速測儀裝夾定位裝置完成X、Y、Z三維的位移；X軸調整范圍100_，Y軸調整范圍100mm，Z軸調整范圍500mm。
[0013]導軌總長度為16米，包括32根I米長的鋼管拼接成兩條平行的導軌，導軌直線度為 2mm。
[0014]上述全站型電子速測儀的測距精度為(0.5+1 X I(T6D) mm。
[0015]上述反射鏡組選用反射率為95%的鍍銀平面反射鏡。
[0016]本實用新型為手持式激光測距儀的檢測提供了一套新型的檢測裝置，將檢測所需的室內實驗場地由50米縮短為16米，解決了許多計量檢測機構由于室內實驗場地長度達不到50米而無法開展手持式激光測距儀示值誤差檢測的問題。降低了檢測成本，保障了檢測精度。降低了檢測者的勞動強度，提高了檢測效率。
【附圖說明】
:
[0017]圖1是本實用新型的手持式激光測距儀測量系統原理圖；
[0018]圖2是本實用新型手持式激光測距儀裝夾定位裝置示意圖；
[0019]圖3.1、圖3.2是本實用新型全站型電子速測儀裝夾定位裝置示意圖；
【具體實施方式】
[0020]參見圖1，手持式激光測距儀測量系統由測距精度為(0.5+1 X 10-?)mm的全站型電子速測儀1、光路轉換系統、導軌3、手持式激光測距儀裝夾定位裝置4、全站型電子速測儀裝夾定位裝置5組成。光路轉換系統由近端反射光學組件21和可沿導軌3移動的遠端反射光學組件22組成，近端反射光學組件21上放置第二反射鏡組6、第一光闌7、反射板8，遠端反射光學組件22放置第一反射鏡組9、第三反射鏡組10、第二光闌11。
[0021]通過由近端反射光學組件21和遠端反射光學組件22組成的光學轉換系統，將15米長的直線光程通過6次反射，轉換為50米長的光程，調整手持式激光測距儀使其光路與全站型電子速測儀I的光路重合，以全站型電子速測儀I所測光程為標準值Di,手持式激光測距儀所測光程為測量值Li,手持式激光測距儀示值誤差Si= L ,-D1
[0022]手持式激光測距儀裝夾定位裝置可以完成X、Z方向平移、俯仰、偏擺方向的角度調整。Z軸移動范圍60mm，X軸移動范圍20mm，水平方向偏擺范圍4°，俯仰角調整范圍4°，參見圖2。
[0023]由于全站型電子速測儀本身帶有水平度盤和垂直度盤，自身具備偏擺角和俯仰角的調整功能，所以全站型電子速測儀裝夾定位裝置只設計X、Y、Z三維的位移功能。X軸調整范圍100mm，Y軸調整范圍100mm，Z軸調整范圍500mm，參見圖3.1，圖3.1。
[0024]導軌總長度為16米，是由32根I米長的鋼管拼接成兩條平行的導軌，導軌直線度為2_。在檢測過程中，由于采用的是主要計量標準器全站型電子速測儀的光程與手持式激光測距儀光程相重合的方法，所以，導軌直線度只對光斑位移產生影響，對測試結果沒有直接的影響。
[0025]手持式激光測距儀出射光與導軌3平行，才能保證在遠端反射光學組件22沿導軌3移動過程中，經過多次反射的手持式激光測距儀出射光投射到反射板8上的光斑位置保持不變。調整方法如下:
[0026]I)如圖1所示，沿導軌3移動遠端反射光學組件22到近端反射光學組件21附近，調整手持式激光測距儀的高低位置和水平位置使其光路通過第一光闌7的中心，同時調整第一光闌7與第二光闌11的中心重合，使手持式激光測距儀光路同時也通過第二光闌11的中心。
[0027]2)移動遠端反射光學組件22距近端反射光學組件21大約12米左右，調整手持式激光測距儀的俯仰角和偏擺角，使其光路通過第二光闌11的中心。
[0028]3)沿導軌3移動遠端反射光學組件22到近端反射光學組件21附近，觀察手持式激光測距儀出射光與第一光闌7和第二光闌11的中心是否重合，如有變化，重復上述調整，直到手持式激光測距儀出射光在遠端反射光學組件22處于最近處和處于最遠處時都能通過第一光闌7和第二光闌11中心，則證明手持式激光測距儀出射光與導軌3處于平行狀
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[0029]同樣，全站型電子速測儀出射光與導軌平行，才能保證在遠端反射光學組件沿導軌移動過程中，經過多次反射的全站型電子速測儀出射光投射到反射板上的光斑位置保持不變。全站型電子速測儀出射光與導軌平行度的調整與手持式激光測距儀出射光與導軌平行度的調整方法相同。
[0030]光路轉換系統中，平面反射鏡以兩兩一組的方式分別組成直角鏡，共使用了三組平面反射鏡，第一反射鏡組9和第三反射鏡組10放置在遠端反射光學組件上，第二反射鏡組6放置在近端反射光學組件上。
[0031]在手持式激光測距儀測量系統中，平面反射鏡以兩兩一組的方式分別組成夾角為90°的直角鏡，直角鏡的優點在于反射光與入射光在原理上是完全平行的。因此，平面反射鏡可以不是嚴格的與手持式激光測距儀光路成45°角放置，只要保證兩面平面反射鏡的夾角為90°，便可以保證光線的準直性。
[0032]在進行各組平面反射鏡夾角調整時，移動遠端反射光學組件使第一光闌7和第二光闌11的間距15米，在第一光闌7和第二光闌11附近使用可透光的玻璃刻線尺分別測量Dl和D2，調整第一平面反射鏡組9的偏擺角，使Dl = D2即入射光與反射光平行，可保證兩面平面鏡的夾角為90°。用同樣方法調整平面反射鏡組2和平面鏡反射組3成90°夾角。
【主權項】
1.手持式激光測距儀測量系統，其特征在于:所述測量系統包括全站型電子速測儀、光路轉換系統、導軌、手持式激光測距儀裝夾定位裝置、全站型電子速測儀裝夾定位裝置，全站型電子速測儀設置在導軌的頂端附近，光路轉換系統設置在導軌上，手持式激光測距儀裝夾定位裝置設置在導軌頂端，全站型電子速測儀裝夾定位裝置用于固定全站型電子速測儀；所述手持式激光測距儀裝夾定位裝置完成X、Z方向平移、俯仰、偏擺方向的角度調整；z軸移動范圍0-60mm，X軸移動范圍0_20mm，水平方向偏擺范圍0-4°，俯仰角調整范圍0-4° ;全站型電子速測儀裝夾定位裝置完成X、Y、Z三維的位移；X軸調整范圍O-lOOmm，Y軸調整范圍O-lOOmm，Z軸調整范圍0_500mm ； 光路轉換系統包括近端反射光學組件和可沿導軌移動的遠端反射光學組件；近端反射光學組件包括第二反射鏡組、第一光闌以及反射板；遠端反射光學組件包括第一反射鏡組、第三反射鏡組以及第二光闌；所述第一反射鏡組和第二反射鏡組均包括多個反射鏡，反射鏡兩兩之間組成直角鏡。
2.根據權利要求1所述的手持式激光測距儀測量系統，其特征在于:所述第一光闌設在手持式激光測距儀前端，第二反射鏡組設在第一反射鏡組的出射光路上；第三反射鏡組設在第二反射鏡組的出射光路上；反射板設在第三反射鏡組出射光路上；第二光闌設在第一反射鏡組前。
3.根據權利要求2所述的手持式激光測距儀測量系統，其特征在于:所述反射器是由平面反射鏡組成的直角棱鏡。
4.根據權利要求3所述的手持式激光測距儀測量系統，其特征在于:導軌總長度為16米，包括32根I米長的鋼管拼接成兩條平行的導軌，導軌直線度為2_。
5.根據權利要求1所述的手持式激光測距儀測量系統，其特征在于:所述全站型電子速測儀的測距精度為(0.5+lX10-6D)mmo
6.根據權利要求5所述的手持式激光測距儀測量系統，其特征在于:所述反射鏡是反射率為95%的鍍銀的反射鏡。
【專利摘要】本實用新型提出手持式激光測距儀測量系統，包括全站型電子速測儀、光路轉換系統、導軌、手持式激光測距儀裝夾定位裝置、全站型電子速測儀裝夾定位裝置，全站型電子速測儀設置在導軌的頂端附近，光路轉換系統設置在導軌上，手持式激光測距儀裝夾定位裝置設置在導軌頂端，全站型電子速測儀裝夾定位裝置用于固定全站型電子速測儀；本實用新型一種手持式激光測距儀測量系統，降低了檢測成本，保障了檢測精度。
【IPC分類】G01C25-00
【公開號】CN204405081
【申請號】CN201320876295
【發明人】劉瑩, 劉霞, 楊寧, 林紅, 李 榮
【申請人】陜西省計量科學研究院
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月25日