专利名称：一种用于测量建筑结构物位移的光电测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种用于测量建筑结构物位移的光电测量仪。
背景技术：
随着国民经济的持续、稳定发展，国家每年都投入巨资用于修建公路、铁路及其它工程。为了确保施工质量，必须对工程施工进行检验。目前普遍使用的方法是在被测物上固定一个发光二级管标志靶，通过光电测量仪器把标志靶的发光点成像在光电测量仪器上，并转换成电信号，然后通过计算机软件的实时处理得到被测物竖直及水平两维的位移、振动等参数。目前普遍使用的光电测量仪器有两种类型一类是采用线阵CCD(电荷耦合器)做光电转换器与光学经纬仪机架组合而成，其特点是采样速率高，缺点是灵敏度很低，测量现场需有交流电源，并且必须进行x、y两维校正。而且由于CCD长度达几十毫米，对于这样大的视场，采用普通的用于目视观测的光学经纬仪镜头畸变严重，测量误差很大。另一类是采用面阵CCD模拟摄像头做光电转换器结合长焦距光学镜头构成，其特点是灵敏度高、误差小，其缺点是采样速率低(最高25HZ左右)，频率响应差。而且由于模拟摄像机通常基于一个视频输出信号，而这个输出信号是用很窄的电压波动范围来表示从黑色到白色的变化，因此只要有若干毫伏的外部噪声干扰就可影响输出的视频信号，所以输出噪声大，图像的质量差，在做动态挠度测量时，图像模糊，测出的时一程曲线失真严重，测得的数据误差较大，而且这种动态失真特性很难用常规的静态计量方法测量出来。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采样速率高，抗干扰能力强，测量误差小，图像质量高的测量建筑结构物位移的光电测量仪。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的一种用于测量建筑结构物位移的光电测量仪，它是由高速面阵数字CMOS摄像头、模拟面阵摄像头、线阵及面阵光电位置敏感元件(PSD)和电荷耦合器件(CCD)等五种光电转换器件结合电子经纬仪构成。各种光电转换器件分别安装在电子经纬仪的望远镜的上部和下部，通过切换装置结合为一体，可同时或部分接通工作。在望远镜的目镜一侧安装一组反射镜，在各光电转换器件的同一侧分别安装一个滤光镜。工作时，通过电子经纬仪的望远镜把固定在被测物上的发光二极管标志靶的发光点通过反射镜和滤光镜后，分别成像在五种光电传感器上。标志靶随被测物竖直及水平两维的位移、振动，在光电传感器上反映为像素的变化。该变化通过数据传输线将电信号送到计算机，经计算机软件的实时处理就可以得到被测物竖直及水平两维的静态及动态位移、振动等参数。既可同时使用几种光电转换器件对一个被测目标同步测量，也可根据不同的检测对象，快速切换为用某种光电转换器件进行测量。
本发明具有以下积极效果1、本发明的光电转换器件中采用了高速而阵数字CMOS摄像头，其采样速率高达100帧/秒，对于像桥梁、大跨度结构物的动态特性曲线可以很好地描述，动态测量误差小，并可进行挠度的测量。
2、由于采用了高速面阵数字CMOS摄像头，随使用时间和温度变化而产生的漂移小。而且数字信号与模拟摄像机通常基于一个视频输出信号不同，它是由特定阀值控制的，因此抗干扰能力强，图像稳定。
3、本发明由于设置了多个光电转换器件，既可同时使用几种光电转换器件对被测物同步测量，也可根据不同的检测对象，快速切换用某种光电转换器件进行测量。
图1为光电测量仪的工作原理方框图。
具体实施例方式
一种用于测量建筑结构物位移的光电测量仪，它将高速面阵数字CMOS摄像头、模拟面阵摄像头、线阵及面阵光电位置敏感元件(PSD)和电荷耦合器件(CCD)分别安装在电子经纬仪的望远镜的上部和下部，并通过切换装置组合成一体。在望远镜的目镜一侧安装一组反射镜，在各光电转换器件的同一侧分别安装一个滤光镜即可。使用时，在被测物上合适位置固定一个发光二级管标志靶，将该光电测量仪架设在一稳固不动的参考位置上，调整电子经纬仪的望远镜光学系统，瞄准发光二级管标志靶，并置于镜头里十字线中心。从望远镜射出的光线，经反射镜组反射，再经滤光镜后，分别成像在各光电转换器件上。发光二级管标志靶随被测物竖直及水平两维的位移、振动，在光电转换器件上反映为像素的变化。该变化通过数据传输线将电信号送到计算机，再经计算机软件的实时处理就可以得到被测物竖直及水平两维的位移、振动等参数。
权利要求
1.一种用于测量建筑结构物位移的光电测量仪，其特征在于它是由高速面阵数字CMOS摄像头、模拟面阵摄像头、线阵及面阵光电位置敏感元件和电荷耦合器件五种光电转换器件结合电子经纬仪构成，各种光电转换器件分别安装在电子经纬仪的望远镜的上部和下部，通过切换装置结合为一体，在望远镜的目镜一侧安装一组反射镜，在各光电转换器件的同一侧分别安装一个滤光镜。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量建筑结构物位移的光电测量仪，其特征在于切换装置既可使各种光电转换器件同时接通工作，也可使各种光电转换器件部分接通工作。
全文摘要
本发明涉及测量技术领域，用于测量建筑结构物的位移、振动等参数。它由高速面阵数字CMOS摄像头、模拟面阵摄像头、线阵及面阵光电位置敏感元件(PSD)和电荷耦合器件(CCD)等五种光电转换器件结合电子经纬仪构成。各种光电转换器件通过切换装置结合为一体，可同时或部分接通工作。用本发明测量建筑结构物位移，采样速率高，建筑结构物的动态特性曲线可以很好地描述，测量误差小，而且抗干扰能力强，图像稳定。既可同时使用几种光电转换器件对被测物同步测量，也可根据不同的检测对象，快速切换用某种光电转换器件进行测量。
文档编号G01B11/00GK101029822SQ20061000799
公开日2007年9月5日 申请日期2006年3月3日 优先权日2006年3月3日
发明者陈勇 申请人:陈勇