专利名称：手持式激光测距仪检校仪的制作方法
技术领域：
本发明属于精密光机设计、测绘仪器制造与计量器具检测等技术领域。
背景技术：
按现有国家规程(JJG 966-2010)的规定，手持式激光测距仪(下称仪器)的检定需要在约等于仪器最大测程(现在仪器的测程大都在200m左右)的室外基线场地上进行，并且需要高精度的室外长度基线场作标准，50m内不少于12个受检点，50m 200m不少于4个受检点，将仪器安置在起始点，将反射板逐一置于受检点处，然后将仪器读数与基线段实长(起始点到受检点的实际距离)进行比较而得到仪器在各点的示值误差。 这种检定方法存在费时费力的问题；存在操作非常不方便且需要多人配合才能进行的问题；存在严重受气候和环境的影响问题；存在野外仪器不易定位，且背景光较强，测量重复性非常大而往往测不准的问题。检索中国专利，尚未查到为检定手持式激光测距仪而专门设计和研制的装置。发明内容本发明为解决现有检定技术中存在的各种问题，提供一种结构紧凑、 原理简单、使用方便、精度可靠的专门用于检定手持式激光测距仪的光学机械一体化的室内装置通过其上面对面安置且具有平行度要求的两反射体的反射面对光线来回反射若干次使仪器在该装置上能读取规程要求的测程；通过置角系统设置仪器测距光束与反射面的
^ 0 + 1) A r
入射角是受检点编号，取值为1 16)，用公式A=1^ 计算出该入射角时
cos α,
光路的实际长度作为此时的标准距离(Ds为两反射面间的垂直距离，由精度满足要求的计量标准来标定；η为测距光在两反射面上总的反射次数；Ltl是仪器前端定位面至入射开始点的固定距离)与该入射角时仪器的测量显示数据Li比较来获取仪器高精度的示值误差； 通过回光装置保证各次入射光按原路返回；通过仪器座来定位和夹持仪器使操作和读数更可靠；通过横向和垂向两调节手轮来调整两镜面的平行性。
图1是本发明的一种手持式激光测距仪检校仪的主视图；图2是本发明的一种手持式激光测距仪检校仪的左视图；图3是本发明的一种手持式激光测距仪检校仪的俯视图；图4是本发明的一种手持式激光测距仪检校仪的部局图。图1、图2、图3和图4所示的是本发明的一种手持式激光测距仪检校仪的光机结构和设计原理。本发明由基座I，左、右反射体座机构II，左、右回光机构III，置角机构IV， 定位机构V各部分组成。基座I由大理石台1构成；反射体座机构II由反射体座架2、垂旋座5、垂旋架6、垂旋轴7、弹性挡圈8，垂旋板9，平旋座10、平旋架11、平旋轴32、弹性挡圈；34，反射体框12、反射体22，垂调手轮3、垂调座25、垂旋块沈、平轴销37、垂调螺杆M、垂调螺母27，平调手轮4、平调座38、平旋块40、垂轴销39、平调螺杆41、平调螺母42组成；回光机构III由底板观、旋轴座四、旋台21、卡簧33、螺母36、拨片体30、制动螺杆19，山形板 35、调角座20、筒盖56、微分筒57、游标轴58、锁紧螺杆23、螺纹顶杆59，钢珠60、顶帽61、 顶簧62、螺纹后盖18，回光镜座31、回光镜Μ、后镜盖55组成；反射体座机构II和回光机构III皆有左右之分，但其结构尺寸完全一样，镜像分布在对称面两侧。置角机构IV由底板72、旋轴座52、旋台15、卡簧50、螺母53、拨片体67、制动手轮65，山形板51、调角座16、 筒盖48、微分筒49、游标轴71、锁紧螺杆47、螺纹顶杆70，钢珠69、顶帽66、顶簧64、螺纹后盖63，置角镜座14、置角镜13、后镜盖68组成；定位机构V由定位支架17、夹持板44、压簧 45、导向杆46组成。
具体实施方式
左、右反射体座机构II各靠四颗螺栓将反射体座架2固定在大理石台1的左右两端。垂旋座5由三颗螺钉固定于反射体座架2铅垂定位面的上边缘，其两凸缘上的同轴圆孔通过垂旋轴7、弹性挡圈8与靠三颗螺钉固定于垂旋板9上棱边的垂旋架 6铰连，使垂旋板9能在反射体座架2上绕水平轴转动；在垂旋板9背面的下端靠左右居中的位置由四颗螺钉将垂调螺杆M固定于其上，在反射体座架2铅垂定位面背面的相应位置上开有带台阶的方槽孔，具有大致配合尺寸的垂调座25由四颗螺钉固定于该方槽孔之中。 垂旋块26呈方形靠左右两侧面与垂调座25竖向长方形孔的两长侧面相配合，并靠其中部固连的两颗平轴销37与垂调座25相应位置的两垂向长槽铰链配合，垂调螺母27旋入垂调螺杆M上并靠其外圆柱面与垂旋块26中部的圆柱孔相配合再由前端的台阶和后端通过三颗螺钉固连的垂调手轮3定位在垂旋块沈上，正反旋转垂调手轮3使垂调螺母27在垂调螺杆M上正反旋转并前后移动而迫使垂旋板9绕水平轴转动，靠设计垂调座25长方形孔和两垂向长槽的长度尺寸来保证垂旋板9至少有偏离其设计位置士30"的角位移。平旋座10由三颗螺钉固定于垂旋板9右侧的棱边上，其两凸缘上的同轴圆孔通过平旋轴32、弹性挡圈34，与靠三颗螺钉固定于装有反射体22的反射体框12后部凸缘右侧的平旋架11铰连，使反射体框12能在垂旋板9上绕铅锤轴转动；在反射体框12背面凸缘左侧由四颗螺钉将平调螺杆41固定于其上，在垂旋板9背面的相应位置上开有带台阶的方槽孔，具有大致配合尺寸的平调座38由四颗螺钉固定于该方槽孔之中。平旋块40呈方形靠上下两侧面与平调座38横向长方形孔的两长侧面相配合，并靠其中部固连的两颗垂轴销39与平调座38 相应位置的两横向长槽铰链配合，平调螺母42旋入平调螺杆41上并靠其外圆柱面与平旋块40中部的圆柱孔相配合再由前端的台阶和后端通过三颗螺钉固连的平调手轮4定位在平旋块40上，正反旋转平调手轮4使平调螺母42在平调螺杆41上正反旋转并前后移动而迫使反射体框12绕铅垂轴转动，靠设计平调座38横向长方形孔和两横向长槽的长度尺寸来保证反射体框12至少有偏离其设计位置士30"的角位移。通过横向和垂向的角位移将左右两侧的反射面调至精确平行。置角机构IV由四颗螺栓通过底板72固定于大理石台1上；旋台15的中部靠圆柱配合和卡簧50装有能绕其轴旋转并带有制动手轮65的拨片体67 ；下部转轴插入通过三颗螺钉固定在底板72上面的旋轴座52的轴套中并用螺母53将其定位在旋轴座52的内孔中且能整周旋转；由四颗螺钉通过后镜盖68将置角镜13封装于其内的置角镜座14通过两颗螺钉直接固装在旋台15的上表面。由三颗螺钉固连着调角座16的山形板51通过其上的配合圆孔套入旋轴座52的外圆柱体中并通过四颗螺钉被固定在旋轴座52的台阶上。顶帽 66、顶簧64靠筒盖63外圆柱面上的螺纹被封装在调角座16右侧的圆孔中并靠顶帽66外圆柱上的台阶和调角座16内圆柱上的台阶的限制以防止顶簧64将顶帽66顶出调角座16 ； 右端面上嵌有钢珠69的螺纹顶杆70通过其上螺纹与游标轴71连接并通过左端面上的左旋螺孔与螺钉的配合把套在游标轴71外圆柱上的微分筒49定位并压固在其轴肩上；靠游标轴71前端圆柱面与调角座16左侧圆孔配合和轴肩定位及锁紧螺杆47的压紧作用将它们一起固定在调角座16上。当制动手轮65锁紧时，通过转动微分筒49带动螺纹顶杆70 在游标轴71中旋转，并靠螺纹传动而前后移动，前进时钢球69推动拨片体67逆时针转动， 后退时顶帽66在顶簧64的作用下推动拨片体67顺时针转动，从而带动置角镜13顺转或逆转。以设计的几何尺寸保证微分筒49转一周，置角镜13转动Γ，并在微分筒49圆锥面上整周平均分划120格，在游标轴71与微分筒49配合的圆柱面上等间隔地刻划11条平行于轴线且格距为微分筒格距的0. 9倍的分划线。这样置角分辨力为3秒，可进行高精度置左、右回光机构III的结构和工作方式与置角机构完全相同，只是它们的底板观与置角机构的底板72的尺寸和安装位置不同；装在旋台21上的回光镜M和置角镜13的尺寸不同。其余的旋轴座四、旋台21、卡簧33、螺母36、拨片体30、制动螺杆19，山形板35、 调角座20、筒盖56、微分筒57、游标轴58、锁紧螺杆23、螺纹顶杆59，钢珠60、顶帽61、顶簧 62、螺纹后盖18，回光镜座31、回光镜Μ、后镜盖55的尺寸和装配关系与置角机构完全相同。左、右回光机构III各靠四颗螺栓通过底板观固定于大理石台1的左右两侧，并关于对称面呈镜像分布。定位机构V通过四颗螺栓将定位支架17固定在底板72上。定位支架17底部为平板状连接块，架身为纵横相连的筋形结构把底部平板状连接块和上部呈扁槽形的定位体连成整体，两导向杆46穿过定位支架17上部后凸缘上的通孔，套入两压簧45靠螺纹与夹持板44连成一体。工作时被检仪器43前部紧靠定位支架17上部开有出入射孔的前凸缘， 后部被带弹性的夹持板44紧紧顶住而被定位。检定时，仪器发出的测距光射到置角镜13中心，通过其反射后以一定入射角射向右反射体22的反射面，反射后以相同入射角射向左反射体的反射面上又反射回来，然后在左右反射面间反射若干次而到达回光镜M上，经过调节微分筒57使回光镜M的镜面垂直于射到其上的测距光，使光束沿原路返回到仪器而完成测量。通过调节置角机构的微分筒 49使置角镜13转动从而使来自仪器的测距光按不同的入射角射向反射镜面来得到不同距
离的测量。并以入射角为依据按公式
权利要求
1.一种手持式激光测距仪检校仪，其特征在于它由基座；左、右反射体座机构；左、右回光机构；置角机构；定位机构各部分组成。其中基座用大理石台构组成；反射体座机构包含反射体座架O)、垂旋板(9)和反射体框(12)以及连接反射体座架(2)和垂旋板(9)的垂旋座(5)、垂旋架(6)、垂旋轴(7)、弹性挡圈(8)和调节其间垂向夹角的垂调螺杆(M)、 垂调座0 、垂旋块06)、垂调螺母(XT)、平轴销(37)、垂调手轮(3)，连接垂旋板(9)和反射体框(1 的平旋座(10)、平旋架(11)、平旋轴(32)、弹性挡圈(34)和调节其间横向夹角的平调螺杆(41)、平调座(38)、平旋块(40)、平调螺母(42)、垂轴销(39)、平调手轮(4)， 装入反射体框(12)中的反射体02)；回光机构包含底板(观)、旋轴座(四)、山形板(35)、 旋台和回光镜座(31)以及连接旋轴座09)和旋台的螺母(36)、固定在山形板 (35)上的调角座(20)、筒盖(56)、微分筒(57)、游标轴(58)、螺纹顶杆(59)，钢珠(60)、顶帽(61)、顶簧(62)、螺纹后盖(18)、锁紧螺杆03)，由卡簧(33)定位在旋台Ql)中部的拨片体(30)和其上的制动螺杆(19)，由后镜盖(55)封装在回光镜座(31)中的回光镜(54)； 置角机构包含底板(72)、旋轴座(5 、山形板(51)、旋台(1 和置角镜座(14)以及连接旋轴座(52)和旋台(15)的螺母(53)、固定在山形板(51)上的调角座(16)、筒盖(48)、微分筒(49)、游标轴(71)、螺纹顶杆(70)，钢珠(69)、顶帽(66)、顶簧(64)、螺纹后盖(63)、锁紧螺杆G7)，由卡簧(50)定位在旋台(15)中部的拨片体(67)和其上的制动手轮(65)，由后镜盖(68)封装在置角镜座(14)中的置角镜(1 ；定位机构包含定位支架(17)、夹持板 (44)、压簧(45)和导向杆(46)。
2.根据权利要求1所述的手持式激光测距仪检校仪，其特征是反射体座机构和回光机构均有左右两个，其结构，原理和装配关系均完全一样，均沿同一对称面镜像安装在大理石台(1)的左右两端。
3.根据权利要求1或2所述的手持式激光测距仪检校仪，其特征是固定于反射体座架 (2)铅垂定位面上边缘的垂旋座( 和固定于垂旋板(9)上棱边的垂旋架(6)通过垂旋轴 (7)、弹性挡圈(8)的铰连形成反射体0 垂向旋转的转轴；固定于垂旋板(9)右侧的棱边上的平旋座(10)和固定于反射体框(1 后部凸缘右侧的平旋架(11)通过平旋轴(32)、弹性挡圈(34)的铰连形成反射体0 横向旋转的转轴。
4.根据权利要求1或2或3所述的手持式激光测距仪检校仪，其特征是垂调螺杆04) 固定在垂旋板(9)背面下端靠左右中间位置上，垂调座0 固定在反射体座架( 铅垂定位面背面相应位置处带台阶的方槽孔中；呈方形的垂旋块06)靠左右两侧面与垂调座25 竖向长方形孔的两侧面相配合并靠其中部固连的两颗平轴销(37)铰连于垂调座0 相应位置的两垂向长槽内；垂调螺母(XT)旋入垂调螺杆04)上并靠其外圆柱面与垂旋块06) 中部的圆柱孔相配合再由前端的台阶和后端固连的垂调手轮C3)定位在垂旋块06)上，旋转垂调手轮3使垂旋板9至少有士30"的垂向角位移。
5.根据权利要求1或2或3所述的手持式激光测距仪检校仪，其特征是平调螺杆Gl) 固定在反射体框(1 背面凸缘左侧处，平调座(38)固定在垂旋板(9)背面的相应位置开有带台阶的方槽孔中；呈方形的平旋块GO)靠上下两侧面与平调座(38)横向长方形孔的两侧面相配合并靠其中部固连的两颗垂轴销(39)铰连于平调座(38)相应位置的两横向长槽内；平调螺母0 旋入平调螺杆Gl)上并靠其外圆柱面与平旋块GO)中部的圆柱孔相配合再由前端的台阶和后端固连的平调手轮(4)定位在平旋块GO)上，旋转平调手轮(4)使反射体框(12)至少有士30"的横向角位移。
6.根据权利要求1所述的手持式激光测距仪检校仪，其特征是旋台(1 靠下部转轴和螺母(53)安装于固定在底板(72)上且外轴肩固定了山形板(51)的旋轴座(52)的轴套中；中部由卡簧(50)将装有制动手轮(6 的拨片体(67)定位在配合轴段上；上部将以镜盖(68)封装了置角镜(13)的置角镜座(14)固定在其平台上。固定在山形板(51)上的调角座(16)的两侧同轴圆孔中左侧靠轴肩定位和锁紧螺杆G7)锁紧装有用游标轴(71)，右端面上嵌有钢珠(69)的螺纹顶杆(70)通过其上螺纹与游标轴(71)的内螺纹连接并通过左端左旋螺孔与螺钉的连接把套于游标轴(71)外圆柱上的微分筒G9)定位并固连在其轴肩上；右侧靠筒盖G8)外螺纹与调角座(16)内螺纹连接将顶簧(64)，顶帽(66)安装于孔中；钢珠(69)与顶帽(66)分别从左右侧顶住伸入调角座(16)中部的拨片体(67)的片状部分以保证微分筒G9)正反旋转时拨片体(67)能带动置角镜(1 顺逆偏转。
7.根据权利要求1或6所述的手持式激光测距仪检校仪，其特征是以设计的几何尺寸保证微分筒G9)转一周时置角镜(1 转动Γ ；并在微分筒G9)圆锥面上整周平均分划 120格，在游标轴(71)的圆柱面上等间隔地刻划格距为微分筒格距的0.9倍的10条平行于轴线的游标线。
8.根据权利要求1或3或6或7所述的手持式激光测距仪检校仪，其特征是回光机构与置角机构原理结构和尺寸完全相同，仅安装位置和作用不一样；定位支架(17)的上部呈扁槽形，两导向杆G6)穿过其上部后凸缘上的通孔并各套有相同的压簧0 靠螺纹与夹持板G4)连成一体。被测仪器前部紧靠上部开有出入射孔的前凸缘，后部被夹持板^ {n + \)Ds τ(44)顶住而定位。检定时由公式A =-^ + A)计算出测距的标准值并与仪器示值比较Cosai来确定各处示值误差以完成仪器的检定。
全文摘要
本发明涉及一种手持式激光测距仪检校仪。它属于精密光机设计、测绘仪器制造与计量器具检测等技术领域。针对目前检定工作需要到野外去进行的状况，本发明刻意为检定手持式激光测距仪提供一个室内检定设备。它由基座；左、右反射体座机构；左、右回光机构；置角机构；定位机构组成。手持式激光测距仪由定位机构定位于规定位置上，它发出的光束被置角机构的置角镜面按一定角度反射到反射体座机构中的两平行反射面内并在其间反射若干次后射向回光机构的回光镜面，调节回光镜面使光束原路返回而完成测距。调节置角镜面的角度以改变光束对反射面的入射角而测得不同的距离，并与各入射角时的理论距离相比较来实现对手持式激光测距仪的检定。
文档编号G01C25/00GK102313557SQ20111009055
公开日2012年1月11日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者陈明华, 黄稣 申请人:广东省计量科学研究院