一种土木工程试验的激光测量装置的制作方法

本发明涉及土木工程测量设备技术领域，具体为一种土木工程试验的激光测量装置。

背景技术：

目前广泛应用于工程测量、装饰装修、设备安装等方面作业过程中的水平激光仪，一般只能进行水平、竖直基准线、对顶及对地基准点测量测定，同时需要人员进行仪器的调平工作，普通的激光水平仪只能安放在三脚架上使用，无法将其悬吊使用。

在土木工程学科的试验研究中，通常需要进行试验梁、柱、剪力墙、框架结构、试块等试件的安装就位；在建筑结构实验室中，通常采用传统的水准尺、铅垂等简易设备进行定位，利用皮尺或者直尺进行测距，对于大型试件如框架、剪力墙、大尺寸梁柱、砌体结构、组合结构等，如何预先快速准确的就位安装，以及在吊车将试件安放在反力架下及后期利用铰链进行进一步调整过程中，这些传统的安装就位方法以及测距方法会花费较大的人力物力，耽误试验时间，并且安装就位效果不佳，测距过程繁琐，还会产生较大误差，影响试验效果，特别对于组合结构的试件，安装就位过程更加繁琐难以操作。

综上所述，如何能够解决土木工程学科试验研究中试件的安装就位问题，提高试验的效率和可靠性是目前实验技术中急需解决的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种土木工程试验的激光测量装置，通过吊架和三脚架能够快速的将激光水平仪进行定位安装，提高安装效率，提高测量精度。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种土木工程试验的激光测量装置，包括激光水平仪和用于将其安装在反力架上的吊架；

所述激光水平仪包括壳体和竖轴，竖轴竖直安装在壳体中，竖轴上安装有竖向激光器、水平激光器和测距激光器；所述壳体上对应设置有竖向激光线出口、水平激光线出口和测距器激光线出口；

所述吊架包括上连接杆、连接板和具有磁性的吸附支脚，多个吸附支脚垂直设置在连接板的顶部，上连接杆垂直设置在连接板的底部，上连接杆的下端与激光水平仪的壳体连接，吸附支脚用于吸附在反力架上。

优选的，所述吸附支脚上设置有微调旋钮，微调旋钮通过螺纹套设在吸附支脚上，调节微调旋钮用于将激光水平仪调节至水平状态。

优选的，还包括用于将激光水平仪支撑在地面上的三脚架，包括支撑板，支撑板的底部设置有三脚支腿，支撑板的顶部设置水平调节板，支撑板和水平调节板之间有多个用于调节水平调节板的调节装置，激光水平仪安装在水平调节板上的装置上。

优选的，所述调节装置包括外套筒和内套筒，外套筒的下端与支撑板连接，内套筒设置在外套筒中，内套筒的上端与水平调节板的底部连接，外套筒的外侧通过螺纹还连接有调节旋钮。

优选的，所述激光水平仪通过调升垂架安装在水平调节板的顶部；

所述调升垂架为螺杆，螺杆配装在水平调节板的中心，螺杆的顶部设置有下连接装置，激光水平仪通过螺纹连接在下连接装置的顶部，旋转螺杆用于实现激光水平仪的高度调节。

优选的，所述螺杆还设置有刻度尺。

优选的，所述三脚支腿为伸缩结构。

优选的，所述竖向激光线出口和水平激光线出口上还分别设置有用于调节光线出口大小的窗口调节装置；

所述窗口调节装置包括滑轨和挡板，滑轨沿激光线出口的长度方向设置在壳体的内壁上，挡板设置在激光线出口上并位于滑轨中，挡板上设置有按钮，激光线出口端部的壳体上设置有滑动槽，按钮位于移动槽中，移动挡板能够调节激光线出口的大小。

优选的，所述滑轨为两个l型板，两个l型板对称设置在激光线出口长度方向的两侧，l型板的一侧与激光水平仪壳体的内壁连接，l型板与内壁之间形成的空间为滑槽，挡板的两侧分别设置在两个滑槽中。

优选的，所述每个滑槽中分别对称设置两个挡板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种土木工程试验的激光测量装置，包括激光水平仪和吊架，在激光水平仪中设置竖向激光器、水平激光器和测距激光器，实现水平和垂直方向的测量定位，同时能够进行距离测定，提高激光水平仪的适用性，提高测量效率；激光水平仪通过吊架采用磁吸式能够快速安装在反力架上，减少安装程序，提高安装效率，提高安装的准确性。

在吸附支脚上设置微调旋钮，能够快速对激光水平仪进行调节，进一步提高安装效率。

当需要将激光水平仪安装在地面上时，采用三脚架进行支撑，同时通过调节装置对水平调节板进行调节，实现激光水平仪的快速安装。

调节激光水平仪的高度时，通过旋转调升垂架进行调节，实现激光水平仪在竖直高度方向的调节，进一步需要大幅度调节激光水平仪的高度时采用调节三脚支腿的长度进行调节，根据不同的调节高度分别采用调升垂架和三脚支腿进行调节，实现激光水平仪的快速调节。

进一步在竖向激光线出口和水平激光线出口上设置窗口调节装置，进而调节激光线出口的大小，避免影响试验人员的眼睛以及其他试验正常进行。

附图说明

图1为本发明激光水平仪的结构示意图；

图2为本发明竖轴的结构示意图；

图3为本发明上悬吊架的结构示意图；

图4为本发明三脚架的结构示意图。

图中：1、竖向激光线出口；2、水平激光线出口；3、测距器激光线出口；4、竖向挡板；5、水平挡板；6、上螺旋孔位；7、竖轴；8、竖向激光器；9、水平激光器；10、测距激光器；11、吸附支脚；12、微调旋钮；13、上连接杆；14、下连接装置；15、调升垂架；16、水平调节板；17、调节旋钮；18、三脚支腿。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1和2所示，一种土木工程试验的激光测量装置，包括激光水平仪、吊架和三脚架；

其中，激光水平仪包括壳体和竖轴7，竖轴7垂直安装在壳体中，竖轴7上安装有竖向激光器8、水平激光器9和测距激光器10，测距激光器10位于水平激光器9的上部，竖向激光器8和水平激光器9位于同一水平高度。

壳体上设置有激光线出口，包括竖向激光线出口1、水平激光线出口2和测距器激光线出口3，壳体为矩形结构，竖向激光线出口1、水平激光线出口2分别位于壳体上相邻的两个平面，测距器激光线出口3位于水平激光线出口2的顶部；激光水平仪开启后，竖向激光器8、水平激光器9和测距激光器10的激光线分别自竖向激光线出口1、水平激光线出口2和测距器激光线出口3射出。壳体的顶部设置有用于连接吊架的上螺旋孔位6，壳体的底部设置有用于连接三脚架的螺旋孔位。

如图3所示，该吊架包括上连接杆、连接板和具有磁性的吸附支脚11，多个吸附支脚11垂直设置在连接板的顶部，上连接杆垂直设置在连接板的底部，上连接杆的下端通过螺纹与激光水平仪壳体的上螺旋孔位6连接，螺纹为1/4-20英制外接螺，吸附支脚11采用磁铁制成，激光水平仪通过吸附支脚11吸附在反力架的顶部，完成激光水平仪的快速悬吊安装。

吸附支脚11上设置有微调旋钮，吸附支脚11的表面设置有螺纹，微调旋钮套设在吸附支脚11，通过调节微调旋钮将激光水平仪调节至水平状态。

吸附支脚11的数量为三个，三个吸附支脚11圆周均布在连接板的顶部。

该三脚架包括支撑板，支撑板的顶部设置水平调节板16，支撑板和平调节板16之间水平均布有多个调节装置，用于调节水平调节板16，水平调节板16的中心垂直安装有调升垂架15，调升垂架15的顶部设置有下连接装置14，激光水平仪通过壳体底部的螺旋孔位安装在调升垂架15的顶部，支撑板的底部设置有能够伸缩的三脚支腿18。

该调节装置包括外套筒和内套筒，外套筒的下端与支撑板连接，内套筒设置在外套筒中，内套筒的上端与水平调节板16的底部连接，外套筒的外侧通过螺纹还连接有调节旋钮17，旋转调节旋钮17使水平调节板16上升或下降，实现水平调节板16的水平调节。

该调升垂架15包括螺杆和设置螺杆顶部的下连接装置14，螺杆配装在水平调节板16的中心，激光水平仪与下连接装置14通过螺纹连接，螺杆上设置有刻度尺，实现激光水平仪高度方向的精准调节。当需要不同高度的水平线时，不需要通过调整三脚架的腿长来调整三脚架的水平线的高度，通过旋转螺杆即可实现激光水平仪的高度调节。

在图4中，通过调整下面的调节旋钮17，可使三脚架上水平板达到水平状态，能够使得激光水平仪平稳的使用，三脚架与激光水平仪相连接，使得激光水平仪能够更加灵活方便的安放于试件外的地面上。

激光水平仪采用自动安平的激光器，在基盘上安放带自动安平功能的激光器，采用摆锤配合磁阻尼的方式。激光水平仪采用360°水平线，两条相互垂直的垂线，一条测距水平激光线，水平线的精度为1mm/5m，垂直线的精度为1mm/3m，激光水准仪具有精度高、视线长等特点。当试件安装定位结束时，按下底面的激光线按键，旋转按钮到off键，关闭激光水平仪。

竖向激光线出口1和水平激光线出口2均设置有窗口调节装置，下面以竖向激光线出口1为例对窗口调节装置的结构进行详细的描述，其包括滑轨和挡板，滑轨为两个l型板，两个l型板对称设置在激光线出口长度方向的两侧，l型板的一侧与激光水平仪壳体的内壁连接，l型板与内壁之间形成的空间为滑槽，两个l型板分别与内壁形成的滑槽相对，挡板的两侧分别设置在滑槽中，挡板的表面设置有按钮，激光线出口两端的壳体上分别设置有滑动槽，挡板的按钮位于移动槽中，驱动按钮在移动槽中移动，实现对激光线出口大小的调节，每个滑槽中分别设置两个挡板，安装在竖向激光线出口1的档位为竖向挡板4，安装在水平激光线出口2的档位为水平挡板5。

在激光水平仪内部的激光测距仪，在工作时通过水平测距器激光线激光器向目标投射的一束激光，由激光水平仪内置的光电元件接收目标反射回的激光束，测定光线从发射到接收的时间，通过时间来计算所需测的距离值。

在安装定位试件的时候，由于激光束从激光线出口射出，射出的激光线会布满整个空间，会影响其他试验正常进行，同时会伤害试验人员的眼睛，在实验时，可以通过调整挡板的位置调节激光线出口的大小，通过此来控制激光线的投射范围，使从激光出线口射出的光线与试件需要安装定位的形状相对应，避免影响试验人员的眼睛以及其他试验正常进行。

在试件安装就位之前，可根据试验设计方案，利用激光测距仪进行对中测距，先将地面上的点位标记出来，通过激光水平仪竖向激光线和竖向激光线的交叉点与地面上试件位置标记的点位结合起来，这能很快地进行激光水平仪在反力架上的定位工作。

在使用时按下激光线开关按钮，按钮开关具有自锁功能，按下开关键后，接通激光器供电回路，发射激光线束，此时激光束从竖向激光线出口1和水平激光线出口2中射出，使其沿视准轴方向射出的水准仪。

该土木工程试验的激光测量装置，通过自动安平的激光水平仪，以及在此基础上的调整窗口，能够较为准确的在短时间内方便的进行土木工程试验试件的安装就位，对试验研究过程的效率和准确度大大提升，更好的方便了在土木工程试验中进行使用。

激光水平仪通过自动安平的激光器，快速准确的将激光线投射到需要安装的试件上，能够节约试验时间，降低工作量，方便操作者使用。激光水平仪能够快速精准的测量激光水平仪与物体之间距离，实验人员能够根据距离大小不断地调整试件的位置。本激光水平仪，能够水平放置使用，也能够悬吊使用，同时移动方便，极大的方便了土木工程学科试验试件安装就位，提高了试验试件安装过程中的效率，确保了试验所得到的效果。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。