专利名称：数显激光坡面仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体激光器领域，特别是可用数字显示的激光坡面仪。
目前在矿山井下巷道施工中，标定巷道腰线的常用仪器是水准仪、经纬仪。水准仪用来标定水平巷道腰线，经纬仪用来标定倾斜巷道腰线。用水准仪标定水平巷道腰线时，须首先量取水准仪视线至已知腰线点间的高差以及已知腰线点至待定腰线点之间的水平距离，然后根据巷道设计坡度进行计算，再用水准仪与小钢卷尺配合标定出待定腰线点的位置。当用经纬仪标定倾斜巷道腰线时，一般均在标定巷道中线的同时采用“伪倾角法”标定巷道的腰线，其具体做法是标定完巷道中线后仪器位置不动，将仪器照准已知腰线点，测出中线方向与已知腰线点处的水平夹角，再根据巷道设计倾角计算出仪器视线方向的伪倾角，将仪器竖盘对准该伪倾角值后，令仪器瞄准已知腰线点处，用小钢尺量取视线至已知腰线点的铅垂距b。在标定待定腰线点时，依同样方法测出待定腰线点与巷道中线间的水平夹角，再计算出伪倾角后，将仪器竖盘对准伪倾角值，再照准待定腰线点处，并从视线铅垂向下量取b值，标定出待定腰线点。以后所有待标定的腰线点均要重复此过程。由此可见，在施工现场使用上述两种仪器十分费时、费力，工作效率很低。有人提出用一种经纬仪附件，安装在经纬仪望远镜上构成斜面仪，但由于斜面仪的副望远镜与其经纬仪连接时，不同的经纬仪需要有不同的连接装置，所以通用性差，不便于配套使用，直接影响标定巷道腰线的精度。目前这种斜面仪由于实用性差，生产厂家已停止生产。
针对现有技术中存在的缺点，本实用新型的目的是提供一种使用方便，省时、省力、标定精度高的数显激光坡面仪。它可大大地提高工作效率·减轻工人的劳动强度。
为了达到上述的发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现数显激光坡面仪，它包括半导体激光器、普通经纬仪的三角基座及数显读角装置。其结构特点是，所述半导体激光器的底部设有与其光轴线垂直的转轴·转轴铰接于所设托盘中，托盘的底平面与所述数显读角装置的上平面连接·数显读角装置的末端置有与所设托架连接的坡度调节器，数显读角装置的底平面可平置于托架上平面或者由坡度调节器调整数显读角装置相对于托架之间形成的竖向夹角。托架的底平面由螺丝与所述的三角基座固定。三角基座上设有调平用的螺旋柄及与下部脚架连接的中心螺纹孔，各螺旋柄可以通过托架修正数显读角装置的水平度。三角基座的底部由中心螺纹孔可活动连接有三脚支架。
按照上述的技术方案，所述数显读角装置是由其壳体、互相垂直的两个电子水准管、数字显示器、双向数显变换开关、数显电路板及其供电电源组成。各电子水准管、数字显示器、数显电路板及其供电电源均置于数显读角装置的壳体内。其中各电子水准管与数显读角装置壳体的水平基面平行，数字显示器的液晶读数盘及双向数显变换开关均暴露在数显读角装置的壳体外。
按照上述的技术方案，所述坡度调节器的结构可以采用蜗轮蜗杆机构，蜗杆轴铰接固定于所述托架上，蜗轮轴与所述数显读角装置的壳体连接，由蜗杆轴外连接的手柄转动使蜗轮轴带动数显读角装置形成竖向角移动。
由于本实用新型采用半导体激光器代替了传统的望远镜，用由电子水准管系统组成的液晶数字显示装置代替原斜面仪的经纬仪竖直度盘，并由坡度调节器可调整数字显示装置进行角移动，所以使用该仪器时，只需将与半导体激光器铰连接的数显读角装置调至巷道设计的坡度，然后使半导体激光器绕其转轴转动，即可扫出一个与巷道腰线平行的斜面，该斜面与巷道两邦的交线即为巷道坡度线，与该坡度线平行、且距轨面高为1m的倾斜线即为巷道腰线。由此可见，本实用新型不仅使用方便，省时、省力，而且标定精度高。可有效地提高工作效率，大大减轻工人的劳动强度。同现有技术相比，具有结构设计合理·携带使用方便，数显坡度值清晰、准确的特点。它不仅适用于矿山井下巷道施工中标定巷道腰线，而且也适用于在工业场地平整、铁路、公路、隧道、管道施工测量中的坡度标定及建筑装饰工程测量，有着广泛的使用前景。
以下结合附图及具体的实施方式对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的使用状态结构示意图。
参看图1、图2，数显激光坡面仪包括半导体激光器1、普通经纬仪的三角基座9及数显读角装置4。数显读角装置4是由壳体、互相垂直的两个电子水准管、数字显示器、双向数显变换开关、数显电路板及其供电电源组成。各电子水准管、数字显示器、数显电路板及其供电电源均置于数显读角装置4的壳体内。其中各电子水准管与数显读角装置4壳体的水平基面平行，数字显示器的液晶读数盘及双向数显变换开关均暴露在数显读角装置壳体外。半导体激光器1的底部设有与其光轴线垂直的转轴2，转轴2铰接于所设托盘3中，托盘3的底平面与所述数显读角装置4的上平面连接。数显读角装置4的末端置有与所设托架7连接的坡度调节器5。坡度调节器5的结构采用蜗轮蜗杆结构，蜗杆轴铰接固定于托架7的右侧端，蜗轮轴与数显读角装置4的壳体右侧端连接。数显读角装置4的底平面可平置于托架7上平面或者由蜗杆轴外连接的手柄6转动使蜗轮轴带动数显读角装置4角移动形成数显读角装置4相对于托架7之间的夹角。托架7的底平面由螺丝与所述的三角基座9固定。三角基座9上设有调平用的螺旋柄10及与下部脚架连接的中心螺纹孔，各螺旋柄10可以通过托架7修正数显读角装置4的水平度。三角基座9的底部由中心螺纹孔连接有三脚支架8。
在现场使用本实用新型时，无论在水平巷道中或在倾斜巷道中，其操作步骤是相同的。首先将该仪器通过支架8安置于巷道中线点下方大致对中·调节各螺旋柄10使半导体激光器1与数显读角装置4平行，即数字显示器双向显示的读数均为“0”。再根据巷道设计坡度，调节手柄6使数字显示器显示出巷道设计坡度，此时由半导体激光器1发出的激光束的坡度即为巷道设计坡度。然后手动半导体激光器1绕转轴2转动，则激光束扫出的斜面即为巷道掘进方向的一个坡面，激光束与巷道的交点连线即为巷道腰线的坡度线·它与巷道内已有腰线点的高差是一个常数。其中数字显示器显示的数值代表巷道设计坡度的正切tg值。例如水平巷道的设计坡度为10′19″，则数字显示器显示的值应为0.003；倾斜巷道的设计坡度为30°，则数字显示器显示的数值应为0.5774因此在使用中应予先计算出巷道设计倾角的正切tg值，以便进行标定。
权利要求1．一种数显激光坡面仪。它包括半导体激光器(1)、普通经纬仪的三角基座(9)及数显读角装置(4)，其特征在于，所述半导体激光器(1)的底部设有与其光轴线垂直的转轴(2)，转轴(2)铰接于所设托盘(3)中·托盘(3)的底平面与所述数显读角装置(4)的上平面连接，数显读角装置(4)的末端置有与所设托架(7)连接的坡度调节器(5)，数显读角装置(4)的底平面可平置于托架(7)上平面或者由坡度调节器(5)调整数显读角装置(4)相对于托架(7)之间形成的竖向夹角，托架(7)的底平面由螺丝与所述的三角基座(9)固定，三角基座(9)上设有调平用的螺旋柄(1())及与下部脚架连接的中心螺纹孔，各螺旋柄(10)可以通过托架(7)修正数显读角装置(4)的水平度，三角基座(9)的底部由中心螺纹孔可活动连接有三脚支架(8)。
2．按照权利要求1所述的数显激光坡面仪，其特征在于，所述数显读角装置(4)是由其壳体、互相垂直的两个电子水准管、数字显示器、双向数显变换开关、数显电路板及其供电电源组成，各电子水准管、数字显示器、数显电路板及其供电电源均置于数显读角装置(4)的壳体内，其中各电子水准管与数显读角装置(4)壳体的水平基面平行，数字显示器的液晶读数盘及双向数显变换开关均暴露在数显读角装置(4)的壳体外。
3．按照权利要求1或2所述的数显激光坡面仪，其特征在于，所述坡度调节器(5)的结构采用蜗轮蜗杆机构，蜗杆轴铰接固定于所述托架(7)上，蜗轮轴与所述数显读角装置(4)的壳体连接，由蜗杆轴外连接的手柄(6)转动使蜗轮轴带动数显读角装置(4)形成竖向角移动。
专利摘要一种数显激光坡面仪,包括半导体激光器、经纬仪三角基座及数显读角装置。其特点是,激光器的底部设有转轴铰接于与数显读角装置连接的托盘上,数显读角装置末端置有与托架连接的坡度调节器,数显读角装置可平置于托盘上或由坡度调节器调整数显读角装置角位移,托架底平面连接经纬仪三角基座。与现有技术相比,本实用新型使用方便,精度高,数显值清晰、准确。适用于矿山井下施工标定巷道腰线及公路、隧道等施工测量中的坡度标定。
文档编号G01C1/02GK2320985SQ98232490
公开日1999年5月26日 申请日期1998年3月4日 优先权日1998年3月4日
发明者吴小勇, 田家琦, 梁子琪, 王鸿宜 申请人:吴小勇