专利名称：防爆激光隧道断面检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隧道断面检测装置，特别涉及一种防爆激光隧道断面检测仪。
背景技术：
在隧道建设或验收时为了科学的指导施工，需要一种详细、客观描绘测量对象的测 量仪器。现有测量仪器一般采用光电编码盘、激光测距仪、电机转动部件加上控制电路 构成的极坐标检测系统。由于高精度、小体积的光电编码盘价格都比较高，复杂、高精 密的机械结构也不适合小规模企业生产，再加上断面检测仪的市场范围不是很大， 一些 设计、加工能力强的大企业不愿在这方面投资。受这几方面影响，现有的断面检测产品 一般精度较低(现有产品角度检测精度一般是0.1度左右)、稳定性较差、制作成本高，
而且没做防爆处理，不能用在矿井下。 发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种精度高、稳定性好、成本低、能够防爆的防 爆激光隧道断面检测仪。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，包括激光测距仪，其中，装有测量控制电路
的底座上设有左支架和右支架；所述激光测距仪的左转臂与所述左支架内的测角装置相 连，所述激光测距仪的右转臂通过轴承与所述右支架相连，所述激光测距仪的下面固定 有竖直步进电机，所述竖直步进电机上的输出轴固定有竖直步进电机齿轮，所述竖直步 进电机齿轮与固定在支架上的支架齿轮相啮合，所述支架齿轮与所述激光测距仪的所述 右转臂同轴；所述激光测距仪、测角装置、所述竖直步进电机与测量控制电路分别电连 接；所述测量控制电路密封在所述底座内；所述测量控制电路表面涂有丙烯酸树脂。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，所述测量控制电路中的所有电容小于 1.55uF;所述测量控制电路中的所有电感小于100mH，并在其回路中串入的电阻大于 1100欧姆；所述测量控制电路中的各元件的间距大于lmm。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，所述测量控制电路的电池串接有限流 电阻。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，所述测量控制电路的电池串接有自恢复保险。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，所述测量控制电路的电源采用镍氢电池。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，所述测量控制电路的电源部分整体包 覆有硅胶。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，检测仪所述底座可转动的固定在检测 仪基座上，所述底座上固定有水平步进电机，所述水平步进电机上的输出轴固定有水平 步进电机齿轮，所述水平步进电机齿轮与所述基座上的基座齿轮相啮,；所述水平步进 电机与测量控制电路电连接。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，所述激光测距仪上固定有瞄准望远镜。 本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，所述基座下面固定有三角架。 本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，其中，检测仪的外壳涂有防静电漆。 本实用新型防爆激光隧道断面检测仪可以由现有的电子全站仪改造而成，不改变全 站仪的基本结构，保证全站仪的精度的前提下，利用电子全站仪的精密机械结构，把电 机驱动机构、全站仪测角系统和测量控制系统共同组合成转动伺服系统。这套旋转词服 系统加上激光测距仪所组成的本实用新型防爆激光隧道断面检测仪精度高、稳定性好、 成本低。由于本实用新型防爆激光隧道断面检测仪采取了密封、防静电等多项防爆措施， 因此能够防爆，可以用在矿井下。
图1是本实用新型防爆激光隧道断面检测仪的整体图； 图2是图1的局部放大图3是本实用新型防爆激光隧道断面检测仪测量控制电路的电源部分框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型防爆激光隧道断面检测仪作进一步说明。 参见图l、图2,本实用新型防爆激光隧道断面检测仪，包括激光测距仪l，装有 测量控制电路的底座2上设有左支架3和右支架10;激光测距仪1的左转臂4与左支架 3内的测角装置相连，激光测距仪1的右转臂6通过轴承与右支架IO相连，激光测距仪 l的下面固定有竖直步进电机7，竖直步进电机7上的输出轴固定有竖直步进电机齿轮8， 竖直步进电机齿轮8与固定在支架上的支架齿轮9相啮合，支架齿轮9与激光测距仪1的右转臂6同轴；激光测距仪l、测角装置、竖直步进电机7与测量控制电路分别电连 接。激光测距仪1上固定有瞄准望远镜15。测量控制电路密封在所述底座2内；测量控
制电路表面涂有丙烯酸树脂。测量控制电路中的所有电容小于1.55uF;测量控制电路中 的所有电感小于100mH，并在其回路中串入的电阻大于1100欧姆；测量控制电路中的 各元件的间距大于lmm。本实用新型防爆激光隧道断面检测仪的外壳涂有防静电漆。
检测仪底座2可转动的固定在检测仪基座11上，底座2上固定有水平步进电机12， 水平步进电机12上的输出轴固定有水平步进电机齿轮13，水平步进电机齿轮13与基座 11上的基座齿轮14相啮合；水平步进电机12与测量控制电路电连接？基座ll下面固 定有三角架16。
参见图3，本实用新型防爆激光隧道断面检测仪测量控制电路的电源中的电池为镍 氢电池。测量控制电路的电池串接有限流电阻和自恢复保险，自恢复保险规格U110, 限流电阻为2.5欧姆阻排。电源部分整体包覆有硅胶。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪的的测量原理与现有的隧道断面检测系统基 本相同，其测量过程如下将本实用新型防爆激光隧道断面检测仪放置在被测隧道断面 的地面上，锁定基座11上的底座2使激光测距仪1的转动方向落在被测断面上，建立 以本实用新型防爆激光隧道断面检测仪为原点的极坐标系统。测量控制电路驱动竖直步 进电机7使激光测距仪1旋转到一组特定角度(如1度，2度......180度等)，测量控制
电路读取测角装置测得的旋转角度和激光测距仪1测得的距离，旋转角度和距离则可定 位断面曲线在极坐标系统中的一个点，将各点连接起来就可以得到断面的曲线形状。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪可以由现有的电子全站仪改造而成。现有的电 子全站仪的基本结构如下装有测量控制电路的全站仪底座2上设有两个支架；瞄准望 远镜15 (内含激光测距仪1)的左转臂4与左支架3内的测角装置相连，瞄准望远镜15 的右转臂6通过轴承与右支架10相连;激光测距仪1、测角装置与测量控制电路电连接。
底座2可转动的固定在全站仪基座11上，基座11下面固定有三角架16。
本实用新型防爆激光隧道断面检测仪在电子全站仪的手动旋转部分(瞄准望远镜15 和底座2)加上了竖直和水平步进电机驱动结构，将步进电机接入测量控制电路的控制 接口。这样改造后电子全站仪不但具有断面检测的功能，还保持了原有功能。由于电子 全站仪是早已成熟且民用普及的产品，不仅价格低、精度高且性能稳定。以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的 范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本 实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的 保护范围内。
权利要求1.一种防爆激光隧道断面检测仪，包括激光测距仪(1)，其特征在于装有测量控制电路的底座(2)上设有左支架(3)和右支架(10)；所述激光测距仪(1)的左转臂(4)与所述左支架(3)内的测角装置相连，所述激光测距仪(1)的右转臂(6)通过轴承与所述右支架(10)相连，所述激光测距仪(1)的下面固定有竖直步进电机(7)，所述竖直步进电机(7)上的输出轴固定有竖直步进电机齿轮(8)，所述竖直步进电机齿轮(8)与固定在支架上的支架齿轮(9)相啮合，所述支架齿轮(9)与所述激光测距仪(1)的所述右转臂(6)同轴；所述激光测距仪(1)、测角装置、所述竖直步进电机(7)与测量控制电路分别电连接；所述测量控制电路密封在所述底座(2)内；所述测量控制电路表面涂有丙烯酸树脂。
2. 根据权利要求1所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于所述测量控制电路中的所有电容小于1.55uF;所述测量控制电路中的所有电感小于100mH，并在 其回路中串入的电阻大于1100欧姆；所述测量控制电路中的各元件的间距大于lmm。
3. 根据权利要求2所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于所述测量控 制电路的电池串接有限流电阻。
4. 根据权利要求3所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于所述测量控制电路的电池串接有自恢复保险。
5. 根据权利要求4所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于所述测量控制电路的电源采用镍氢电池。
6. 根据权利要求5所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于所述测量控制电路的电源部分整体包覆有硅胶。
7. 根据权利要求6所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于检测仪所述底座(2)可转动的固定在基座(11)上，所述底座(2)上固定有水平步进电机(12)， 所述水平步进电机(12)上的输出轴固定有水平步进电机齿轮(13)，所述水平步进电 机齿轮(13)与所述基座(11)上的基座齿轮(14)相啮合；所述水平步进电机(12) 与测量控制电路电连接。
8. 根据权利要求7所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于所述激光测距仪(1)上固定有瞄准望远镜(15)。
9. 根据权利要求8所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于所述基座 (11)下面固定有三角架(16)。
10. 根据权利要求8所述的防爆激光隧道断面检测仪，其特征在于检测仪的外 壳涂有防静电漆。
专利摘要一种防爆激光隧道断面检测仪，包括激光测距仪，装有测量控制电路的底座上设有左支架和右支架；激光测距仪的左转臂与左支架内的测角装置相连，激光测距仪的右转臂通过轴承与右支架相连，激光测距仪的下面固定有竖直步进电机，竖直步进电机上的输出轴固定有竖直步进电机齿轮，竖直步进电机齿轮与固定在支架上的支架齿轮相啮合，支架齿轮与激光测距仪的右转臂同轴；激光测距仪、测角装置、竖直步进电机与测量控制电路分别电连接；测量控制电路密封在底座内；测量控制电路表面涂有丙烯酸树脂。本实用新型解决了现有检测仪精度较低、稳定性较差、制作成本高、不能用在矿井下的问题。
文档编号G01V8/10GK201138331SQ20072019092
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者范兴旺 申请人:范兴旺;王丽丽