专利名称：光电式垂线遥测坐标仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量电站大坝、滑坡、建筑物等岩土工程结构水平位移
的测量仪，具体地说，它是一种光电式垂线遥测坐标仪。
背景技术：
在岩土工程安全监测中，岩土结构的位移、变形监测是一个必不可少的重要监测 项目，由于岩土结构(如大坝)随外界因素(如水位、温度)的变化而缓慢变化，所以，需 要较长时间的无人值守监测。在已有技术中，中国专利ZL01213189.X提供了一种"光电式 变形坐标仪"，该仪是一种垂线遥测坐标仪，它具有两套光电检测器，通过投射两束相互垂 直的水平平行光，使被测垂线分别在两个线阵CCD光电转换接收器上投影，通过检测垂线 投影位置变化，分别检测大坝在上、下游方向(X)和右左两岸(Y)方向的移位。它利用线阵 CCD光电转换接收器直接输出位移量的数字信号，避免了感应式坐标仪的"零飘"问题，被测 垂线钢丝无须附着任何感应物，不影响垂线自由变化，真正做到了非接触式测量。但是，随 着技术的不断进步，它也存在着一些不如人意的地方，比如为了保证平行光源较好的平行 度，物距越长越好，该仪使用了较长的物距，导致平行光源的轴向较长，体积增大；再如该 仪不具备测量数据本地的存储功能，不方便现场测量数据的采集。
实用新型内容本实用新型的目的是针对已有技术中的问题，提供一种改进的光电式垂线遥测坐 标仪，以减小仪器体积、完善功能。 为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下 它具有一个水平放置的回字形壳体，在该回字形壳体的一侧设有一个可使被测垂
线钢丝进入壳体中心检测区的过线缝隙，在该回字形壳体的环壁内装有其平行检测光十字
交叉布置的两套光电检测器，所述的光电检测器由一个平行光源和一个用于接收被测垂线
平行光投影的线阵CCD光电转换接收器组成，它还具有一个由单片机系统构成的测量控制
器，所述的CCD光电转换接收器的信号输出端与该测量控制器电连接，所述的平行光源由
一个筒形外壳、设在筒形外壳前端面的凸透镜)和设在凸透镜焦平面上的光源构成，其特
殊之处是在所述的光源与凸透镜之间增设一个45。反射镜，所述的光源安装在外壳的侧
壁上，它发出的光通过一个45。反射镜反射到所述的凸透镜上。 本实用新型进一步改进的技术方案如下 所述的测量控制器中的单片机系统内设有本地移动存储盘。 通过上述技术方案可以看出，本实用新型在平行光源中加入了一个45。反射镜， 使光源发出的光经过一次反射到达凸透镜，这样，平行光源的轴向距离减小，其径向距离可 以根据环壁的安装空间适当 加，不仅加大其物距，同时还縮小其轴向长度，使仪器体积大 大縮小。同时，在本仪的测量控制器中还加装移动存储盘，使其具有备份和便于现场提取测
图1、本实用新型的安装示意图。 图2、本实用新型的俯视结构示意图。
具体实施方式
参见图l，它具有一个水平放置的回字形壳体l，本例的回字形壳体l由底板和扣
在底板上的上盖构成，在该回字形壳体的一侧设有一个可使被测垂线钢丝3进入壳体中心 检测区1-1的过线缝隙2。 参见图2，在该回字形壳体1的环壁内装有其平行检测光4、5十字交叉布置的两套 光电检测器， 一套光电检测器由一个平行光源6和一个线阵CCD光电转换接收器7组成，它 们都固定的底板上。所述的平行光源6具有一个筒形外壳6-l，在筒形外壳前端面装有一 个凸透镜6-2，在筒形外壳的侧壁上安装光源6-3，在光源6-3与凸透镜6-2之间设有一个 45°反射镜6-4，所述的光源6-3通过该45°反射镜反射到凸透镜6_2上，而发出平行光， 该平行光通过垂线钢丝3照射到线阵CCD光电转换接收器7上，则垂线钢丝的投影也随之 映射到线阵CCD上。 再参见图l，图中示出测量坐标，当大坝沿坐标X或Y方向水平移动时，回字形壳 体1随之移动，与垂线钢丝3产生移位，则垂线钢丝在X方向或Y方向的投影随之位移，该 投影与初始测量的投影位置比较，即可得出大坝在X方向和Y方向水平位移的测量值。 再参见图2，本仪具有一个由单片机系统构成的测量控制器8，所述CCD光电转换 接收器的信号输出端与该测量控制器8电连接，在该测量控制器中设有本地移动存储盘， 并在单片机的测控程序中设置监测信号的本地备份程序，从而使本仪具有本地存储功能， 便于在监测现场提取测量数据。
权利要求一种光电式垂线遥测坐标仪，它具有一个水平放置的回字形壳体(1)，在该回字形壳体的一侧设有一个可使被测垂线钢丝(3)进入壳体中心检测区(1-1)的过线缝隙(2)，在该回字形壳体的环壁内装有其平行检测光(4、5)水平十字交叉布置的两套光电检测器，所述的光电检测器由一个平行光源(6)和一个用于接收被测垂线平行光投影的线阵CCD光电转换接收器(7)组成，它还具有一个由单片机系统构成的测量控制器(8)，所述的CCD光电转换接收器(7)的信号输出端与该测量控制器(8)电连接，所述的平行光源(6)由一个筒形外壳(6-1)、设在筒形外壳前端面的凸透镜(6-2)和设在凸透镜焦平面上的光源(6-3)构成，其特征是在所述的光源(6-3)与凸透镜(6-2)之间增设一个45°反射镜，所述的光源(6-3)安装在外壳的侧壁上，它发出的光通过一个45°反射镜反射到所述的凸透镜(6-2)上。
2. 根据权利要求l所述的光电式垂线遥测坐标仪，其特征是所述的测量控制器(8) 中的单片机系统内设有本地移动存储盘。
专利摘要本实用新型是一种光电式垂线遥测坐标仪，它具有一个水平放置的回字形壳体(1)，在该回字形壳体的环壁内装有其平行检测光水平十字交叉布置的两套光电检测器，分别用于检测水平平面内两个正交方向的水平位移，所述的光电检测器由一个平行光源(6)和一个用于接收被测垂线平行光投影的线阵CCD光电转换接收器(7)组成，其改进点是在平行光源中增加一个45°反射镜，使平行光源的轴向距离减小，其径向距离根据安装空间增大，不仅加大其物距，同时还缩小其轴向长度，使仪器体积大大缩小。
文档编号G01B11/03GK201522263SQ20092003505
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者刘爱梅, 尚宏, 杜荣锋, 贺海龙, 郭晨, 闵俊武, 陆声鸿 申请人:北京木联能工程科技有限公司