一种光电补偿式电子激光投线仪的制作方法

本实用新型属于激光投线仪技术领域，尤其涉及一种光电补偿式电子激光投线仪。

背景技术：

投线仪应用于建筑施工、室内装潢、农田或机场土地整平等，已经发展了两代较成熟的产品。

第一代产品主要是以“重力摆-磁阻尼”系统，作为仪器的安平核心；这一系统主要是以机械结构实现仪器的安平，核心在于仪器中间，类似于钟摆的摆体。当仪器放置于施工场所时，摆体本身所受的重力会产生一个垂直向下的力，就以这个力作为基准，配合激光线的打开，投线仪随着激光头的旋转，可以提供一个绝对水平的360°的平面。目前国内同行业90%的企业，都运用这一技术。这一系统的弊端在于对机械加工的要求较高，另外在施工环境比较恶劣的情况下，一旦机械结构上有灰尘，仪器的精度便无法保障。另外在高层作业时，由于离地面较远，仪器的摆体会晃动得很厉害，会对施工造成不良的影响。

第二代产品以“电子水泡”作为安平传感器（如图1）；电子水泡是一个圆柱体，里面充满了电解液，只留一个气泡，每隔90°布一根电极。当气泡位于中间时，四根电极之间会达到一种平衡。以这个原理作为安平基准，再配合外围信号处理电路可制造出符合仪器生产需要得安平传感器。以这种技术生产出的投线仪，被称为电子式激光仪器。第二代电子水泡传感器，技术含量较高，用此技术生产的投线仪，产品精度和稳定性都有了极大程度的提升，不易仿制，市场竞争力也呈良性。但依然存在以下两个问题：一是电子水泡成本较高，且容易破碎，批量生产时，损耗比较大；二是电子水泡内的电解液受温度的影响比较大，里面电离子的活跃程度，极大影响了电极的导电性能，从而影响了仪器的整体性能。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提供一种光电补偿式电子激光投线仪，能够完全有效解决上述技术问题。

本实用新型的技术方案是：一种光电补偿式电子激光投线仪，包括光电补偿式水泡传感器和投线仪组件，所述的光电补偿式水泡传感器设置于投线仪组件上；所述的光电补偿式水泡传感器由红外发射管、玻璃长水泡和PCB板组成，所述玻璃长水泡和PCB板沿红外发射管发射光的光路依次设置，且玻璃长水泡的中心正对红外发射管的中心；所述的PCB板上朝向玻璃长水泡的一面上焊接有两个光伏电池，所述的两个光伏电池关于玻璃长水泡中心点和红外发射管中心点的两点连线对称，两个光伏电池接入PCB上的信号处理电路。

在优选的实施例中，所述的两个光伏电池电子特性相同但极性相反。

在优选的实施例中，所述的玻璃长水泡内的液体为酒精。

在优选的实施例中，所述的投线仪组件包括：所述的投线仪组件包括：线激光管、激光管座、安平支架、固定板、外环、内环、中心轴、光电补偿式水泡座组、调整圈和点激光管；所述的线激光管设置于激光管座上，激光管座设置于安平支架上，安平支架设置于固定板上；所述的外环固定于固定板的下底面，所述内环的上端与外环的下端固定连接，所述中心轴的上端与内环的下端固定连接，所述光电补偿式水泡座组的上端与中心轴的下端固定连接，所述的调整圈设置于光电补偿式水泡座组的下端，所述的点激光管设置于调整圈的下方，且点激光管的发光点正对调整圈的中心点；所述的光电补偿式水泡传感器设置于光电补偿式水泡座组内。

在优选的实施例中，所述的投线仪组件还包括马达，所述的马达通过马达螺母、马达立柱和马达螺杆设置于固定板的侧面。

在优选的实施例中，所述的中心轴上还设有滚针和轴承；所述的马达上端还设有第一垫圈；所述点激光管的下端还设有第二垫圈。

本实用新型的有益效果是：

（1）、本实用新型可适应各种使用环境，适用范围更广，在恶劣环境下（粉尘、灰尘）环境中也有较高的精度和稳定性；

（2）、结构简单牢固，生产时损耗较小且可批量生产，生产成本较低；

（3）、由于红外发射管、玻璃水泡和光伏电池的电子特性在高温或低温状态下（零下20摄氏度，零上60摄氏度），都几乎无差异，故而本实用新型在高温或低温状态时的性能几乎不改变，稳定性极好。

附图说明

图1是第二代投线仪中电子水泡的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中所述的光电补偿式电子激光投线仪的爆破图；

图3是图2中光电补偿式水泡传感器的结构示意图；

附图标记说明：

1-气泡，2-电解液，3-电极，4-光电补偿式水泡传感器，5-投线仪组件，41-红外发射管，42-玻璃长水泡，43-PCB板，44-光伏电池；501-激光管座，502-马达螺母，503-马达立柱，504-马达螺杆，505-外环，506-马达，507-第一垫圈，508-中心轴，509-光电补偿式水泡座组，510-调整圈，511-线激光管，512-安平支架，513-固定板，514-滚针，515-内环，516-轴承，517-点激光管，518-第二垫圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图2和图3所示，一种光电补偿式电子激光投线仪，包括光电补偿式水泡传感器4和投线仪组件5，所述的光电补偿式水泡传感器4设置于投线仪组件5上；所述的光电补偿式水泡传感器4由红外发射管41、玻璃长水泡42和PCB板43组成，所述玻璃长水泡42和PCB板43沿红外发射管41发射光的光路依次设置，且玻璃长水泡42的中心正对红外发射管41的中心；所述的PCB板43上朝向玻璃长水泡42的一面上焊接有两个光伏电池44，所述的两个光伏电池44关于玻璃长水泡42中心点和红外发射管41中心点的两点连线对称，两个光伏电池44接入PCB板43上的信号处理电路。

实施例2

如图2和图3所示，一种光电补偿式电子激光投线仪，包括光电补偿式水泡传感器4和投线仪组件5，所述的光电补偿式水泡传感器4设置于投线仪组件5上；所述的光电补偿式水泡传感器4由红外发射管41、玻璃长水泡42和PCB板43组成，所述玻璃长水泡42和PCB板43沿红外发射管41发射光的光路依次设置，且玻璃长水泡42的中心正对红外发射管41的中心；所述的PCB板43上朝向玻璃长水泡42的一面上焊接有两个光伏电池44，所述的两个光伏电池44关于玻璃长水泡42中心点和红外发射管41中心点的两点连线对称，两个光伏电池44接入PCB板43上的信号处理电路。

所述的两个光伏电池44电子特性相同但极性相反。

实施例3

如图2和图3所示，一种光电补偿式电子激光投线仪，包括光电补偿式水泡传感器4和投线仪组件5，所述的光电补偿式水泡传感器4设置于投线仪组件5上；所述的光电补偿式水泡传感器4由红外发射管41、玻璃长水泡42和PCB板43组成，所述玻璃长水泡42和PCB板43沿红外发射管41发射光的光路依次设置，且玻璃长水泡42的中心正对红外发射管41的中心；所述的PCB板43上朝向玻璃长水泡42的一面上焊接有两个光伏电池44，所述的两个光伏电池44关于玻璃长水泡42中心点和红外发射管41中心点的两点连线对称，两个光伏电池44接入PCB板43上的信号处理电路。

所述的两个光伏电池44电子特性相同但极性相反。

所述的玻璃长水泡42内的液体为酒精。玻璃的凝固点极低，且，还有一个气泡，气泡的作用是使红外发射管发射出的光速产生折射，从而起到阻挡光线的效果。下部分是一个波长为940nm的红外发射管。

实施例4

如图2和图3所示，一种光电补偿式电子激光投线仪，包括光电补偿式水泡传感器4和投线仪组件5，所述的光电补偿式水泡传感器4设置于投线仪组件5上；所述的光电补偿式水泡传感器4由红外发射管41、玻璃长水泡42和PCB板43组成，所述玻璃长水泡42和PCB板43沿红外发射管41发射光的光路依次设置，且玻璃长水泡42的中心正对红外发射管41的中心；所述的PCB板43上朝向玻璃长水泡42的一面上焊接有两个光伏电池44，所述的两个光伏电池44关于玻璃长水泡42中心点和红外发射管41中心点的两点连线对称，两个光伏电池44接入PCB板43上的信号处理电路。

所述的两个光伏电池44电子特性相同但极性相反。

所述的玻璃长水泡42内的液体为酒精。玻璃的凝固点极低，且，还有一个气泡，气泡的作用是使红外发射管发射出的光速产生折射，从而起到阻挡光线的效果。下部分是一个波长为940nm的红外发射管。

所述的投线仪组件5包括：线激光管511、激光管座501、安平支架512、固定板513、外环505、内环515、中心轴508、光电补偿式水泡座组509、调整圈510和点激光管517；所述的线激光管511设置于激光管座501上，激光管座501设置于安平支架512上，安平支架512设置于固定板513上；所述的外环505固定于固定板513的下底面，所述内环515的上端与外环505的下端固定连接，所述中心轴508的上端与内环515的下端固定连接，所述光电补偿式水泡座组509的上端与中心轴508的下端固定连接，所述的调整圈510设置于光电补偿式水泡座组509的下端，所述的点激光管517设置于调整圈510的下方，且点激光管517的发光点正对调整圈510的中心点；所述的光电补偿式水泡传感器4设置于光电补偿式水泡座组509内。

实施例5

如图2和图3所示，一种光电补偿式电子激光投线仪，包括光电补偿式水泡传感器4和投线仪组件5，所述的光电补偿式水泡传感器4设置于投线仪组件5上；所述的光电补偿式水泡传感器4由红外发射管41、玻璃长水泡42和PCB板43组成，所述玻璃长水泡42和PCB板43沿红外发射管41发射光的光路依次设置，且玻璃长水泡42的中心正对红外发射管41的中心；所述的PCB板43上朝向玻璃长水泡42的一面上焊接有两个光伏电池44，所述的两个光伏电池44关于玻璃长水泡42中心点和红外发射管41中心点的两点连线对称，两个光伏电池44接入PCB板43上的信号处理电路。

所述的两个光伏电池44电子特性相同但极性相反。

所述的玻璃长水泡42内的液体为酒精。玻璃的凝固点极低，且，还有一个气泡，气泡的作用是使红外发射管发射出的光速产生折射，从而起到阻挡光线的效果。下部分是一个波长为940nm的红外发射管。

所述的投线仪组件5包括：线激光管511、激光管座501、安平支架512、固定板513、外环505、内环515、中心轴508、光电补偿式水泡座组509、调整圈510和点激光管517；所述的线激光管511设置于激光管座501上，激光管座501设置于安平支架512上，安平支架512设置于固定板513上；所述的外环505固定于固定板513的下底面，所述内环515的上端与外环505的下端固定连接，所述中心轴508的上端与内环515的下端固定连接，所述光电补偿式水泡座组509的上端与中心轴508的下端固定连接，所述的调整圈510设置于光电补偿式水泡座组509的下端，所述的点激光管517设置于调整圈510的下方，且点激光管517的发光点正对调整圈510的中心点；所述的光电补偿式水泡传感器4设置于光电补偿式水泡座组509内。

所述的投线仪组件5还包括马达506，所述的马达506通过马达螺母502、马达立柱503和马达螺杆504设置于固定板513的侧面。

实施例6

如图2和图3所示，一种光电补偿式电子激光投线仪，包括光电补偿式水泡传感器4和投线仪组件5，所述的光电补偿式水泡传感器4设置于投线仪组件5上；所述的光电补偿式水泡传感器4由红外发射管41、玻璃长水泡42和PCB板43组成，所述玻璃长水泡42和PCB板43沿红外发射管41发射光的光路依次设置，且玻璃长水泡42的中心正对红外发射管41的中心；所述的PCB板43上朝向玻璃长水泡42的一面上焊接有两个光伏电池44，所述的两个光伏电池44关于玻璃长水泡42中心点和红外发射管41中心点的两点连线对称，两个光伏电池44接入PCB板43上的信号处理电路。

所述的两个光伏电池44电子特性相同但极性相反。

所述的玻璃长水泡42内的液体为酒精。玻璃的凝固点极低，且，还有一个气泡，气泡的作用是使红外发射管发射出的光速产生折射，从而起到阻挡光线的效果。下部分是一个波长为940nm的红外发射管。

所述的投线仪组件5包括：线激光管511、激光管座501、安平支架512、固定板513、外环505、内环515、中心轴508、光电补偿式水泡座组509、调整圈510和点激光管517；所述的线激光管511设置于激光管座501上，激光管座501设置于安平支架512上，安平支架512设置于固定板513上；所述的外环505固定于固定板513的下底面，所述内环515的上端与外环505的下端固定连接，所述中心轴508的上端与内环515的下端固定连接，所述光电补偿式水泡座组509的上端与中心轴508的下端固定连接，所述的调整圈510设置于光电补偿式水泡座组509的下端，所述的点激光管517设置于调整圈510的下方，且点激光管517的发光点正对调整圈510的中心点；所述的光电补偿式水泡传感器4设置于光电补偿式水泡座组509内。

所述的投线仪组件5还包括马达506，所述的马达506通过马达螺母502、马达立柱503和马达螺杆504设置于固定板513的侧面。

所述的中心轴508上还设有滚针514和轴承516；所述的马达506上端还设有第一垫圈507；所述的点激光管517的下端还设有第二垫圈518。

上述实施例中，光电补偿式水泡传感器4的工作原理是：当中间部分玻璃长水泡42中的气泡位于正中时，红外发射管41发射到两个光伏电池44上的光束相等，由于两个光伏电池44的电子特性相同，故其产生的电流大小也相等，又由于两个光伏电池44的极性相反，故两个光伏电池44产生的电流方向相反，从而会达到一种平衡状态。反之如果玻璃长水泡42中的气泡发生偏移，这种平衡便会被打破。利用这种特性，配合PCB上的外围信号处理电路以及运放电路，即可制作出符合要求的光电补偿式水泡传感器4。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。