手持式激光测距仪测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光测量领域，尤其涉及一种手持式激光测距仪测量系统。
【背景技术】
[0002]自上世纪中期以来，随着科技的不断发展，出现了一种具有划时代意义的测距方法一一电磁波测距。电磁波测距具有测程远、精度高、作业效率高、劳动强度低、受地形条件限制小等优点，因此很快的应用于测量的各个领域。
[0003]第一台手持式激光测距仪诞生于1992年，由瑞士徕卡(Leica)公司首先研制成功，1995年以后世界各地的厂商开始批量生产。手持式激光测距仪以其成本低、价格便宜、能精确的完成短距离内的测量等优点而广泛的应用于建筑、房地产业、测绘行业、大型的工业测量等各个方面。
[0004]做为一种新型计量器具，量值的准确可靠成为了专业测量人员关注的问题，因此研宄手持式激光测距仪检测方法及检测装置，保证量值传递的准确可靠成为计量技术人员需要解决的问题。
[0005]手持式激光测距仪的检定校准依据是JJG966-2010《手持式激光测距仪》检定规程。在JJG966-2010《手持式激光测距仪》检定规程中规定测量上限不大于50m的手持式激光测距仪示值误差用标准钢卷尺为主要标准器的装置测量，测量上限大于50m的测距仪示值误差用标准钢卷尺和标准长度基线测量。手持式激光测距仪的测量范围通常为(0-50)m、(0-70)m, (0_100)m、(0-200)m，依据规程要求必须建立一个50m长的室内标准钢卷尺实验装置和200m长的室外标准长度基线。
[0006]因为需要50m长的室内实验场地，并且需要温度测量系统对标准装置进行温度修正，因此，许多计量检测机构因为无法满足场地要求，不能开展手持式激光测距仪的检测工作。
【实用新型内容】
[0007]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本实用新型提出一种手持式激光测距仪测量系统，降低了检测成本，保障了检测精度。
[0008]本实用新型的技术解决方案是:手持式激光测距仪测量系统，其特征在于:所述测量系统包括全站型电子速测仪、光路转换系统、导轨、手持式激光测距仪装夹定位装置、全站型电子速测仪装夹定位装置，全站型电子速测仪设置在导轨的顶端附近，光路转换系统设置在导轨上，手持式激光测距仪装夹定位装置设置在导轨顶端，全站型电子速测仪装夹定位装置用于固定全站型电子速测仪；
[0009]光路转换系统包括近端反射光学组件和可沿导轨移动的远端反射光学组件；近端反射光学组件包括第二反射镜组、第一光阑以及反射板；远端反射光学组件包括第一反射镜组、第三反射镜组以及第二光阑；所述第一反射镜组、第二反射镜组和第二反射镜组均包括两个平面反射镜，两个平面反射镜组成直角镜。
[0010]上述第一光阑设在手持式激光测距仪前端，第二反射镜组设在第一反射镜组的出射光路上；第三反射镜组设在第二反射镜组的出射光路上；反射板设在第三反射镜组出射光路上；第二光阑设在第一反射镜组前。
[0011]上述反射器是由平面反射镜组成的直角棱镜。
[0012]上述手持式激光测距仪装夹定位装置完成X、Z方向平移、俯仰、偏摆方向的角度调整；Z轴移动范围60mm，X轴移动范围20mm，水平方向偏摆范围4°，俯仰角调整范围4° ；全站型电子速测仪装夹定位装置完成X、Y、Z三维的位移；X轴调整范围100_，Y轴调整范围100mm，Z轴调整范围500mm。
[0013]导轨总长度为16米，包括32根I米长的钢管拼接成两条平行的导轨，导轨直线度为 2mm。
[0014]上述全站型电子速测仪的测距精度为(0.5+1 X I(T6D) mm。
[0015]上述反射镜组选用反射率为95%的镀银平面反射镜。
[0016]本实用新型为手持式激光测距仪的检测提供了一套新型的检测装置，将检测所需的室内实验场地由50米缩短为16米，解决了许多计量检测机构由于室内实验场地长度达不到50米而无法开展手持式激光测距仪示值误差检测的问题。降低了检测成本，保障了检测精度。降低了检测者的劳动强度，提高了检测效率。
【附图说明】
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[0017]图1是本实用新型的手持式激光测距仪测量系统原理图；
[0018]图2是本实用新型手持式激光测距仪装夹定位装置示意图；
[0019]图3.1、图3.2是本实用新型全站型电子速测仪装夹定位装置示意图；
【具体实施方式】
[0020]参见图1，手持式激光测距仪测量系统由测距精度为(0.5+1 X 10-?)mm的全站型电子速测仪1、光路转换系统、导轨3、手持式激光测距仪装夹定位装置4、全站型电子速测仪装夹定位装置5组成。光路转换系统由近端反射光学组件21和可沿导轨3移动的远端反射光学组件22组成，近端反射光学组件21上放置第二反射镜组6、第一光阑7、反射板8，远端反射光学组件22放置第一反射镜组9、第三反射镜组10、第二光阑11。
[0021]通过由近端反射光学组件21和远端反射光学组件22组成的光学转换系统，将15米长的直线光程通过6次反射，转换为50米长的光程，调整手持式激光测距仪使其光路与全站型电子速测仪I的光路重合，以全站型电子速测仪I所测光程为标准值Di,手持式激光测距仪所测光程为测量值Li,手持式激光测距仪示值误差Si= L ,-D1
[0022]手持式激光测距仪装夹定位装置可以完成X、Z方向平移、俯仰、偏摆方向的角度调整。Z轴移动范围60mm，X轴移动范围20mm，水平方向偏摆范围4°，俯仰角调整范围4°，参见图2。
[0023]由于全站型电子速测仪本身带有水平度盘和垂直度盘，自身具备偏摆角和俯仰角的调整功能，所以全站型电子速测仪装夹定位装置只设计X、Y、Z三维的位移功能。X轴调整范围100mm，Y轴调整范围100mm，Z轴调整范围500mm，参见图3.1，图3.1。
[0024]导轨总长度为16米，是由32根I米长的钢管拼接成两条平行的导轨，导轨直线度为2_。在检测过程中，由于采用的是主要计量标准器全站型电子速测仪的光程与手持式激光测距仪光程相重合的方法，所以，导轨直线度只对光斑位移产生影响，对测试结果没有直接的影响。
[0025]手持式激光测距仪出射光与导轨3平行，才能保证在远端反射光学组件22沿导轨3移动过程中，经过多次反射的手持式激光测距仪出射光投射到反射板8上的光斑位置保持不变。调整方法如下:
[0026]I)如图1所示，沿导轨3移动远端反射光学组件22到近端反射光学组件21附近，调整手持式激光测距仪的高低位置和水平位置使其光路通过第一光阑7的中心，同时调整第一光阑7与第二光阑11的中心重合，使手持式激光测距仪光路同时也通过第二光阑11的中心。
[0027]2)移动远端反射光学组件22距近端反射光学组件21大约12米左右，调整手持式激光测距仪的俯仰角和偏摆角，使其光路通过第二光阑11的中心。
[0028]3)沿导轨3移动远端反射光学组件22到近端反射光学组件21附近，观察手持式激光测距仪出射光与第一光阑7和第二光阑11的中心是否重合，如有变化，重复上述调整，直到手持式激光测距仪出射光在远端反射光学组件22处于最近处和处于最远处时都能通过第一光阑7和第二光阑11中心，则证明手持式激光测距仪出射光与导轨3处于平行状
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[0029]同样，全站型电子速测仪出射光与导轨平行，才能保证在远端反射光学组件沿导轨移动过程中，经过多次反射的全站型电子速测仪出射光投射到反射板上的光斑位置保持不变。全站型电子速测仪出射光与导轨平行度的调整与手持式激光测距仪出射光与导轨平行度的调整方法相同。
[0030]光路转换系统中，平面反射镜以两两一组的方式分别组成直角镜，共使用了三组平面反射镜，第一反射镜组9和第三反射镜组10放置在远端反射光学组件上，第二反射镜组6放置在近端反射光学组件上。
[0031]在手持式激光测距仪测量系统中，平面反射镜以两两一组的方式分别组成夹角为90°的直角镜，直角镜的优点在于反射光与入射光在原理上是完全平行的。因此，平面反射镜可以不是严格的与手持式激光测距仪光路成45°角放置，只要保证两面平面反射镜的夹角为90°，便可以保证光线的准直性。
[0032]在进行各组平面反射镜夹角调整时，移动远端反射光学组件使第一光阑7和第二光阑11的间距15米，在第一光阑7和第二光阑11附近使用可透光的玻璃刻线尺分别测量Dl和D2，调整第一平面反射镜组9的偏摆角，使Dl = D2即入射光与反射光平行，可保证两面平面镜的夹角为90°。用同样方法调整平面反射镜组2和平面镜反射组3成90°夹角。
【主权项】
1.手持式激光测距仪测量系统，其特征在于:所述测量系统包括全站型电子速测仪、光路转换系统、导轨、手持式激光测距仪装夹定位装置、全站型电子速测仪装夹定位装置，全站型电子速测仪设置在导轨的顶端附近，光路转换系统设置在导轨上，手持式激光测距仪装夹定位装置设置在导轨顶端，全站型电子速测仪装夹定位装置用于固定全站型电子速测仪；所述手持式激光测距仪装夹定位装置完成X、Z方向平移、俯仰、偏摆方向的角度调整；z轴移动范围0-60mm，X轴移动范围0_20mm，水平方向偏摆范围0-4°，俯仰角调整范围0-4° ;全站型电子速测仪装夹定位装置完成X、Y、Z三维的位移；X轴调整范围O-lOOmm，Y轴调整范围O-lOOmm，Z轴调整范围0_500mm ； 光路转换系统包括近端反射光学组件和可沿导轨移动的远端反射光学组件；近端反射光学组件包括第二反射镜组、第一光阑以及反射板；远端反射光学组件包括第一反射镜组、第三反射镜组以及第二光阑；所述第一反射镜组和第二反射镜组均包括多个反射镜，反射镜两两之间组成直角镜。
2.根据权利要求1所述的手持式激光测距仪测量系统，其特征在于:所述第一光阑设在手持式激光测距仪前端，第二反射镜组设在第一反射镜组的出射光路上；第三反射镜组设在第二反射镜组的出射光路上；反射板设在第三反射镜组出射光路上；第二光阑设在第一反射镜组前。
3.根据权利要求2所述的手持式激光测距仪测量系统，其特征在于:所述反射器是由平面反射镜组成的直角棱镜。
4.根据权利要求3所述的手持式激光测距仪测量系统，其特征在于:导轨总长度为16米，包括32根I米长的钢管拼接成两条平行的导轨，导轨直线度为2_。
5.根据权利要求1所述的手持式激光测距仪测量系统，其特征在于:所述全站型电子速测仪的测距精度为(0.5+lX10-6D)mmo
6.根据权利要求5所述的手持式激光测距仪测量系统，其特征在于:所述反射镜是反射率为95%的镀银的反射镜。
【专利摘要】本实用新型提出手持式激光测距仪测量系统，包括全站型电子速测仪、光路转换系统、导轨、手持式激光测距仪装夹定位装置、全站型电子速测仪装夹定位装置，全站型电子速测仪设置在导轨的顶端附近，光路转换系统设置在导轨上，手持式激光测距仪装夹定位装置设置在导轨顶端，全站型电子速测仪装夹定位装置用于固定全站型电子速测仪；本实用新型一种手持式激光测距仪测量系统，降低了检测成本，保障了检测精度。
【IPC分类】G01C25-00
【公开号】CN204405081
【申请号】CN201320876295
【发明人】刘莹, 刘霞, 杨宁, 林红, 李 荣
【申请人】陕西省计量科学研究院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月25日