專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自動(dòng)安平激光水平尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)安平激光水平尺，具體說(shuō)是關(guān)于能自動(dòng)識(shí)別或判斷水準(zhǔn)器是否處于水平位置，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)水準(zhǔn)器至水平位置的自動(dòng)安平激光水平尺。
背景技術(shù)：
水平尺是建筑、裝飾、機(jī)械安裝等領(lǐng)域的一種重要測(cè)量?jī)x器，是精密測(cè)量水平度的重要儀器，常見(jiàn)的水平尺均采用水準(zhǔn)器實(shí)現(xiàn)水平位置的調(diào)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜等優(yōu)點(diǎn)，但需要人工調(diào)節(jié)水準(zhǔn)器，操作不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平位置調(diào)節(jié)的自動(dòng)安平激光水平尺。
本實(shí)用新型的自動(dòng)安平激光水平尺包括水平調(diào)節(jié)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和信號(hào)處理裝置，所說(shuō)的水平調(diào)節(jié)裝置包括上調(diào)節(jié)平板和位于上調(diào)節(jié)平板下方的下調(diào)節(jié)平板，上調(diào)節(jié)平板的中線設(shè)有軸，下調(diào)節(jié)平板的中線設(shè)有軸，上、下這二根軸相互平行垂直，上、下兩調(diào)節(jié)平板各自以軸為中心擺動(dòng)，在上、下兩調(diào)節(jié)平板間有兩根支撐桿，該兩根支撐桿的一端分別與其中一調(diào)節(jié)平板的軸的兩端活動(dòng)連接，另一端與另一調(diào)節(jié)平板緊固，激光器固定在上調(diào)節(jié)平板上，在上、下兩調(diào)節(jié)平板分別固定有第一水準(zhǔn)器和第二水準(zhǔn)器，該二個(gè)水準(zhǔn)器相互平行垂直，所說(shuō)的信號(hào)處理裝置包括分別采集第一水準(zhǔn)器和第二水準(zhǔn)器水泡位置的一維線陣光電傳感器、中央處理器(CPU)和分別與二個(gè)一維光電傳感器輸出端相連的放大比較電路，中央處理器與二個(gè)放大比較電路、只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存儲(chǔ)器相連，中央處理器的輸出信號(hào)分二路，分別與接第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路和接第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路相連。
測(cè)量時(shí)，二個(gè)一維光電傳感器探測(cè)水準(zhǔn)器中水泡的位置，以電信號(hào)形式輸出給放大比較電路，放大比較電路輸出水準(zhǔn)器圖象的邊界信息，中央處理器(CPU)對(duì)邊界信息進(jìn)行處理，并與水準(zhǔn)器位于水平位置時(shí)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前水準(zhǔn)器位置是否在水平位置。如果判斷到水準(zhǔn)器位于水平位置，則由激光器發(fā)射激光束，指示一條水平線。如果判斷到水準(zhǔn)器沒(méi)有在水平位置，此時(shí)中央處理器(CPU)根據(jù)參考數(shù)據(jù)得到當(dāng)前水準(zhǔn)器相對(duì)于水平位置的偏移距離，并根據(jù)此偏移距離通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平板的調(diào)節(jié)，調(diào)整水準(zhǔn)器至水平位置，此時(shí)激光器發(fā)射出一束平行于水平線的激光束。水準(zhǔn)器的調(diào)節(jié)是一個(gè)反饋過(guò)程，需要一維光電傳感器多次采集水準(zhǔn)器位置，并由中央處理器(CPU)進(jìn)行多次處理計(jì)算，最終驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整水準(zhǔn)器至水平位置。
通常，為使本實(shí)用新型還可以用于傾斜指向，可在中央處理器上連接鍵盤(pán)，這樣，當(dāng)操作者通過(guò)鍵盤(pán)輸入指定傾斜角度，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理和平板調(diào)節(jié)，可將調(diào)節(jié)平板調(diào)節(jié)至指定傾斜角度，此時(shí)激光器發(fā)射出指向該角度的激光束。
若在激光器前面加上望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，本實(shí)用新型就可以用作自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀。
本實(shí)用新型采用兩個(gè)調(diào)節(jié)平板，通過(guò)由中央處理器控制的兩個(gè)電機(jī)，分別對(duì)調(diào)節(jié)平板實(shí)現(xiàn)X方向和Y方向的調(diào)節(jié)，其中每個(gè)平板只有一個(gè)調(diào)節(jié)方向，組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置水準(zhǔn)器的平板的二維調(diào)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)器的二維調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)水準(zhǔn)器至水平位置，還可以用于傾斜指向。


圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)安平激光水平尺構(gòu)成示意圖；圖2是本實(shí)用新型中的放大比較電路圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、自動(dòng)安平激光水平尺包括水平調(diào)節(jié)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和信號(hào)處理裝置，所說(shuō)的水平調(diào)節(jié)裝置包括上調(diào)節(jié)平板4和位于上調(diào)節(jié)平板4下方的下調(diào)節(jié)平板5，上調(diào)節(jié)平板的中線設(shè)有軸21，下調(diào)節(jié)平板的中線設(shè)有軸22，上、下這二根軸21和22相互平行垂直，上、下兩調(diào)節(jié)平板各自以軸為中心擺動(dòng)，在上、下兩調(diào)節(jié)平板間有兩根支撐桿23，圖示具體實(shí)例，兩根支撐桿在上、下調(diào)節(jié)平板的相對(duì)應(yīng)兩側(cè)，其一端分別套在上調(diào)節(jié)平板4的軸21的兩端，另一端與下調(diào)節(jié)平板5緊固，這樣，當(dāng)電機(jī)14驅(qū)動(dòng)上平板4在X方向轉(zhuǎn)動(dòng)，下平板5在X方向靜止不動(dòng)；當(dāng)電機(jī)16驅(qū)動(dòng)下平板5在Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)下平板5在Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)上平板4在Y方向上作同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)上平板4的二維平面調(diào)節(jié)。圖例，在上調(diào)節(jié)平板上固定有激光器1和第一水準(zhǔn)器2，在下調(diào)節(jié)平板上固定有第二水準(zhǔn)器6，該二個(gè)水準(zhǔn)器可以采用管狀水準(zhǔn)器，分別沿X、Y二維方向裝置。所說(shuō)的信號(hào)處理裝置包括位于第一水準(zhǔn)器2上方的一維線陣光電傳感器3、位于第二水準(zhǔn)器6上方的一維線陣光電傳感器7、中央處理器(CPU)10、分別與二個(gè)一維光電傳感器相連的放大比較電路8和9。一維線陣光電傳感器可以是CCD或CMOS圖像傳感器。中央處理器10與二個(gè)放大比較電路、只讀存儲(chǔ)器(ROM)11和隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)12相連，中央處理器10的輸出信號(hào)分二路，分別與接第一電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)電路13和接第二電機(jī)16的驅(qū)動(dòng)電路15相連。
放大比較電路可如圖2所示，輸入信號(hào)經(jīng)放大后與比較電平進(jìn)行比較，若其大于比較電平，比較電路輸出高電平，否則，輸出低電平。根據(jù)比較電路輸出高電平或低電平來(lái)判斷水準(zhǔn)器中水泡的邊界位置。
若中央處理器10判斷第一水準(zhǔn)器2在一個(gè)方向(如X方向)沒(méi)有處于水平位置，此時(shí)中央處理器10根據(jù)第一水準(zhǔn)器2在此方向(X方向)偏移水平位置的距離，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路13驅(qū)動(dòng)電機(jī)14，對(duì)平板4進(jìn)行調(diào)節(jié)，使第一水準(zhǔn)器2處于水平位置，實(shí)現(xiàn)第一水準(zhǔn)器2的一維方向自動(dòng)調(diào)平(X方向)；若中央處理器10判斷第二水準(zhǔn)器6在另一個(gè)方向(如y方向)沒(méi)有處于水平位置，此時(shí)中央處理器10根據(jù)第二水準(zhǔn)器6在此方向(y方向)偏移水平位置的距離，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路15驅(qū)動(dòng)電機(jī)16，對(duì)平板5進(jìn)行調(diào)節(jié)，使第二水準(zhǔn)器6處于水平位置，實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)器6的另一維方向自動(dòng)調(diào)平(Y方向)。這樣，第一水準(zhǔn)器2在x方向的水平狀態(tài)與第二水準(zhǔn)器6在y方向的水平狀態(tài)就確定一個(gè)水平面，此時(shí)激光器1輸出一束平行于該水平面的激光束。
圖示具體實(shí)例中，在中央處理器10上接有鍵盤(pán)17，這樣通過(guò)鍵盤(pán)17，用戶(hù)根據(jù)需要還可以指定傾斜角度，使自動(dòng)安平激光水平尺調(diào)整到指定的傾斜角度，激光器1發(fā)射出一束指向指定傾斜角度的激光束。
權(quán)利要求1.自動(dòng)安平激光水平尺，其特征是它包括水平調(diào)節(jié)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和信號(hào)處理裝置，所說(shuō)的水平調(diào)節(jié)裝置包括上調(diào)節(jié)平板(4)和位于上調(diào)節(jié)平板(4)下方的下調(diào)節(jié)平板(5)，上調(diào)節(jié)平板的中線設(shè)有軸(21)，下調(diào)節(jié)平板的中線設(shè)有軸(22)，上、下這二根軸(21)和(22)相互平行垂直，上、下兩調(diào)節(jié)平板各自以軸為中心擺動(dòng)，在上、下兩調(diào)節(jié)平板間有兩根支撐桿(23)，該兩根支撐桿的一端分別與其中一調(diào)節(jié)平板的軸的兩端活動(dòng)連接，另一端與另一調(diào)節(jié)平板緊固，激光器(1)固定在上調(diào)節(jié)平板(4)上，在上、下兩調(diào)節(jié)平板分別固定有第一水準(zhǔn)器(2)和第二水準(zhǔn)器(6)，該二個(gè)水準(zhǔn)器相互平行垂直，所說(shuō)的信號(hào)處理裝置包括分別采集第一水準(zhǔn)器(2)和第二水準(zhǔn)器(6)水泡位置的一維線陣光電傳感器(3)和(7)，中央處理器(10)，分別與二個(gè)一維光電傳感器相連的放大比較電路(8)和(9)，中央處理器(10)與二個(gè)放大比較電路(8)和(9)、只讀存儲(chǔ)器(11)和隨機(jī)存儲(chǔ)器(12)相連，中央處理器(10)的輸出信號(hào)分二路，分別與接第一電機(jī)(14)的驅(qū)動(dòng)電路(13)和接第二電機(jī)(16)的驅(qū)動(dòng)電路(15)相連。
2.按權(quán)利要求1所述的自動(dòng)安平激光水平尺，其特征是中央處理器(10)接有鍵盤(pán)(17)。
3.按權(quán)利要求1所述的自動(dòng)安平激光水平尺，其特征是所說(shuō)的一維線陣光電傳感器是CCD、CMOS線陣傳感器。
專(zhuān)利摘要自動(dòng)安平激光水平尺包括水平調(diào)節(jié)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和信號(hào)處理裝置，水平調(diào)節(jié)裝置包括各自繞設(shè)在中線的軸擺動(dòng)的上、下二塊調(diào)節(jié)平板，上、下兩軸相互平行垂直，上、下二平板上分別固定水準(zhǔn)器，信號(hào)處理裝置包括中央處理器，采集水準(zhǔn)器水泡位置的一維線陣光電傳感器，中央處理器與二個(gè)接一維光電傳感器的放大比較電路，只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存儲(chǔ)器相連，中央處理器的輸出信號(hào)分二路，分別與兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路相連。工作時(shí)，中央處理器通過(guò)兩個(gè)電機(jī)分別對(duì)調(diào)節(jié)平板實(shí)現(xiàn)X方向和Y方向的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)裝置水準(zhǔn)器的平板的水平調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G01C9/18GK2625846SQ0323030
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者吳碧珍 申請(qǐng)人:杭州迪奧信息技術(shù)有限公司