專利名稱：一種光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光電測(cè)距儀，尤其是一種光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)目前，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14267-2009《光電測(cè)距儀》中，光電測(cè) 距儀周期誤差測(cè)定，采用平臺(tái)法檢定。平臺(tái)法檢定主要采用以下幾種方式，檢定平臺(tái)結(jié)構(gòu)采 用導(dǎo)軌式有“工字鋼導(dǎo)軌”、“雙軸園導(dǎo)軌”、“大理石平導(dǎo)軌”等型式；檢測(cè)裝置系統(tǒng)采用 導(dǎo)軌滑動(dòng)式系統(tǒng)和導(dǎo)軌固定式系統(tǒng)；導(dǎo)軌滑動(dòng)式系統(tǒng)又有手動(dòng)式控制系統(tǒng)和自動(dòng)式控制系 統(tǒng)；導(dǎo)軌固定式目前只有手動(dòng)式控制系統(tǒng)。導(dǎo)軌滑動(dòng)式測(cè)定系統(tǒng)，是將光電測(cè)距儀安置在檢測(cè)墩上，將測(cè)距反射棱鏡安置在 檢定平臺(tái)導(dǎo)軌滑動(dòng)小車上，測(cè)定是時(shí)，移動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)軌上滑動(dòng)小車，每次移動(dòng)距離為測(cè)距儀精 尺長(zhǎng)的1/40或1/20，移動(dòng)距離用安置在平臺(tái)上放置的基線尺為標(biāo)準(zhǔn)安置導(dǎo)軌上滑動(dòng)小車 對(duì)中固定，通過(guò)被檢測(cè)距儀測(cè)定其儀器實(shí)測(cè)距離，比較其儀器精尺長(zhǎng)與精確移動(dòng)距離(基 線尺給出的“真值”)，求出儀器的周期誤差，其檢定精度取決平臺(tái)導(dǎo)軌上滑動(dòng)小車每次移動(dòng) 距離給出的“真值”的精度(基準(zhǔn)準(zhǔn)確度<2 * 10-5)，滑動(dòng)小車每次移動(dòng)距離給出的“真值” 的精度，取決于滑動(dòng)小車每次移動(dòng)固定距離定位對(duì)點(diǎn)的精度，目前，對(duì)點(diǎn)定位方式有兩種 一種是每次人工滑動(dòng)小車移動(dòng)距離對(duì)點(diǎn)目視讀數(shù)觀測(cè)定位；另外一種是導(dǎo)軌滑動(dòng)小車自動(dòng) 移動(dòng)距離定位，它利用一臺(tái)高精度的激光干涉儀實(shí)時(shí)定位平臺(tái)導(dǎo)軌滑動(dòng)小車移動(dòng)距離。導(dǎo)軌固定式，是將被檢測(cè)距儀精尺長(zhǎng)的1/40或1/20的移動(dòng)距離將反射棱鏡安置 固定在導(dǎo)軌上，反射棱鏡測(cè)點(diǎn)數(shù)η > 16，用標(biāo)定基準(zhǔn)儀器(準(zhǔn)確度< 2女10-5)建立各反 射棱鏡測(cè)點(diǎn)標(biāo)定“真值”，而后，用被檢測(cè)距儀分別測(cè)定到各反射棱鏡測(cè)點(diǎn)實(shí)際距離，與建標(biāo) “真值”比較，求其測(cè)距儀周期誤差，目前，采用的是人工半自動(dòng)控制各反射棱鏡橫向位移至 測(cè)點(diǎn)。從上述幾種檢定平臺(tái)結(jié)構(gòu)所采用的檢定裝置系統(tǒng)來(lái)看，主要存在以下問(wèn)題1)導(dǎo)軌滑動(dòng)式手動(dòng)檢定系統(tǒng)導(dǎo)軌滑動(dòng)式手動(dòng)檢定系統(tǒng)，由于需要人工進(jìn)行移動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)軌上滑動(dòng)小車，需要人 工移動(dòng)固定位移量定位對(duì)點(diǎn)，檢定時(shí)需要二人配合工作，隨著對(duì)點(diǎn)次數(shù)的增多，工作量大， 人容易疲勞，對(duì)點(diǎn)精度受到影響，效率低下。2)導(dǎo)軌滑動(dòng)式自動(dòng)檢定系統(tǒng)導(dǎo)軌滑動(dòng)式自動(dòng)檢定系統(tǒng)，由于采用了高精度的激光干涉儀實(shí)時(shí)定位技術(shù)，檢定 系統(tǒng)只需一人操作，大大提高了工效，且保證了檢定精度，但由于該系統(tǒng)采用了激光干涉儀 實(shí)時(shí)定位技術(shù)，造價(jià)昂貴，維護(hù)成本高。3)導(dǎo)軌固定式檢定系統(tǒng)導(dǎo)軌固定式檢定系統(tǒng)，由于采用了將反射棱鏡安置在導(dǎo)軌各位移距離的固定點(diǎn) 上，檢定系統(tǒng)只需一人操作，但由于移動(dòng)距離測(cè)點(diǎn)上反射棱鏡的橫向復(fù)位，需要人工電控復(fù)位，仍受工作量大，工作效率不高影響。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種低成本、高效率、自動(dòng)化程度高的光電測(cè)距儀周期誤 差自動(dòng)檢定系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌、測(cè) 距反射棱鏡以及用于放置光電測(cè)距儀的檢測(cè)墩，所述測(cè)距反射棱鏡按照周期誤差檢測(cè)要求 的間隔安置在導(dǎo)軌上，其特征在于，所述光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)還包括控制箱 和計(jì)算機(jī)，所述測(cè)距反射棱鏡為自動(dòng)棱鏡；所述計(jì)算機(jī)與控制箱相連，所述控制箱控制所述 自動(dòng)棱鏡和待測(cè)光電測(cè)距儀。進(jìn)一步的，所述控制箱包括微處理器，通訊電路，棱鏡驅(qū)動(dòng)電路以及電源電路，所 述通訊電路連接微處理器和計(jì)算機(jī)；所述微處理器控制棱鏡驅(qū)動(dòng)電路以及待測(cè)光電測(cè)距 儀；所述電源電路為微處理器，通訊電路和棱鏡驅(qū)動(dòng)電路提供電源。進(jìn)一步的，所述微處理器為單片機(jī)。進(jìn)一步的，其特征在于，所述通訊電路為MAX232。進(jìn)一步的，所述棱鏡驅(qū)動(dòng)電路包括NPN三極管Q14、二極管D14以及電阻R61和 R21 ；用NPN三極管Q14驅(qū)動(dòng)裝置，二極管D14用于保護(hù)三極管；若輸入IN14處于高電平時(shí) 三極管Q14導(dǎo)通，此時(shí)二極管D14的輸入端A14為低電平，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將棱鏡運(yùn)動(dòng)到 待測(cè)位置的行程開關(guān)Kl處，行程開關(guān)Kl閉和，電路斷路，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；反之，輸入IN14處 于低電平時(shí)三極管Q14不導(dǎo)通，此時(shí)時(shí)二極管D14的輸入端A14為高電平，電機(jī)則反向逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)，將棱鏡運(yùn)動(dòng)到原來(lái)位置的行程開關(guān)K2處，行程開關(guān)K2閉和，電路斷路，電機(jī)停止轉(zhuǎn) 動(dòng)。進(jìn)一步的，所述電源電路包括12v的電源適配器，以及可以將12v電源轉(zhuǎn)換成7. 2V 電源和5V電源的電路。進(jìn)一步的，所述導(dǎo)軌安置在大跨度T型梁上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.加工簡(jiǎn)單、移動(dòng)靈活、對(duì)線準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，裝配工藝簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。 導(dǎo)軌安置在抗變、抗撓好的，大跨度T型梁上，系統(tǒng)通過(guò)裝配導(dǎo)軌和位移點(diǎn)電動(dòng)測(cè)距反射棱 鏡，經(jīng)精密水準(zhǔn)儀粗調(diào)、精調(diào)，準(zhǔn)直儀準(zhǔn)直，按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行水平、垂直兩個(gè)方向調(diào)整， 使檢定平臺(tái)平直度<5 * 10_5，平臺(tái)與儀器墩高差不大于2mm且在同一方向線上；采用國(guó)檢 中心標(biāo)定的徠卡(LeiCa)D12002高精度測(cè)距儀(標(biāo)稱精度lmm+lppm女D)對(duì)位移固定點(diǎn)上 反射棱鏡位置進(jìn)行標(biāo)定，最后經(jīng)基準(zhǔn)變換數(shù)據(jù)處理，其基準(zhǔn)準(zhǔn)確度<2 * 10_5，完全滿檢定 規(guī)程要求。2.光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，在大跨度梁T型上固定雙軸導(dǎo)軌固定了 可滿足不同頻率測(cè)距儀周期誤差測(cè)定的位置往、復(fù)式電動(dòng)測(cè)距反射棱鏡4組48個(gè)，見(jiàn)附圖 1(基線系統(tǒng)工藝詳圖)所示，利用PC機(jī)、控制箱和相關(guān)控制軟件自動(dòng)控不同頻率測(cè)距儀 周期誤差測(cè)定的位置往、復(fù)式電動(dòng)測(cè)距反射棱鏡組，達(dá)到周期誤差測(cè)定的目的，測(cè)定程序開 始后，無(wú)須人為干預(yù)，自動(dòng)完成測(cè)定、計(jì)算和精度評(píng)定等全過(guò)程，大大節(jié)約了人力、物力和時(shí) 間，提高了檢定精度和效率。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的示意圖。圖2為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的剖視圖。圖3為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的7. 2V電源電路圖。圖5為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的5V電源電路圖。圖6為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的單片機(jī)接口擴(kuò)展芯片 圖。圖7為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的控制箱通訊接口電路 圖。圖8為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的電動(dòng)棱鏡馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路。圖9為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的電動(dòng)棱鏡控制圖。圖10為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的俯視圖。圖11為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的示意圖(不包括檢測(cè) 墩)。圖12為本實(shí)用新型的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)的示意圖(不包括檢測(cè) 墩)。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3、圖10、圖11所示的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)包括導(dǎo)軌 2、測(cè)距反射棱鏡1以及用于放置光電測(cè)距儀的檢測(cè)墩3，測(cè)距反射棱鏡1按照周期誤差檢 測(cè)要求的間隔安置在導(dǎo)軌2上；該光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)還包括控制箱和計(jì)算 機(jī)，測(cè)距反射棱鏡1為自動(dòng)棱鏡；計(jì)算機(jī)與控制箱相連，控制箱控制自動(dòng)棱鏡和待測(cè)光電測(cè) 距儀。導(dǎo)軌2為大跨度鋼筋混凝土 T型梁，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗變形、抗撓變好。電動(dòng)棱 鏡組的安置是依據(jù)儀器的實(shí)際精測(cè)頻率，并按照《光電測(cè)距儀計(jì)量檢定規(guī)程，JJG703-2003)) 中周期誤差的檢測(cè)要求來(lái)安置棱鏡之間的間隔(表1儀器精測(cè)頻率與棱鏡間隔之間的對(duì) 應(yīng)關(guān)系，表2周期誤差檢驗(yàn)基線平臺(tái)——各主頻精測(cè)尺儀器距棱鏡、及棱鏡間隔之間對(duì)應(yīng)關(guān) 系)，而儀器測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)計(jì)算方法依據(jù)《光電測(cè)距儀計(jì)量檢定規(guī)程，JJG 703-2003》中 算法進(jìn)行。表1儀器精測(cè)頻率與棱鏡間隔之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
權(quán)利要求1.一種光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌、測(cè)距反射棱鏡以及用于放置光 電測(cè)距儀的檢測(cè)墩，所述測(cè)距反射棱鏡按照周期誤差檢測(cè)要求的間隔安置在導(dǎo)軌上，其特 征在于，所述光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)還包括控制箱和計(jì)算機(jī)，所述測(cè)距反射棱 鏡為自動(dòng)棱鏡；所述計(jì)算機(jī)與控制箱相連，所述控制箱控制所述自動(dòng)棱鏡和待測(cè)光電測(cè)距 儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述控 制箱包括微處理器，通訊電路，棱鏡驅(qū)動(dòng)電路以及電源電路，所述通訊電路連接微處理器 和計(jì)算機(jī)；所述微處理器控制棱鏡驅(qū)動(dòng)電路以及待測(cè)光電測(cè)距儀；所述電源電路為微處理 器，通訊電路和棱鏡驅(qū)動(dòng)電路提供電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述微處 理器為單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊 電路為MAX232。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述棱鏡 驅(qū)動(dòng)電路包括NPN三極管Q14、二極管D14以及電阻R61和R21 ；用NPN三極管Q14驅(qū)動(dòng)裝 置，二極管D14用于保護(hù)三極管；若輸入IN14處于高電平時(shí)三極管Q14導(dǎo)通，此時(shí)二極管 D14的輸入端A14為低電平，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將棱鏡運(yùn)動(dòng)到待測(cè)位置的行程開關(guān)Kl處，行 程開關(guān)Kl閉和，電路斷路，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；反之，輸入IN14處于低電平時(shí)三極管Q14不導(dǎo) 通，此時(shí)時(shí)二極管D14的輸入端A14為高電平，電機(jī)則反向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將棱鏡運(yùn)動(dòng)到原來(lái) 位置的行程開關(guān)K2處，行程開關(guān)K2閉和，電路斷路，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述電源 電路包括12v的電源適配器，以及可以將12v電源轉(zhuǎn)換成7. 2V電源和5V電源的電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌 安置在大跨度T型梁上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌、測(cè)距反射棱鏡以及用于放置光電測(cè)距儀的檢測(cè)墩，所述測(cè)距反射棱鏡按照周期誤差檢測(cè)要求的間隔安置在導(dǎo)軌上，其特征在于，所述光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)還包括控制箱和計(jì)算機(jī)，所述測(cè)距反射棱鏡為自動(dòng)棱鏡；所述計(jì)算機(jī)與控制箱相連，所述控制箱控制所述自動(dòng)棱鏡和待測(cè)光電測(cè)距儀。該光電測(cè)距儀周期誤差自動(dòng)檢定系統(tǒng)低成本、高效率、自動(dòng)化程度高，可以方便準(zhǔn)確的測(cè)出光電測(cè)距儀周期的誤差。
文檔編號(hào)G01S7/497GK201903644SQ20102061928
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者劉彤, 張序, 王愛(ài)華, 薛彩霞 申請(qǐng)人:蘇州科技學(xué)院