CN106772410A

CN106772410A - 一种激光测距仪

Info

Publication number: CN106772410A
Application number: CN201710043762.3A
Authority: CN
Inventors: 刘磊; 刘晨晨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2017-05-31

Abstract

本发明公开了一种激光测距仪，包括设有水平角度器的支架，所述水平角度器上设有竖直角度器，所述水平角度器的中心线与所述竖直角度器的中心线相互垂直设置；所述竖直角度器上设有箱体，所述箱体上设有激光发射器和激光接收器，所述箱体内设有控制器，所述激光发射器和所述激光接收器均与所述控制器相连；所述箱体上还设有与所述控制器相连的显示屏和多个按键。采用该激光测距仪，不仅能测量发射端与目标点之间的距离，而且，也能测量处于空间内具有一定长度目标的距离(目标本身的长度)，同时，本激光测距仪还能够满足一些复杂的测量工程、目标端点的竖直角度、连续直线段的测量、以及处于复杂环境中目标的测量，通用性强，应用范围广。

Description

一种激光测距仪

技术领域

本发明涉及一种激光测距仪。

背景技术

现阶段，激光测距仪是一种测量距离的仪器，它是利用激光对目标的距离(仪器与目标之间的长度)进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时由激光发射器向目标射出一束很细的激光，激光在遇到目标时会发生反射现象，由光电元件组成的激光接收器接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差也比较小。但是，该仪器测量得到的距离只是测量点到目标的长度距离(点与点之间的距离)，当被测物体具有一定的长度，且处在复杂环境中，测量者无法到达测量现场时，此种测量技术已无法满足测量。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种激光测距仪，在保证点与点之间测量的基础上，达到对处在复杂环境中且具有一定长度物体测量的目的。

本发明实施例所提供的技术方案是：一种激光测距仪，包括支架，所述支架上设有水平角度器，所述水平角度器上设有竖直角度器，所述水平角度器的中心线与所述竖直角度器的中心线相互垂直设置；

所述竖直角度器上设有箱体，所述箱体上设有激光发射器和激光接收器，所述箱体内设有控制器，所述激光发射器和所述激光接收器均与所述控制器相连；所述箱体上还设有与所述控制器相连的显示屏和多个按键。

作为一种改进，所述水平角度器和所述竖直角度器均包括中空结构的壳体，所述壳体上转动安装有转轴，位于所述壳体内部的所述转轴上固定安装有码盘，所述码盘上设有多个栅孔；

与所述栅孔对应位置的所述壳体上设有光源发射器和光源接收器，所述光源发射器和所述光源接收器均设置于所述壳体的内部，且所述光源发射器和所述光源接收器均与所述控制器相连；

所述转轴的一端延伸至所述壳体的外部，所述竖直角度器上的转轴与所述箱体相连；所述水平角度器上所述转轴的中心线与所述竖直角度器上所述转轴的中心线相互垂直设置。

作为进一步的改进，所述水平角度器上的所述转轴与所述竖直角度器上的所述壳体之间设有连接杆。

作为更进一步的改进，所述壳体为圆柱形结构；所述码盘为圆盘式码盘。

作为又进一步的改进，所述按键包括电源按键、开关按键、竖直按键、测距按键、模式一按键和模式二按键。

作为又进一步的改进，所述支架包括托盘，所述托盘的下方设有多个支撑杆。

作为又进一步的改进，所述支撑杆铰接于所述托盘上。

由于采用了上述技术方案，本发明所实施例提供的一种激光测距仪的有益效果如下：

由于支架上设有水平角度器，水平角度器上设有竖直角度器，竖直角度器上设有箱体，箱体上设有激光发射器和激光接收器，从而在工作中，测量该激光测距仪与目标之间的距离时，激光发射器发射激光光束，激光光束遇到目标后反射回来，然后由激光接收器接收反射的激光束，通过控制器计算激光束从发射到接收的时间，最终计算出从该激光测距仪到目标之间的距离，实现该激光测距仪到目标点之间的测距，距离值通过显示屏显示；当测量空间内具有一定长度的目标时，激光发射器发射激光光束，激光接收器接收反射的激光束，在该过程中，按压相关按键并通过水平角度器与竖直角度器的配合，测量出与水平面和垂直面之间的夹角，同时，测量出该激光测距仪分别与目标两端点之间的距离，这些距离值同步传送给控制器，然后利用三角关系计算出所测量目标本身的长度，并在显示屏上显示。

综上所述，采用该激光测距仪，不仅能测量发射端与目标点之间的距离，而且，也能测量处于空间内具有一定长度目标的距离(目标本身的长度)，同时，本激光测距仪还能够满足一些复杂的测量工程、目标端点的竖直角度、连续直线段的测量、以及处于复杂环境中目标的测量，通用性强，测量快速、精度高，应用范围广。

由于水平角度器和竖直角度器均包括壳体，壳体上转动安装有转轴，位于壳体内部的转轴上固定安装有码盘，码盘上设有多个栅孔，与栅孔对应位置的壳体上设有与控制器相连的光源发射器和光源接收器，从而在测量水平角度或竖直角度时，转轴带动码盘转动，在该过程中，光源发射器发射光束，光束会通过栅孔照在光源接收器上并进行接收，之后向控制器传送相应的电信号，码盘继续转动，转过栅孔，光束被遮挡，从而没有电信号传出，进而光源接受器会发出一系列的脉冲信号，根据脉冲信号就会将码盘转动过的角度，通过脉冲信号之间的间隔次数体现出来，光源接受器将电信号传给控制器，控制器会计算出相关的水平角度或竖直角度。采用该水平角度器或竖直角度器，结构简单，操作方便，制造成本低，且角度测量精度高。

由于水平角度器上的转轴与竖直角度器上的壳体之间设有连接杆，从而通过连接杆实现水平角度器和竖直角度器的连接，结构简单，成本低，有效保证了该激光测距仪的整体性，且不影响水平角度器和竖直角度器的正常工作。

由于支架包括托盘，托盘的下方设有多个支撑杆，从而通过该支架，结构简单、性能稳定，为保证测量精度奠定了基础。

由于支撑杆铰接于托盘上，从而便于收纳和携带。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中水平角度器的结构示意图；

图3为图1中箱体的结构示意图；

图4为本发明实施例处于应用状态的原理示意图；

图5为本发明实施例处于应用状态的原理示意图；

附图中，1-支架；101-托盘；102-支撑杆；2-水平角度器；201-壳体；202-转轴；203-码盘；2031-栅孔；204-光源发射器；205-光源接收器；3-竖直角度器；4-连接杆；5-箱体；501-激光发射器；502-激光接收器；503-显示屏；504-电源按键；505-开关按键；506-竖直按键；507-测距按键；508-模式一按键；509-模式二按键。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和图2共同所示，一种激光测距仪，包括支架1，该支架1上设有水平角度器2，该水平角度器2上设有竖直角度器3，该水平角度器2的中心线与竖直角度器3的中心线相互垂直设置；该竖直角度器3上设有箱体5，该箱体5上设有激光发射器501和激光接收器502，该箱体5内设有控制器(图中未示出)，该激光发射器501和激光接收器502均与控制器相连；该箱体5上还设有与控制器相连的显示屏503和多个按键，该按键包括电源按键504、开关按键505、竖直按键506、测距按键507、模式一按键508和模式二按键509。

该水平角度器2和竖直角度器3均包括圆柱形壳体201，该壳体201为中空、密闭结构，该壳体201上通过轴承转动安装有转轴202，位于壳体201内部的转轴202上固定安装有圆盘式的码盘203，该码盘203上环形阵列有多个栅孔2031；与栅孔2031对应位置的壳体201上设有光源发射器204和光源接收器205，也就是说：该光源发射器204的中心线、栅孔2031的中心线和光源接收器205的中心线共线设置，该光源发射器204和光源接收器205均设置于壳体201的内部，且光源发射器204和光源接收器205均与控制器相连。

该转轴202的一端延伸至壳体201的外部，该竖直角度器3上的转轴202与箱体5相连；该水平角度器2上转轴202的中心线与竖直角度器3上转轴202的中心线相互垂直设置。

该水平角度器2上的转轴202与竖直角度器3上的壳体201之间设有连接杆4。

该支架1包括托盘101，该托盘101的下方铰接有多个支撑杆102。

在实际应用中，若测量如图4中空间内直线目标L的长度,该直线目标L的两个端点位于箱体5的同一边(上边或下边)，由于水平角度器2所测的角度是平行于水平角度器2平面的角度，因此测量空间内水平面上的直线目标L的长度时，还要测出直线目标L与水平角度器2之间的竖直角度，在水平角度器2旋转的过程中，激光发射器501在转动，可以看作箱体5与水平角度器2上转轴202中心点的垂直点处为转动中心，假设激光发射器501距离箱体5转动中心点的长度为h，按下箱体5上的电源按键504，箱体5上的激光发射器501发射激光光束，将激光束对准直线目标L的一端后按下竖直按键506，竖直按键506亮，表示正在测量竖直角度，将箱体5竖直调整至与水平角度器2平行，再次按下竖直按键506，竖直按键灭，完成一次竖直测量，设定经过竖直角度器3得到竖直转过的角度α(直线目标L的一端与水平面之间的夹角)，该结果在显示屏503中显示并且传送至控制器中；将激光束对准目标的另一端，按照上述步骤，完成二次测量，得到相应的竖直角度β(直线目标L的另一端与水平面之间的夹角)。

然后将激光对准直线目标L的一端，按下测距按键507，测到此时激光发射器501到直线目标L的距离L1，该结果通过显示屏503显示并且传送到控制器中；将激光束缓慢地从目标的一端移向直线目标L的另一端，当激光束对准直线目标L的另一端，按下测距按键测到此时激光发射器501到直线目标L的距离L2，并且水平角度器2得到移动过程中转过的水平角度θ；最后按下模式一508按键完成测量，控制器经过相关计算得到所测直线目标L的长度值并通过显示屏503显示。由图4所示的原理示意图可知，直线目标L的计算式式为：L²＝[(L1+h)cosα]²+[(L2+h)cosβ]²-2(L1+h)(L2+h)cosαcosβcosθ+[(L1+h)sinα-(L2+h)sinβ]²。

若测量如图5中空间内直线目标L的长度,该直线目标L的两个端点分别位于箱体5的两边(一个在上边或一个在下边)，参考上述所述的操作步骤，最后按下模式二509按键完成测量，得到直线目标L的长度值在显示屏503上显示，由于直线目标L的两个端点位于箱体5的不同边，并结合如图5所示的原理示意图可知，该直线目标L的计算式为：L²＝[(L1+h)cosα]²+[(L2+h)cosβ]²-2(L1+h)(L2+h)cosαcosβcosθ+[(L1+h)sinα+(L2+h)sinβ]²。

本发明还能够测量连续的直线段目标长度，目标两端点位于箱体5的上边或下边的同一边，当该目标由连续几段直线组成的时候，在多次测量竖直角度，多次测得相应的激光发射器501到目标端点的距离，按照图4所示的操作方式，最后按下模式一508按钮，将得到的目标长度累加，即可得到连续目标的长度；若测量目标的两端位于箱体5的不同边，当该目标由连续几段直线组成的时候，在多次测量竖直角度，多次测得相应的激光发射器501到目标端点的距离，按照图5所示的操作方式，最后按下模式二509按钮，将得到的目标长度累加，即可得到连续目标的长度。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims

1.一种激光测距仪，其特征在于，包括支架，所述支架上设有水平角度器，所述水平角度器上设有竖直角度器，所述水平角度器的中心线与所述竖直角度器的中心线相互垂直设置；

2.根据权利要求1所述的激光测距仪，其特征在于，所述水平角度器和所述竖直角度器均包括中空结构的壳体，所述壳体上转动安装有转轴，位于所述壳体内部的所述转轴上固定安装有码盘，所述码盘上设有多个栅孔；

3.根据权利要求2所述的激光测距仪，其特征在于，所述水平角度器上的所述转轴与所述竖直角度器上的所述壳体之间设有连接杆。

4.根据权利要求3所述的激光测距仪，其特征在于，所述壳体为圆柱形结构；所述码盘为圆盘式码盘。

5.根据权利要求1至4任一项所述的激光测距仪，其特征在于，所述按键包括电源按键、开关按键、竖直按键、测距按键、模式一按键和模式二按键。

6.根据权利要求5所述的激光测距仪，其特征在于，所述支架包括托盘，所述托盘的下方设有多个支撑杆。

7.根据权利要求6所述的激光测距仪，其特征在于，所述支撑杆铰接于所述托盘上。