[实用新型]带有光斑传感器的多功能水准尺

说明书

技术领域

本实用新型属于一种土木工程测量所使用的水准尺，特别是一种带有光斑传感器的多功能水准尺。

背景技术

目前，公知的水准尺按其读数方式大致可分为两类：一、普通水准尺，即在尺身印制有标准刻度，并通过人工观察其望远镜光学成像来读取相关数据；二、条形码水准尺，适合与电子数字式水准仪、经纬仪等仪器配套使用，通过图象识别系统来自动读取条形码上的相关信息。而对于激光水准仪、激光经纬仪等测量仪器，公知的水准尺不能较好地与其配套使用，并且容易产生以下问题：一、激光测量仪器的激光光斑中心坐标定位不够精确，从而影响了工程测量的精度；二、不能实现读数的自动化，从而影响了工程测量的效率。

发明内容

本实用新型是提供一种能在满足传统水准仪和经纬仪、电子数字式水准仪和经纬仪、激光水准仪和经纬仪等的使用要求的同时，还能使电子数字式水准仪和经纬仪、激光水准仪和经纬仪等都能实现读数的自动化的带有光斑传感器的多功能水准尺，以克服上述的不足。

为了实现上述目的，本实用新型由水准尺尺身、水准尺尺面、条形码、普通刻度和水平水准管构成，其中水准尺尺面、条形码和普通刻度设置在水准尺尺身的正面，水平水准管设置在水准尺尺身的侧面，其特点是：在水准尺尺身的正面上还设置有线阵CCD象元阵，在水准尺尺身内设置有检测电路，线阵CCD象元阵的输出与检测电路的输入端相连接。

上述检测电路由电源、光斑信号采集器和光斑信号处理器构成，其电源给光斑信号采集器和光斑信号处理器提供工作电源，光斑信号采集器的输入端与线阵CCD象元阵的输出相连，光斑信号采集器的输出端与光斑信号处理器的输入端相连接。

上述光斑信号处理器上还连接有显示器和键盘。

上述光斑信号处理器通过数据传送器与发射天线相连接。

由于本实用新型在水准尺尺身上设置线阵CCD象元阵，使得本实用新型不仅能与多种不同类型的水准仪和经纬仪配套使用，而且与激光水准仪和经纬仪配套使用时可以有效地提高其测量精度和效率。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图。

图2为本实用新型的背面结构示意图。

图中：1-水准尺尺身、2-水准尺尺面、3-条形码、4.普通刻度、5-线阵CCD象元阵、6-可充电电源、7-充电插头、8-光斑信号采集器、9-光斑信号处理器、10-显示器、11-键盘、12-数据传送器、13-发射天线、14-水平水准管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型在水准尺尺面上同时设有线阵CCD象元阵、普通刻度和条形码，它们在纵向上的排列均与水准尺竖直边平行(图1)。其中，普通刻度可与传统水准仪和经纬仪等配套使用，条形码可与电子数字式水准仪和经纬仪等配套使用，更重要的是线阵CCD象元阵可与激光水准仪和激光经纬仪配套使用。前两者的测量方法与原来相比没有任何变化，这里不做过多说明。下面主要介绍后者的测量方法。

线阵CCD光斑传感器表面有很多规则排列的感应象元，激光束投射在水准尺尺面上会在象元阵产生一个圆形的光斑，光斑内的感应象元会感应到相应的灰度并将数据传送给处理器。处理器则会根据预设公式分析、计算出激光光斑的中心坐标。需要强调的是，水准测量只需要光斑中心竖直方向的坐标，所以处理器的预设计算程序可以做一些简化，其处理量也会大大减少。

具体操作方法如下：

在图1、图2中，激光水准仪和激光经纬仪等激光测量仪器发射的激光束投射在线阵CCD象元阵(5)上形成激光光斑，光斑信号采集器(8)采集相应象元的图象信号并获得对应的感应灰度，这些对应的数据信号会传送给光斑信号处理器(9)，光斑信号处理器(9)根据预设程序分析、计算、处理这些信号，最终获得激光光斑的中心竖直坐标，并将相应的结果在显示器(10)上显示。

操作者确认这些测量结果满足要求后，便可通过键盘发出确认相应的指令，数据传送器(12)会通过发射天线(13)将以上数据传送给激光水准仪或经纬仪，以便做进一步的处理和存储。

通过以上技术措施，本发明便可以自动、快速、精确的完成对激光光斑中心竖直坐标的定位，有效地提高了激光水准仪和激光经纬仪等激光测量仪器的精度和效率。除此之外，它还可以同时满足其他类型的水准仪和经纬仪的使用要求，实现一尺多用。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。