[实用新型]一种自准直测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学测量仪器，具体地说涉及一种新型的自准直测量仪。

背景技术

自准直测量仪是利用光学自准直原理进行小角度测量的重要测量仪器，由于它具有非常高的精度和分辨率，所以被大量应用在角度测量、平板平面度测量、轴系角晃动测量等方面，例如平台的水平度、铁轨的表面平滑及水平度、房屋墙壁的垂直平行度等的检测。

根据读数装置的不同，自准直测量仪分为使用测微目镜读数装置的光学自准直仪、以光电瞄准对线代替人工瞄准对线的光电自准直仪以及基于DSP、CCD或CMOS技术的数字自准直仪，它们的测量精度和测量范围等也有所不同。当测量平面度时，一般的自准直仪只适用于当平面整体相对标准平面倾斜时的情况，而不适用于被测平面略显凹或凸的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有自准直仪不适用于测量略显凹或凸的平面的不足，提供一种新型的自准直测量仪，其通过多点测量的方式，不仅可以利用求平均值的方式测出平面整体相对标准平面倾斜的偏移量，还可以测出平面略显凹或凸时相对标准平面的偏移量。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种自准直测量仪，由光源、聚焦透镜、准直物镜、分光棱镜、CCD物镜和面阵CCD组成，其特征是，所述光源包括对称分布于同一平面四个象限上的四个激光光源。

本实用新型所述的自准直测量仪的面阵CCD采用CCD光电转换器件。

由于本实用新型所述自准直测量仪的光源由对称分布的四个激光光源构成，因此只要在面阵CCD上求得校准状态下四个激光光源形成的像点位置，然后再测得被测平面所形成的像点与校准像点位置的偏移方向和大小，即可确定被测平面相对于标准平面的角度和凹凸偏移量，从而完成现有自准直测量仪无法完成的平面凹凸偏移量的测量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为光源分布图。

图3为面阵CCD示意图。

图4为测量流程图。

图5为面阵CCD接收示意图。

图中，

1光源，2聚焦透镜，3待测平面，4准直物镜，5分光棱镜，6CCD物镜，7面阵CCD。

具体实施方式

现结合具体实施例和附图对本实用新型作一说明。

首先请参阅图1本实用新型的结构示意图，图示自准直测量仪由光源1、聚焦透镜2、准直物镜4、分光棱镜5、CCD物镜6和面阵CCD7组成。再请参阅图2，所述光源1包括对称分布于同一平面四个象限上的四个激光光源A、B、C、D，该四激光光源A、B、C、D分布在同一个圆上，其位置相对称，且分别射出平行光束，该四激光光源A、B、C、D为功率相当的半导体激光器，同时配有可进行三维调节的光源校准装置。所述聚焦透镜2和分光棱镜5沿纵向依次排列在光源1的前方，所述分光棱镜5为一半透半反的直角棱镜，所述准直物镜4横向地设置于分光棱镜5的左方，所述CCD物镜6和面阵CCD7横向地依次设置于分光棱镜5的右方，从而形成以分光棱镜5为交点的T字形系统光路。所有光路构件完全封装于机械结构中，为方便室外测量，采用IP66规格防水措施，并在仪器结构外表面电镀防锈材料，为保持整体平行特性，所有螺纹采用大口径中心对称六螺旋螺纹。所述面阵CCD7采用CCD光电转换器件，并且其中嵌入了用于高速图像数据处理的测试软件。工作时，四束平行激光束先经过聚焦透镜2进行聚焦，再经过直角分光棱镜5反射由准直物镜4射出；光束到达被测试平面3后经全反射原路返回，然后经过准直物镜4，透射通过分光棱镜5，再通过CCD物镜6，最终到达面阵CCD7表面并且形成四处像点。图3表示了当被测平面3为理想平面时，面阵CCD7上在校准状态下四个激光光源A、B、C、D所分别形成的对应的校准像点O₁、O₂、O₃和O₄。