[发明专利]一种光杠杆法测距仪及其测量方法

权利要求书

1.一种光杠杆法测距仪，包括测距装置和镜面标尺（9），其特征在于：测距装置和镜面标尺（9）是各自独立的部分，所述测距装置包括底座（1）、激光笔（2）、螺旋测微器（3）、销钉（4）、绕轴旋转架（5）、固定架（6），套筒（7）和光杆（8），所述光杆（8）通过螺纹连接在底座（1）上，激光笔（2）用弹簧片固定在绕轴旋转架（5）上，绕轴旋转架（5）的一端通过销钉（4）固定在光杆（8）上，螺旋测微器（3）焊接在固定架（6）的一端，固定架（6）的另一端用螺钉固定在套筒（7）上，套筒（7）的高度可沿光杆（8）调整，套筒（7）通过螺钉紧固在光杆（8）上，螺旋测微器（3）的顶尖顶在绕轴旋转架（5）尾部的凹坑中心点处。

2.根据权利要求1所述的一种光杠杆法测距仪，其特征在于：所述螺旋测微器（3）包括一根精密的测微螺杆（3-1）和套在测微螺杆（3-1）上的螺母套管（3-3），以及紧固在测微螺杆（3-1）上的微分套筒（3-4），螺母套管（3-3）上有两排刻线，毫米刻线和半毫米刻线；螺母套管（3-3）与螺旋测微器架（3-2）靠锁紧装置（3-5）固定；微分套筒（3-4）圆周上刻有50个等分格，当微分套筒（3-4）转过一周时，测微螺杆（3-1）前进或后退0.5毫米，即测微螺杆（3-1）上的顶尖移动了0.5毫米，顶尖移动的距离由螺母套管（3-3）上毫米刻度和微分套筒（3-4）上等分格的刻度读出，测量精度为0.01毫米，螺旋测微器（3）可移动的最大距离为25.00毫米，材质为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种光杠杆法测距仪，其特征在于：所述绕轴旋转架（5）为半敞开式柱状结构，内圆半径5毫米，壁厚3毫米，总长120毫米；在距绕轴旋转架（5）的一端面10毫米处有一凹坑，坑深2毫米，凹坑用于与螺旋测微器（3）的顶尖配合；距绕轴旋转架（5）的另一端面10毫米处有一孔，孔径为3毫米，此孔与光杆（8）上的孔用销钉（4）配合紧固，绕轴旋转架（5）的材质为钢板。

4.根据权利要求1所述的一种光杠杆法测距仪，其特征在于：所述固定架（6）为长方体结构，长120毫米，截面宽16毫米、厚3毫米，在距固定架（6）的一端面10毫米处有两孔，孔径为3毫米，该孔用于将固定架（6）固定在套筒（7）上，固定架（6）材质为钢板。

5.根据权利要求1所述的一种光杠杆法测距仪，其特征在于：所述镜面标尺（9）是在平面镜上用红色丝线做出刻度线，背面用双面胶固定于待测物的表面上，固定镜面标尺（9）时，应将镜面标尺（9）上的第一个刻度线与测距装置上激光笔（2）发出的激光点重合。

6.一种光杠杆法测距仪的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：打开激光笔（2），让光线垂直照射到待测物的表面，将镜面标尺（9）粘贴到待测物上，且让镜面标尺（9）的最高刻度线与激光笔（2）发出的激光点重合；

步骤2：旋转螺旋测微器（3），利用光的反射路径与入射光路径重合，调平绕轴旋转架（5）的高度，并记录此时螺旋测微器（3）的读数n₀；

步骤3：继续同向旋转螺旋测微器（3），消除空程差，使激光笔（2）发出的激光在镜面标尺（9）上移动距离D，记录此时螺旋测微器（3）的读数n₁；

步骤4：用游标卡尺测量销钉（4）到螺旋测微器（3）顶尖之间的距离l，用刻度尺测量步骤3中的距离D，螺旋测微器（3）顶尖移动的距离为d=n₁-n₀，将测量数据代入公式d/D=l/L中，计算待测距离L。

7.根据权利要求6所述的一种光杠杆法测距仪的测量方法，其特征在于：测量时，旋转螺旋测微器（3）上的微分套筒（3-4），使螺旋测微器（3）的顶尖沿竖直方向移动，推动绕轴旋转架（5）的尾部绕销钉（4）转动，绕轴旋转架（5）的尾部移动的距离由螺旋测微器（3）读出，此时激光笔（2）发出的光线绕销钉（4）形成光杠杆，照在远处镜面标尺（9）上，记下此时激光点在镜面标尺（9）上的位置，则由公式d/D=l/L可计算出测距装置到镜面标尺（9）之间的距离L。