[发明专利]基于红外激光的物位计

说明书

本发明公开了一种基于红外激光的物位计，该物位计主要由多模光纤激光耦合器、可变衰减器、天文望远镜、CMOS工业相机和嵌入式数据处理终端共5个模块组成；多模光纤激光耦合器用于提供测量用的激光光源，天文望远镜通过调节焦距实现远距离测量，CMOS工业相机和嵌入式数据处理终端实现光源捕捉，用于图像分析，实现位移测量，该物位计通过5个模块实现500m的最大测量距离及精度为0.2mm的高精度位移测量。本发明能够适用于轨道交通施工和运营的变形监测以及高铁、桥梁和隧道的变形监测，是一种全新的基于红外激光图像处理的物位计，其具有高精度、高稳定性、测量距离远和安装方便等特点，适用于不同变形监测领域的各种监测环境。

技术领域

本发明属于物位仪表技术领域，具体的说是涉及一种全新的基于红外激光图像处理的物位计。

背景技术

物位测量技术的迅速发展是从20世纪70年代后期起，由微电子技术的迅速发展而带动起来的。首先是微电子技术促进了工业自动化的发展，PLC、PC、DCS等的应用对物位计及其它各种现场检测仪表提出了巨大的需求。同时微电子技术又使非电量电测技术有了飞跃进步，发展了许多新型的物位检测方法以及电子型的物位检测仪表，使整个物位仪表领域有了非常巨大的改观，使原来以机械式原理为主的物位仪表，发展为以应用微电子技术的智能仪表为主。现有技术中的主要物位产品种类包括：雷达物位计、超声波物位计、导波雷达物位计、电容式物位计、阻旋物位开关、振动棒物位开关和放射性物位计等。但是现有技术中的物位计通常都存在测量精度较低、稳定性较差、测量距离范围较小和安装过程较繁琐等缺陷，以至于现有技术中的物位仪表还不能够很好的适应各种不同变形监测领域的监测环境。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种全新的基于红外激光图像处理的物位计，其具有高精度、高稳定性、测量距离远和安装方便等特点，适用于不同变形监测领域的各种监测环境。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于红外激光的物位计，该基于红外激光的物位计主要由多模光纤激光耦合器、可变衰减器、天文望远镜、CMOS工业相机和嵌入式数据处理终端共5个模块组成；多模光纤激光耦合器分别与可变衰减器和天文望远镜连接，CMOS工业相机与嵌入式数据处理终端连接；多模光纤激光耦合器用于提供测量用的激光光源，天文望远镜通过调节焦距实现远距离测量，CMOS工业相机和嵌入式数据处理终端实现光源捕捉，用于图像分析和实现位移测量。

多模光纤激光耦合器包含激光发射器、驱动电源、光纤准直器和光纤。激光发射器为980nm的激光发射器，激光发射器固定在可移动的平台上。可变衰减器为能够实现大范围调节的圆形可调衰减器。

本发明的有益效果是：本发明基于红外激光的物位计能够适用于轨道交通施工和运营的变形监测，还能够适用于高铁、桥梁和隧道的变形监测，同时还可用于土木结构物或其它混凝土结构物的变形监测。本发明是一种全新的基于红外激光图像处理的物位计，其具有高精度、高稳定性、测量距离远和安装方便等特点，适用于不同变形监测领域的各种监测环境。本发明基于红外激光的物位计通过多模光纤激光耦合器、可变衰减器、天文望远镜、CMOS工业相机和嵌入式数据处理终端这5个模块能够实现500m的最大测量距离以及精度为0.2mm的高精度位移测量。

附图说明

图1是本发明基于红外激光的物位计的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种基于红外激光的物位计，该基于红外激光的物位计主要由多模光纤激光耦合器、可变衰减器、天文望远镜、CMOS工业相机和嵌入式数据处理终端共5个模块组成；多模光纤激光耦合器分别与可变衰减器和天文望远镜连接，CMOS工业相机与嵌入式数据处理终端连接；多模光纤激光耦合器用于提供测量用的激光光源，天文望远镜通过调节焦距实现远距离测量，CMOS工业相机和嵌入式数据处理终端实现光源捕捉，用于图像分析和实现位移测量。