[实用新型]多功能自动激光铅直仪

说明书

本实用新型涉及自动激光铅直仪，更确切地说，涉及一种包括地面点对中机构、系统误差消除机构、补偿角超差报警装置、双光楔角度误差矫正器、可变径光阑、带有校准光楔的直角反射器，以及带有垂直度调整机构的多功能自动激光铅直仪，可以给出自动铅直激光束、自动水平激光束、自动水平激光平面、自动铅直激光平面、自动任意倾角激光束以及自动任意倾角的激光圆锥面，广泛适用于多种工程施工和安装作业。

现有的自动激光铅直仪，其地面基准点的对中不是使用锤球就是使用常规的光学对点器，然而前者易受外界干扰，后者则由于安装在三角基座中，其与主激光束方向难以作到同轴，故在仪器使用过程中常带来较大误差。此外，现有的自动激光铅直仪，其出射激光束的铅直误差值是不稳定的，这是由于在使用及运输过程中会由环境温度及振动干扰等因素造成激光器及悬置器结构件之间相对位置发生细微变化而使其偏离理想铅直方向，即所谓系统误差，而现有的自动激光铅直仪并无消除该系统误差的相应手段。第三，现有的自动激光铅直仪均有一个给定的自动补偿范围，由圆水准器指示，其处于工作状态时该圆水准器的水泡居中。但当振动、冲击等作业环境的影响使圆水泡偏离中心时，远离仪器作业的工作人员却毫无所知，从而影响到开头一节提到的六种基准失去基准性，致使仪器在非正常状态下工作而使施工作业出现严重失误。第四，大气干扰常给激光光斑中心的判读带来困难，致使气象条件差时的判读精度明显地下降，带来读数误差。第五，安装在自动激光铅直仪上方的直角反射器和扫描器，其在生产过程中也存在着90°角转折误差，从而造成直角反射器的出光方向偏离90°，以及扫描器扫出的激光(水平及铅直)平面与入射光束不垂直误差。所有这些在仪器生产和使用过程中经常出现的问题，如果在其工作过程中不能提供适当的调控手段加以克服，则该仪器将提供错误的基准而对施工误导并造成巨大损失。

因此，本实用新型的目的在于提供一种多功能自动激光铅直仪，其包括地面基准点对中机构、系统误差减小机构、补偿角超差报警装置和激光光斑调整装置，在弥补现有自动激光铅直仪地面点对中缺陷的同时，可在仪器装调及使用过程中实时减小其系统误差和提高其光斑判读精度。

本实用新型的另一目的在于提供一种多功能自动激光铅直仪，其顶端安装的直角反射器和扫描器，不仅能够提供自动水平的激光束、自动水平及铅直的激光平面、以及自动任意倾角激光束和自动任意顶角的激光圆锥面，而且其水平、铅直和任何倾角的方向及精度可以实时进行调整。

本实用新型的目的是这样实现的。

根据本实用新型的多功能自动激光铅直仪，包括有激光光源、平行光管形式的扩束器、二自由度的陀螺架和阻尼器，被安装在三角基座中，由电源供电，以提供自动铅直的激光束，其特征在于：当采用半导体激光器作光源时，该半导体激光器的下方背靠背地同轴安装有第二只半导体激光器，且在其底部安装一双光楔角度误差矫正器，通过调整两块光楔之间的匹配角度，以将后一激光器的出光方向调整到与主激光器同轴但方向相反，从而被用来进行地面基准点对中，以替代现有技术中使用的锤球和光学对点器。但当采用He-Ne激光器作光源时，上述第二只半导体激光器则被该He-Ne激光器发出的尾光所替代，其出光方向同样是靠其底部安装的双光楔角度误差矫正器调整到与该He-Ne激光器同轴但方向相反，以用来进行地面基准点对中。

根据本实用新型的多功能自动激光铅直仪，其减小系统误差的机构有两个，可以分别使用其中之一或两者同时使用。其一，在三角基座安装有自校环，包括激光器、扩束器、陀螺架、阻尼器和地面点对中装置等在内的整个仪器主体，被安装在该仪器的下壳体中，下壳体则连同该仪器主体一起可在自校环中回转，于是下壳体在三角基座内的自校环中作360°旋转时，铅直的激光束由于系统误差的存在将在目标上画圆，根据该圆的半径及距离找出其正确位置，并通过旋转下壳体而使激光束对准该位置，便可减少其系统误差或提高其铅直精度。其二，自动激光铅直仪的顶部安装有双光楔角度误差校正器，通过改变两光楔之间的匹配角度来改变出射光束的方向，以对该铅直激光束的系统误差进行矫正或者减小。

根据本实用新型的多功能自动激光铅直仪，其底部安装有补偿角超差报警装置，当其铅直激光束超出给定的自动补偿范围时，使连接件导通而驱动报警器进行声和/或光信号报警，并且切断激光器的电源，以提示人们必须对该自动激光铅直仪的状态适时进行调整，例如通过调整脚螺旋而将圆水准器居中。

根据本实用新型的多功能自动激光铅直仪，其顶部安装有可变径光阑，可以根据作业距离和气象条件改变圆孔衍射激光的光斑大小，藉以提高仪器的判读精度。