專利名稱：激光自動安平垂準(zhǔn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種激光自動安平垂準(zhǔn)儀，涉及具有自動安平補(bǔ)償?shù)募す獯箿?zhǔn)儀、水準(zhǔn)儀等光學(xué)測量儀器技術(shù)領(lǐng)域。
目前，用液體安平的激光垂準(zhǔn)儀多為雙層液體形式，但由于雙層液體補(bǔ)償?shù)闹虚g環(huán)節(jié)多，精度進(jìn)一步提高受到限制，普通的反射式液體安平雖然可解決這樣的問題，但儀器的能量損失嚴(yán)重，以上兩種都具有難以消除的系統(tǒng)反射雜光而影響實(shí)際應(yīng)用的效果。
本實(shí)用新型提供了一種激光自動安平垂準(zhǔn)儀，解決了以往雙層液體安平的激光垂準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)儀的液面反射雜光問題，解決了普通液體反射式安平法的能量損失問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思如下由垂準(zhǔn)儀本體、倒象棱鏡、激光準(zhǔn)直裝置、傾斜反射鏡、液體補(bǔ)償器構(gòu)成，液體補(bǔ)償器設(shè)在垂準(zhǔn)儀本體的底部，在液體補(bǔ)償器中，平面反射鏡傾斜放置在底部，其上方置一層透光液體，平面透鏡將補(bǔ)償器封閉，在補(bǔ)償器的垂直上方設(shè)有倒象棱鏡、水平上方設(shè)有激光準(zhǔn)直裝置、傾斜上方設(shè)有反射鏡。
補(bǔ)償器的反射鏡可以是內(nèi)反射式、外反射式。補(bǔ)償器上方的反射鏡包括內(nèi)反射式、外反射式和半反半透分光式。用分光反射鏡時(shí)，垂準(zhǔn)器用于雙向高精度安平，這時(shí)由液體中反射鏡折轉(zhuǎn)的兩光軸之間的夾角應(yīng)設(shè)計(jì)的較小≤6°，光線部分透過分光鏡。
用于密封的平面透鏡包括平鏡和楔鏡，相對液面設(shè)有一個(gè)0～20度的角度。
激光光束水平射向液體上方的反射鏡，經(jīng)其反射沿傾斜方向射向液體中傾斜放置的平面反射鏡，之后光線垂直向上射出。垂直向上射出的光線經(jīng)過平面分光反射鏡反射為水平狀態(tài)時(shí)，裝置用于水平安平；垂直向上的光線經(jīng)過倒象反射鏡反射后再沿垂直狀態(tài)射出時(shí)，裝置用于垂直安平。
本實(shí)用新型的積極效果在于由于采用傾斜反射液體補(bǔ)償，消除了液體安平法難以克服的液面反射雜光，可在能量損失不大的情況下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)垂直安平，裝置體積進(jìn)一步減小，結(jié)構(gòu)更加簡單，調(diào)試更加容易，成本低，使水準(zhǔn)一垂準(zhǔn)儀的傻瓜化的實(shí)用要求成為可能。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型

圖1、為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2、為微型激光水準(zhǔn)--垂準(zhǔn)儀。
圖3、為垂準(zhǔn)儀。
見圖1，為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。在一層透明液體3下面相對液面傾斜放一平面反射鏡2，該反射鏡包括內(nèi)反射式、外反射式和分光式，液體及反射鏡由平面透鏡4封閉在殼體1中，激光準(zhǔn)直系統(tǒng)12發(fā)出的光線8經(jīng)反射鏡5反射后傾斜射向液體中平面反射鏡2，經(jīng)其反射后沿垂直狀態(tài)6射出。射出的光線經(jīng)過反射鏡10′反射成水平9′的方向時(shí)，用于水平安平；射出的光線經(jīng)過倒象棱鏡(10)折轉(zhuǎn)后沿垂直9的方向時(shí)，用于垂準(zhǔn)安平。
見圖2，微型激光水準(zhǔn)--垂準(zhǔn)儀激光準(zhǔn)直系統(tǒng)12的光束8水平射出，經(jīng)平面鏡5反射成光線7，經(jīng)液體3中的平面鏡2反射后成鉛直向上狀態(tài)6射出，之后光束透過封閉殼體1的玻璃4，再經(jīng)分光鏡10′分成兩部分9′反射成水平狀態(tài)，直接被自動水平安平；6′繼續(xù)鉛直向上，經(jīng)倒象棱鏡10(參見圖2a)折轉(zhuǎn)成垂直9方向，被準(zhǔn)垂直安平。圖中9方向與磁性底座20的轉(zhuǎn)軸軸線19方向共線，以利于應(yīng)用底座的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行系統(tǒng)垂直度精度的自校。13為垂直度精度校正的旋轉(zhuǎn)雙光楔同時(shí)起保護(hù)玻璃作用。16為水平度校正光楔，螺釘22共3～4個(gè)沿固定冒21圓周均布，用于入射光線的校正。螺釘22′共3～4個(gè)沿固定冒21′圓周均布，用于水平度精度的粗校正。14為保護(hù)玻璃。15為園水泡用于指示及限定底座的擺放傾斜范圍。11表示固定儀器中各光學(xué)元件的本體，17表示儀器的電池，18為儀器外殼。
見圖3，激光系統(tǒng)12的光束8水平射出，經(jīng)平面反射鏡5反射成7射向液體3中的外反射鏡2，之后沿垂直狀態(tài)6射出，經(jīng)系統(tǒng)后接的別漢屋脊棱鏡10折轉(zhuǎn)成鉛直光線9即被準(zhǔn)垂直安平。但為消除屋脊角的衍射應(yīng)使光束避開屋脊棱處。該棱鏡亦可用兩個(gè)正交的無屋脊棱的別漢棱鏡組成倒象系統(tǒng)(見附圖3a)替代實(shí)現(xiàn)垂直安平。當(dāng)系統(tǒng)后接的別漢棱鏡10無屋脊角時(shí)，可實(shí)現(xiàn)鉛垂面儀的自動安平。若在光線9處接一五棱鏡并使其以入射光軸為旋轉(zhuǎn)軸方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，則系統(tǒng)即成為動態(tài)掃平儀。為使系統(tǒng)精度提高6與7之間的夾角應(yīng)較小。圖中20為磁性可調(diào)底座總成，18為外殼，16為電池，17為園水泡，13為旋轉(zhuǎn)雙光楔，11為系統(tǒng)本體，1為補(bǔ)償器殼體，內(nèi)部通過真空嘴19抽真空。如在激光器處替換一目視系統(tǒng)則系統(tǒng)即為目視自動安平垂直儀。
權(quán)利要求1.一種激光自動安平垂準(zhǔn)儀，由垂準(zhǔn)儀本體(11)、倒象棱鏡(10)、激光準(zhǔn)直裝置(12)、傾斜反射鏡(5)、液體補(bǔ)償器(1)構(gòu)成，其特征在于液體補(bǔ)償器(1)設(shè)在垂準(zhǔn)儀本體的底部，在液體補(bǔ)償器(1)中，平面反射鏡(2)傾斜放置在底部，其上方置一層透光液體(3)，平面透鏡(4)將補(bǔ)償器(1)封閉，在補(bǔ)償器(1)的垂直上方設(shè)有倒象棱鏡(10)、水平上方設(shè)有激光準(zhǔn)直裝置(12)、傾斜上方設(shè)有反射鏡(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安平垂準(zhǔn)儀，其特征在于倒象棱鏡(10)的入射光軸與出光軸平行，該倒象棱鏡(10)包括直角棱鏡膠合的復(fù)合倒象棱鏡、別漢棱鏡、兩正交無屋脊棱別漢組合棱鏡、普羅棱鏡。
3.根據(jù)權(quán)要求1所述的自動安平垂準(zhǔn)儀，其特征在于反射鏡(5)包括內(nèi)、外反射式和半反半透分光式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安平垂準(zhǔn)儀，其特征在于用于密封的平面透鏡(4)包括平鏡和楔鏡，相對液面設(shè)有一小的角度，0～20度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激光自動安平垂準(zhǔn)儀,由垂準(zhǔn)儀本體、倒像棱鏡、激光準(zhǔn)直裝置、傾斜反射鏡、液體補(bǔ)償器構(gòu)成,液體補(bǔ)償器設(shè)在垂準(zhǔn)儀本體的下方,在液體補(bǔ)償器中,平面反射鏡傾斜放置在底部,其上方置一層透光液體,平面透鏡將補(bǔ)償器封閉,在補(bǔ)償器的垂直上方設(shè)有倒像棱鏡、水平上方設(shè)有激光準(zhǔn)直裝置、傾斜上方設(shè)有反射鏡。由于采用相對液面的傾斜反射形式,可有效地消除液面反射雜光,減少能量損失,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)及垂準(zhǔn)安平,是建筑、裝潢、安裝、測試的隨身工具化儀器。
文檔編號G01C15/00GK2462353SQ01211468
公開日2001年11月28日 申請日期2001年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月20日
發(fā)明者鄭建平, 鄭建宇 申請人:鄭建平