專利名稱：用聲光定三維精準(zhǔn)座標(biāo)設(shè)計(jì)的制作方法
用聲光定三維精準(zhǔn)座標(biāo)設(shè)計(jì)該發(fā)明涉及一種用聲光定空間水平面、水平線及垂線精準(zhǔn) 參考系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。目前在測(cè)定水平面、水平線、垂線等空間角度的應(yīng)用技術(shù) 上，在精度要求高時(shí)， 一般釆用經(jīng)偉儀、水準(zhǔn)儀、普通光電式 測(cè)量?jī)x等實(shí)施。、這類儀器一般具有價(jià)位高、占空間尺寸大等缺 點(diǎn)。這里提供一種用聲光定水平面、水平線、垂線精準(zhǔn)參考系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該發(fā)明應(yīng)用于測(cè)定水平面、水平線、垂線的定位和測(cè)量； 制作和生產(chǎn)精度高、低成本的電子水平尺和電子吊線錘。也可 以應(yīng)用于各種空間角度的測(cè)定?，F(xiàn)在參考附圖，說明該發(fā)明的實(shí)施內(nèi)函。圖l是該發(fā)明設(shè)計(jì)的實(shí)用電路原理圖。其中Z是充電器插 座。E是電池，K,是電路總開關(guān)。K2是關(guān)閉音的開關(guān)，簡(jiǎn)稱為 閉音開關(guān)。C是電源去耦電容，SDG是開關(guān)型水準(zhǔn)式傳感器。 BG,是一個(gè)晶體放大器。BG2是一個(gè)晶體管跟隨器。R,是BG,的上 偏流電阻，并與SDG串聯(lián)。電阻R2與B^發(fā)射極、BG2基極聯(lián)系。 R3、R4分別都G,、 BG2的集電極電阻。U是發(fā)光二極管。Y是蜂 鳴器。圖2是該發(fā)明設(shè)計(jì)中實(shí)用開關(guān)型水準(zhǔn)式傳感器SDG的結(jié)構(gòu) 圖。其中SDG表示水準(zhǔn)類傳感器。D是該傳感器的整體。S 表示液體，P表示汽泡。設(shè)計(jì)幾何尺寸①表示直徑，L,、L2表示長(zhǎng)度，單位 為mm?，F(xiàn)在，把該發(fā)明的構(gòu)思方案和實(shí)施細(xì)程歸納為1、 采用一個(gè)開關(guān)型水準(zhǔn)式傳感器SDG (圖2)和一個(gè)簡(jiǎn)易 而實(shí)用的聲光電路(圖l)配套。(1) 開關(guān)型水準(zhǔn)式傳感器SDG的工作原理利用水準(zhǔn)管 G中液體S的導(dǎo)電性、汽泡P的相對(duì)絕緣性、電極針Dz與液體S 接觸性，電極環(huán)D,與汽泡幾何對(duì)應(yīng)性、汽泡對(duì)于水平面的對(duì)應(yīng) 性、用測(cè)量電流、電壓形式測(cè)出設(shè)定的微小水平面積AS，也 就定出了垂直AS的垂線。(2) 在聲光電路上，用兩個(gè)晶體三極管，BGi放大、跟 隨器BG2，在傳感器SDG開關(guān)作用下，當(dāng)系統(tǒng)處在精準(zhǔn)狀態(tài) 時(shí)，蜂鳴器Y發(fā)音，發(fā)光二極管U不發(fā)光；當(dāng)系統(tǒng)離開精準(zhǔn)狀 態(tài)時(shí)，蜂鳴器Y無聲，發(fā)光二極管U發(fā)亮。2、 依據(jù)要求l中的(1) 、 (2)，傳感器SDG設(shè)計(jì)形式、 結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)為圓柱型。長(zhǎng)度L嚴(yán)25mm，直徑為4)^0mm， 即比例為25: 10。領(lǐng)懂段長(zhǎng)度即兩個(gè)刻度線間距為L(zhǎng)產(chǎn)15mm， 汽泡長(zhǎng)方向的基本長(zhǎng)度為P^10mm，即精準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，L2= (2.5 左+Pl+2.5s) mm。傳感器精度由汽泡P體積修正。為了在系統(tǒng)測(cè)量中能夠清晰地觀察到汽泡位移全景，電極D，采用拱環(huán)型。在系統(tǒng)處在精準(zhǔn)狀態(tài)下，電極D,分布在水準(zhǔn)管 內(nèi)壁并與管壁構(gòu)成連續(xù)面。電極D,的環(huán)寬度為0.25mm。電極 環(huán)外邊緣與汽泡的液邊緣對(duì)應(yīng)，其間距為0.25111111。兩個(gè)針型 電極D2針入水準(zhǔn)管兩端中心軸，針入液體長(zhǎng)度為2.5mm。3、依據(jù)要求l中(1) 、 (2)，電路(一)工作流程應(yīng) 為充電插座Z。電源E。電路總開關(guān)K,。電路去偶電容器C。 偏流電阻R,與傳感器SDG串聯(lián)，控制著晶體三極管放大器BG, 和跟隨器BG2的截止與飽和，蜂鳴器Y和發(fā)光二極管U隨BG。 BG2集電極電流大小而應(yīng)變。K2是閉音開關(guān)。
權(quán)利要求
1. 采用一個(gè)開關(guān)型水準(zhǔn)式傳感器SDG(圖2)和一個(gè)簡(jiǎn)易而實(shí)用的聲光電路(

圖1)配套。(1)開關(guān)型水準(zhǔn)式傳感器SDG的工作原理利用水準(zhǔn)管G中液體S的導(dǎo)電性、汽泡P的相對(duì)絕緣性、電極針DZ與液體S接觸性，電極環(huán)D1與汽泡幾何對(duì)應(yīng)性、汽泡對(duì)于水平面的對(duì)應(yīng)性、用測(cè)量電流、電壓形式測(cè)出設(shè)定的微小水平面積ΔS，也就定出了垂直ΔS的垂線。(2)在聲光電路上，用兩個(gè)晶體三極管，BG1放大、跟隨器BG2，在傳感器SDG開關(guān)作用下，當(dāng)系統(tǒng)處在精準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，蜂鳴器Y發(fā)音，發(fā)光二極管U不發(fā)光；當(dāng)系統(tǒng)離開精準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，蜂鳴器Y無聲，發(fā)光二極管U發(fā)亮。
2、 依據(jù)要求l中的(1) 、 (2)，傳感器SDG設(shè)計(jì)形式、 結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)為圓柱型。長(zhǎng)度L產(chǎn)25mm，直徑為4)-10mm， 即比例為25: 10。測(cè)量段長(zhǎng)度即兩個(gè)刻度線間距為L(zhǎng)產(chǎn)15mm， 汽泡長(zhǎng)方向的基本長(zhǎng)度為PL-10mm，即精準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，L2= (2.5 左+Pl+2.5^ mm。傳感器精度由汽泡P體積修正。為了在系統(tǒng)測(cè)量中能夠清晰地觀察到汽泡位移全景，電極 D,采用拱環(huán)型。在系統(tǒng)處在精準(zhǔn)狀態(tài)下，電極D,分布在水準(zhǔn)管內(nèi)壁并與管壁構(gòu)成連續(xù)面。電極D,的環(huán)寬度為0.25mm。電極 環(huán)外邊緣與汽泡的液邊緣對(duì)應(yīng)，其間距為0.25mm。兩個(gè)針型 電極D2針入水準(zhǔn)管兩端中心軸，針入液體長(zhǎng)度為2.5mm。
3、依據(jù)要求l中(1) 、 (2)，電路(一)工作流程應(yīng) 為充電插座Z。電源E。電路總開關(guān)K,。電路去偶電容器C。 偏流電阻R,與傳感器SDG串聯(lián)，控制著晶體三極管放大器BGi 和跟隨器BG2的截止與飽和，蜂鳴器Y和發(fā)光二極管U隨BG卜 BG2集電極電流大小而應(yīng)變。K2是閉音開關(guān)。
全文摘要
該發(fā)明涉及一種用聲光定空間水平面、水平線及垂線精準(zhǔn)參考系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該發(fā)明應(yīng)用于測(cè)定水平面、水平線、垂線的定位和測(cè)量；制作和生產(chǎn)精度高、低成本的電子水平尺和電子吊線錘。也可以應(yīng)用于各種空間角度的測(cè)定。
文檔編號(hào)G01C15/00GK101241007SQ20081000329
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月26日
發(fā)明者趙秀卿 申請(qǐng)人:趙秀卿