一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，包括主尺、游標(biāo)尺和深度尺，所述主尺上設(shè)置有第一外測(cè)量爪和第一內(nèi)測(cè)量爪，所述游標(biāo)尺上設(shè)置有第二外測(cè)量爪和第二內(nèi)測(cè)量爪，所述第一內(nèi)測(cè)量爪與所述主尺之間固定設(shè)置有激光反射器；所述第二內(nèi)測(cè)量爪與所述游標(biāo)尺之間設(shè)置有與所述激光反射器相匹配的激光收發(fā)處理裝置；所述激光收發(fā)處理裝置包括激光收發(fā)器和激光處理器，所述激光收發(fā)器和所述激光處理器電連接；所述激光收發(fā)處理裝置上設(shè)置有與所述激光處理器電連接的顯示屏。本實(shí)用新型所提供的激光測(cè)距游標(biāo)卡尺使得使用者可以快速、準(zhǔn)確的獲得被測(cè)物的長(zhǎng)度。
【專利說(shuō)明】
一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量工具，尤其涉及一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺。
【背景技術(shù)】
[0002]游標(biāo)卡尺是一種常用的長(zhǎng)度測(cè)量工具，但是游標(biāo)卡尺的讀數(shù)卻是一個(gè)需要熟練的過(guò)程，對(duì)于使用者而言，常常會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)慢或估讀不準(zhǔn)確等問(wèn)題，為游標(biāo)卡尺的使用帶來(lái)較大的限制。且大多數(shù)游標(biāo)卡尺上都設(shè)置有緊固螺絲，在使用游標(biāo)卡尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度時(shí)，可通過(guò)緊固螺絲來(lái)固定游標(biāo)尺不移動(dòng)，以方便用戶讀數(shù)，但是經(jīng)常使用或者使用不當(dāng)會(huì)使得緊固螺絲出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象，導(dǎo)致緊固螺絲不能固定游標(biāo)尺，進(jìn)一步影響游標(biāo)卡尺讀數(shù)的準(zhǔn)確性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，使得使用者可以快速、準(zhǔn)確的獲得被測(cè)物的長(zhǎng)度。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0005]本實(shí)用新型提供了一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，包括主尺、游標(biāo)尺和深度尺，上述主尺上設(shè)置有第一外測(cè)量爪和第一內(nèi)測(cè)量爪，上述游標(biāo)尺上設(shè)置有第二外測(cè)量爪和第二內(nèi)測(cè)量爪，上述第一內(nèi)測(cè)量爪與主尺之間固定設(shè)置有激光反射器;第二內(nèi)測(cè)量爪與游標(biāo)尺之間設(shè)置有與激光反射器相匹配的激光收發(fā)處理裝置;上述激光收發(fā)處理裝置包括激光收發(fā)器和激光處理器，上述激光收發(fā)器和激光處理器電連接;上述激光收發(fā)處理裝置上設(shè)置有與激光處理器電連接的顯示屏。
[0006]采用這種結(jié)構(gòu)，在使用游標(biāo)卡尺測(cè)量一物體的長(zhǎng)度時(shí)，上述激光收發(fā)處理裝置中的激光收發(fā)器可實(shí)時(shí)發(fā)射激光，當(dāng)發(fā)射的激光抵達(dá)第一內(nèi)測(cè)量爪與主尺之間設(shè)置的激光反射器后，上述激光反射器可將接收到的激光再反射回去，當(dāng)上述激光收發(fā)器接收到反射回來(lái)的激光時(shí)，上述激光收發(fā)處理裝置中的激光處理器可實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)激光從發(fā)出到回來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間，進(jìn)而通過(guò)上述時(shí)間計(jì)算被測(cè)物體的長(zhǎng)度值，并將上述長(zhǎng)度值傳輸給顯示屏顯示。使用本實(shí)用新型激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，使用者可以快速、準(zhǔn)確的獲得被測(cè)物的長(zhǎng)度，且本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為實(shí)時(shí)讀數(shù)，因此，本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)，不需要緊固螺絲來(lái)固定游標(biāo)尺，不存在經(jīng)常使用使得螺絲出現(xiàn)松動(dòng)，從而影響讀數(shù)的問(wèn)題。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光反射器的信號(hào)反射點(diǎn)與上述激光收發(fā)器的信號(hào)收發(fā)點(diǎn)之間的連線與所述主尺的軸線相平行。采用這種結(jié)構(gòu)，上述激光在激光收發(fā)處理裝置和激光反射器之間的行進(jìn)路線即為被測(cè)物體的長(zhǎng)度，在計(jì)算時(shí)，直接使用激光的速度乘以時(shí)間即可得到被測(cè)物體的長(zhǎng)度，不需要考慮角度等其他換算過(guò)程，使激光測(cè)距的計(jì)算過(guò)程更為簡(jiǎn)單快捷，測(cè)距結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光處理器包括計(jì)時(shí)器和計(jì)算器，上述計(jì)時(shí)器與上述激光收發(fā)器及上述計(jì)算器均電連接，上述計(jì)算器與上述顯示屏電連接。與上述激光收發(fā)器電連接的計(jì)時(shí)器可準(zhǔn)確獲取激光從發(fā)出到回來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間，上述計(jì)算器可通過(guò)上述時(shí)間計(jì)算被測(cè)物體的長(zhǎng)度值。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述計(jì)時(shí)器為飛秒計(jì)時(shí)器。本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺所測(cè)量的物體一般長(zhǎng)度都較小，因此，激光從發(fā)射到反射回來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間極短，這就要求計(jì)時(shí)器具有較高的精度，本實(shí)用新型激光測(cè)距游標(biāo)卡尺所使用的飛秒計(jì)時(shí)器，其最小計(jì)時(shí)單位為10—15s，可滿足本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺的測(cè)量精度要求。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺的量程為15cm。本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺主要用于學(xué)校及實(shí)驗(yàn)室等工作場(chǎng)合，因此，其量程較小，優(yōu)選為15cm。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺的精度為0.001mm。本實(shí)用新型所用計(jì)時(shí)器為飛秒計(jì)時(shí)器，可精確到10—15S，而光在真空中的傳播速度為299792458m/s，約為3 X 108m/s，即本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺測(cè)量的最小距離單位為0.5 X 3 X 18 X 10—15m =1.5X 1-7Hi= 1.5 X 1-Vm，在實(shí)驗(yàn)室等普通應(yīng)用環(huán)境下，可將上述測(cè)量結(jié)果四舍五入精確10—3mm0
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光收發(fā)處理裝置所用激光為波長(zhǎng)為670nm的紅光。使用可見光使得使用者可以從肉眼看出本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺的使用狀態(tài)，方便使用者的使用，而波長(zhǎng)為670nm的紅光是一種常見的測(cè)距激光，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，獲取簡(jiǎn)單，方便使用。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光收發(fā)處理裝置和所述游標(biāo)尺之間為固定連接。采用這種結(jié)構(gòu)，避免了長(zhǎng)期使用過(guò)程中，上述激光收發(fā)處理裝置和上述游標(biāo)尺的相對(duì)位置變化，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確度。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光收發(fā)處理裝置和所述游標(biāo)尺之間通過(guò)螺栓固定。采用這種連接方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，且當(dāng)上述激光收發(fā)處理裝置出現(xiàn)損壞時(shí)，也便于維修更換。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述激光收發(fā)處理裝置上設(shè)置有開關(guān)，上述開關(guān)與上述激光收發(fā)器、激光處理器及顯示屏均電連接。采用這種結(jié)構(gòu)，用戶在不使用本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可關(guān)閉上述開關(guān)，減少了能源的浪費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]以下附圖僅旨在對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的激光收發(fā)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，包括主尺1、游標(biāo)尺2和深度尺3，上述主尺I上設(shè)置有第一外測(cè)量爪11和第一內(nèi)測(cè)量爪12，上述游標(biāo)尺2上設(shè)置有第二外測(cè)量爪21和第二內(nèi)測(cè)量爪22，上述第一內(nèi)測(cè)量爪12與主尺I之間固定設(shè)置有激光反射器13;第二內(nèi)測(cè)量爪22與游標(biāo)尺2之間設(shè)置有與激光反射器13相匹配的激光收發(fā)處理裝置23;上述激光收發(fā)處理裝置23包括激光收發(fā)器231和激光處理器232，上述激光收發(fā)器231和激光處理器232電連接;上述激光收發(fā)處理裝置23上設(shè)置有與激光處理器232電連接的顯示屏234。
[0021]采用這種結(jié)構(gòu)，在使用游標(biāo)卡尺測(cè)量一物體的長(zhǎng)度時(shí)，上述激光收發(fā)處理裝置23中的激光收發(fā)器231可實(shí)時(shí)發(fā)射激光，當(dāng)發(fā)射的激光抵達(dá)第一內(nèi)測(cè)量爪12與主尺I之間設(shè)置的激光反射器13后，上述激光反射器13可將接收到的激光再反射回去，當(dāng)上述激光收發(fā)器231接收到反射回來(lái)的激光時(shí)，上述激光收發(fā)處理裝置23中的激光處理器232可實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)激光從發(fā)出到回來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間，進(jìn)而通過(guò)上述時(shí)間計(jì)算被測(cè)物體的長(zhǎng)度值，并將上述長(zhǎng)度值傳輸給顯示屏234顯示。使用本實(shí)用新型激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，使用者可以快速、準(zhǔn)確的獲得被測(cè)物的長(zhǎng)度，且本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為實(shí)時(shí)讀數(shù)，因此，本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)，不需要緊固螺絲來(lái)固定游標(biāo)尺2，不存在經(jīng)常使用使得螺絲出現(xiàn)松動(dòng)，從而影響讀數(shù)的問(wèn)題。
[0022]進(jìn)一步地，上述激光反射器13的信號(hào)反射點(diǎn)與上述激光收發(fā)處理裝置23的信號(hào)收發(fā)點(diǎn)之間的連線與所述主尺I的軸線相平行。采用這種結(jié)構(gòu)，上述激光在激光收發(fā)處理裝置23和激光反射器13之間的行進(jìn)路線即為被測(cè)物體的長(zhǎng)度，在計(jì)算時(shí)，直接使用激光的速度乘以時(shí)間即可得到被測(cè)物體的長(zhǎng)度，不需要考慮角度等其他換算過(guò)程，使激光測(cè)距的計(jì)算過(guò)程更為簡(jiǎn)單快捷，測(cè)距結(jié)果更加準(zhǔn)確。此處，上述信號(hào)反射點(diǎn)與信號(hào)收發(fā)點(diǎn)之間連線也可以和主尺的軸線不平行，此時(shí)，在計(jì)算時(shí)，就需要考慮兩條線之間的夾角，例如兩線之間夾角為α，光速為V，激光來(lái)回的時(shí)間為t，則所測(cè)得距離為0.5 X V X t X cosa。
[0023]作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選方案，上述激光處理器232包括計(jì)時(shí)器和計(jì)算器，上述計(jì)時(shí)器與上述激光收發(fā)器231及上述計(jì)算器均電連接，上述計(jì)算器與上述顯示屏234電連接。與上述激光收發(fā)器231電連接的計(jì)時(shí)器可準(zhǔn)確獲取激光從發(fā)出到回來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間，上述計(jì)算器可通過(guò)上述時(shí)間計(jì)算被測(cè)物體的長(zhǎng)度值。此處，上述激光處理器232亦可只包括計(jì)時(shí)器，將計(jì)算器與顯示屏集成在一起為顯示電路，在激光處理器232獲得時(shí)間信息之后，可將上述時(shí)間信息傳輸給顯示電路，由顯示電路中的計(jì)算器將距離值計(jì)算出并在顯示屏234上顯不O
[0024]優(yōu)選的，上述計(jì)時(shí)器為飛秒計(jì)時(shí)器。本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺所測(cè)量的物體一般長(zhǎng)度都較小，因此，激光從發(fā)射到反射回來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間極短，這就要求計(jì)時(shí)器具有較高的精度，本實(shí)用新型激光測(cè)距游標(biāo)卡尺所使用的飛秒計(jì)時(shí)器，其最小計(jì)時(shí)單位為10—15s，可滿足本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺的測(cè)量精度要求。此處，計(jì)時(shí)器亦可采用其他精度的計(jì)時(shí)器，只要能滿足本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺的測(cè)量精度要求即可。
[0025]在此基礎(chǔ)上，上述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺的精度為0.001mm。本實(shí)用新型所用計(jì)時(shí)器為飛秒計(jì)時(shí)器，可精確到10—15S，而光在真空中的傳播速度為299792458m/s，約為3 X 108m/s，即本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺測(cè)量的最小距離單位為0.5 X 3 X 18 X 10—15m= 1.5 X 10—V= 1.5 X10—4mm，在實(shí)驗(yàn)室等普通應(yīng)用環(huán)境下，可將上述測(cè)量結(jié)果四舍五入精確10—3mm。此處，上述游標(biāo)卡尺的精度設(shè)置不能作為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施范圍的限定，其具體精度值應(yīng)結(jié)合其使用計(jì)時(shí)器的精度及實(shí)際需求而定，例如，同樣采用飛秒計(jì)時(shí)器，若實(shí)際應(yīng)用中對(duì)精度并未很高，可將上述測(cè)量結(jié)果四舍五入精確到10—2mm。
[0026]作為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)選方案，上述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺的量程為15cm。本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺主要用于學(xué)校及實(shí)驗(yàn)室等工作場(chǎng)合，因此，其量程較小，優(yōu)選為15cm。此處，上述游標(biāo)卡尺的量程設(shè)置不能作為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施范圍的限定，其具體量程值應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求而定，例如可設(shè)置為20cm、50cm或10cm等。
[0027]進(jìn)一步地，上述激光收發(fā)處理裝置23所用激光為波長(zhǎng)為670nm的紅光。使用可見光使得使用者可以從肉眼看出本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺的使用狀態(tài)，方便使用者的使用，而波長(zhǎng)為670nm的紅光是一種常見的測(cè)距激光，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，獲取簡(jiǎn)單，方便使用。此處，上述激光收發(fā)處理裝置23所用激光的種類僅為一種優(yōu)選方案，不能作為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施范圍的限定，例如上述激光的種類可以為其他波長(zhǎng)值的可見光或非可見的紅外光、紫外光等。
[0028]此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的激光收發(fā)處理裝置23和所述游標(biāo)尺2之間通過(guò)螺栓固定連接。采用這種結(jié)構(gòu)，避免了長(zhǎng)期使用過(guò)程中上述激光收發(fā)處理裝置23和上述游標(biāo)尺2的相對(duì)位置的變化，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確度，且螺栓連接的方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，當(dāng)上述激光收發(fā)處理裝置23出現(xiàn)損壞時(shí)，也便于維修更換。此處，上述激光收發(fā)處理裝置23和所述游標(biāo)尺2之間連接方式亦可采用卡槽固定、焊接及鉸接等固定連接方式。
[0029]優(yōu)選的，上述激光收發(fā)處理裝置23上還設(shè)置有開關(guān)233，上述開關(guān)233與上述激光收發(fā)器231、激光處理器232及顯示屏234均電連接。采用這種結(jié)構(gòu)，用戶在不使用本實(shí)用新型游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可關(guān)閉上述開關(guān)，減少了能源的浪費(fèi)。
[0030]以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)，均應(yīng)歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，包括主尺、游標(biāo)尺和深度尺，所述主尺上設(shè)置有第一外測(cè)量爪和第一內(nèi)測(cè)量爪，所述游標(biāo)尺上設(shè)置有第二外測(cè)量爪和第二內(nèi)測(cè)量爪，其特征在于， 所述第一內(nèi)測(cè)量爪與所述主尺之間固定設(shè)置有激光反射器； 所述第二內(nèi)測(cè)量爪與所述游標(biāo)尺之間設(shè)置有與所述激光反射器相匹配的激光收發(fā)處理裝置； 所述激光收發(fā)處理裝置包括激光收發(fā)器和激光處理器，所述激光收發(fā)器和所述激光處理器電連接； 所述激光收發(fā)處理裝置上設(shè)置有與所述激光處理器電連接的顯示屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光反射器的信號(hào)反射點(diǎn)與所述激光收發(fā)處理裝置的信號(hào)收發(fā)點(diǎn)之間的連線與所述主尺的軸線相平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光處理器包括計(jì)時(shí)器和計(jì)算器，所述計(jì)時(shí)器與所述激光收發(fā)器及所述計(jì)算器均電連接，所述計(jì)算器與所述顯示屏電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述計(jì)時(shí)器為飛秒計(jì)時(shí)器。5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺的量程為15cm ο6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺的精度為0.001mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光收發(fā)處理裝置所用激光為波長(zhǎng)為670nm的紅光。8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光收發(fā)處理裝置和所述游標(biāo)尺之間為固定連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光收發(fā)處理裝置和所述游標(biāo)尺之間通過(guò)螺栓固定。10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述激光測(cè)距游標(biāo)卡尺，其特征在于，所述激光收發(fā)處理裝置上設(shè)置有開關(guān)，所述開關(guān)與所述激光收發(fā)器、所述激光處理器及所述顯示屏均電連接。
【文檔編號(hào)】G01S17/08GK205484802SQ201620216490
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】喬銳, 馬林焱, 姜偉利
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古科技大學(xué)