專利名稱：一種管道式防氣流擾動激光測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種激光測量裝置，尤其涉及一種管道式防氣流擾動激光測量裝置。
背景技術：
在各種大型工程中，利用激光的高準直性特點，以實現(xiàn)高精度的測量。這種激光測 量，首先要發(fā)射一束準直激光，作為參考基準，通過光電探測器探測參考基準與各測量點在 三維坐標空間中的相對數(shù)值，進而換算出測量點在三維坐標空間中的實際位置，求出測量 點與理論(設計)值的誤差量。這一激光測量方法適用于路橋工程、水利樞紐工程及大型建 筑工程等。尤其是目前我國鐵路建設發(fā)展很快，為了適應高速列車安全運行的需要，對道軌 的不平度的精度要求提高。對鐵路軌道的不平度高精度檢測，激光測量是比較理想的一種 測量方法，不僅測量精度高，而且自動化程度高，方便快捷，并可以實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)無線傳輸， 通過遠程計算機可將實時測量的各種數(shù)據(jù)儲存、運算、結果顯示和打印。盡管激光測量的優(yōu) 勢很強，但存在著一個難題，即作為參考基準的準直激光在戶外(野外)工作時，受氣流擾 動，光斑漂移不定，影響到測量的準確性和測量精度。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的準直激光在戶外(野外)工作時，受氣流擾動，光斑漂 移不定，影響到測量的準確性和測量精度的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種管道式防氣流擾動激光測量裝置，包括激 光發(fā)射器和激光接收器，其特殊之處在于，該裝置還包括用于進行激光測量的管道和安裝 支架；所述激光發(fā)射器的出光口、激光接收器的接收口分別與所述管道的兩端密閉性對接。所述管道由多節(jié)管道件組成。所述管道或管道件的一側，設置有探測窗口，該探測窗口包括窗欞、沿該窗欞窗沿 設置的窗口緩沖墊圈、設置在該窗欞外側的橡膠伸縮圈、設置在該窗欞內側壁的閉封擋板、 設置在該閉封擋板和窗欞內側壁之間的檔板墊圈，該閉封擋板一側通過設置在窗欞內側壁 上的轉軸固定在窗欞內側壁上，該轉軸與閉封擋板的內側面之間設置有彈簧。所述安裝支架包括支撐臂、設置在該支撐臂上端的上連接塊、固定圈和設置在該 支撐臂下端的下固定塊；所述固定圈設置在上連接塊中的上調整芯軸的上端，該上調整芯軸沿上連接塊的 軸向設置；所述上連接塊的下側面與設置在支撐臂上端一側中的旋轉芯軸的上端連接；所述 支撐臂上端另一側設置有水平卡舌，該水平卡舌下端的支撐臂內側設置有磁塊和用于開關 該磁塊的磁力開關；所述下固定塊包括下連接塊、下定位塊、定位銷及張力彈簧；所述下連接塊通過設 置在其中的下調整芯軸連接下定位塊的內側面，該下連接塊上設置有用于鎖緊下調整芯軸 的第一鎖緊螺釘；該下定位塊呈U形，其開口向下設置；所述定位銷設置在該下定位塊中，其頂端和該下定位塊的內頂面之間設置有張力彈簧；該定位銷的下端設有豎直卡舌，與該 豎直卡舌相對的定位銷的側面上設置有用于鎖緊該定位銷的內凹部，對應該內凹部的下定 位塊的側面上設置有第一鎖緊螺釘。所述上連接塊的上側面設置有用于固緊上調整芯軸的固緊螺釘；所述磁力開關設 置在所述磁塊下方的支撐臂的外側；所述旋轉芯軸通過彈簧墊圈固定在支撐臂上。所述管道件之間伸縮式或對接式連接。上述管道件之間伸縮式連接時，相互連接的管道件之間通過外連接頭和內連接頭 連接，且前后排次；所述內連接頭的左端和外連接頭的右端內外交疊，交疊處的外連接頭的 右端和內連接頭的左端均設置有置放限位鋼珠的限位槽，且該外連接頭右端的限位槽的凹 陷部分和內連接頭左端的限位槽的凹陷部分前后錯開；外連接頭的左端與前一節(jié)管道件的右端連接，內連接頭的右端與后一節(jié)管道件的 左端連接；外連接頭的內徑略大于前一節(jié)管道件外徑；內連接頭的外徑略小于后一節(jié)管道 件的內徑；后一節(jié)管道件的外徑小于前一節(jié)管道件的內徑；所述外連接頭和內連接頭均是 環(huán)形。上述管道件之間對接式連接時，相互連接的管道件之間通過前連接頭和后連接頭 對接；所述前連接頭和后連接頭均是環(huán)狀的，所述前連接頭右端設置有上外延部，所述后連 接頭左端設置有下外延部，所述前連接頭和后連接頭通過上外延部和下外延部交疊連接；所述上外延部的寬度小于前連接頭的寬度，所述下外延部的寬度小于后連接頭的 寬度；所述前連接頭的前端位于上外延部內側部分與下外延部之間設置有密封橡膠墊圈；所述上外延部的內圓周面上設置有若干個帶彈簧的鋼珠，所述彈簧一端固定在上 外延部內圓周面上，另一端連接鋼珠；所述下外延部的內圓周面上對應鋼珠處設置有用于 鋼珠限位的半球凹槽。上述的管道件的長度是0. Im 30m，口徑是10謹 600謹，管道壁厚0. 1謹 20謹。上述管道件是碳纖維管或PVC管或鋁塑管或鋁合金管。本發(fā)明一種管道式防氣流擾動的激光測量裝置，適用于鐵路軌道不平度激光測 量，由于激光測量在管道中進行，有效防止了氣流等因素對激光測量時的影響，具有測量精 度，結構簡單，使用方便，成本低廉的優(yōu)點，本發(fā)明提供的該裝置適用于路橋、水利、城建等 戶外工程的高精度激光測量，能夠有效防止激光氣流擾動。
圖IA是本發(fā)明軌道測量基準激光發(fā)射接收示意圖；圖IB是本發(fā)明軌道測量管道式防氣流擾動的激光測量裝置圖。圖2A是本發(fā)明管道伸縮式連接示意圖；圖2B是本發(fā)明管道對接式連接示意圖。圖3是本發(fā)明管道探測窗口及光電探測示意圖；圖4是本發(fā)明管道安裝支架示意圖。
具體實施例方式參見圖1A、圖1B，本發(fā)明所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，包括管道、激光發(fā)射器1、激光接收器2、安裝支架7，管道由若干節(jié)管道件5組成，激光發(fā)射器1、激光接收 器2和管道由若干個安裝支架7安裝于道軌4外側。管道的一端設置激光發(fā)射器1，其另一 端設置激光接收器2，激光發(fā)射器1的出光口與激光接收器2的接收口與管道的兩端密閉 性對接，激光在管道內傳輸。管道的每節(jié)管道件5長度為0.1m 30m，管道口徑Φ IOmm Φ 600mm，管道壁厚0. Imm 20mm。管道件5的材料可以為碳纖維管、也可以是PVC管、鋁塑 管或金屬管等。組成管道的每節(jié)管道件5之間的連接有伸縮式和對接式兩種連接方式。參見圖2A，管道件5之間伸縮式連接時，相互連接的管道件5之間通過外連接頭9 和內連接頭11連接，且(管道件幻前后排次；內連接頭11的左端和外連接頭9的右端內 外交疊，交疊處的外連接頭9的右端和內連接頭11的左端均設置有置放限位鋼珠12的限 位槽45、46，且該外連接頭9右端的限位槽45的凹陷部分和內連接頭11左端的限位槽46 的凹陷部分前后錯開；外連接頭9的左端與前一節(jié)管道件8的右端連接，內連接頭11的右端與后一節(jié)管 道件10的左端連接；外連接頭9的內徑略大于前一節(jié)管道件8外徑；內連接頭11的外徑略 小于后一節(jié)管道件10的內徑；后一節(jié)管道件10的外徑小于前一節(jié)管道件8的內徑；后一節(jié) 管道10回縮時，限位鋼珠12落入內連接頭11的限位槽46內，不影響管道回縮。外連接頭9和內連接頭11均是環(huán)形的。參見圖2B，管道件5之間對接式連接時，相互連接的管道件5之間通過前連接頭 14和后連接頭18對接；前連接頭14和后連接頭18均是環(huán)狀的，其中，前連接頭14右端設置有上外延部 47，后連接頭18左端設置有下外延部48，前連接頭14和后連接頭18通過上外延部47和下 外延部48交疊連接；上外延部47的寬度小于前連接頭14的寬度，下外延部48的寬度小于后連接頭18 的寬度；前連接頭14的前端位于上外延部47內側部分與下外延部48之間設置有密封橡 膠墊圈17 ；上外延部47的內圓周面上設置有若干個帶彈簧15的鋼珠16，所述彈簧一端固 定在上外延部47內圓周面上，另一端連接鋼珠16 ；下外延部48的內圓周面上對應鋼珠16 處設置有用于鋼珠16限位的半球凹槽。前一節(jié)管道13的前連接頭14與后一節(jié)管道19的后連接頭18對接時，通過鋼珠 16鑲入后連接頭18的半球凹槽進行限位和鎖定；前一節(jié)管道13的外徑、內徑與后一節(jié)管 道19的外徑、內徑相等。參見圖3，本發(fā)明提供的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其所包括的管道或管道 件5的一側設置有探測窗口 6，該探測窗口包括窗欞21、沿該窗欞窗沿設置的窗口緩沖墊圈 22、設置在該窗欞外側的橡膠伸縮圈20、設置在該窗欞內側壁的閉封擋板M和設置在該閉 封擋板M內側的檔板墊圈23，閉封擋板M —側通過設置在窗欞21內側壁上的轉軸固定在 窗欞21的內側壁上，該轉軸與閉封擋板M的內側面之間設置有彈簧25 ；當光電探測頭沈 伸入探測窗口 21進行激光測量時，自動推開閉封擋板M，光電探測頭沈上的橡膠伸縮圈 27前端的緩沖墊圈觀與窗口緩沖墊圈22接觸，堵住窗口，防止氣流流動的干擾；當光電探 測頭26完成測量，退出探測窗口 6時，閉封擋板M在彈簧25的作用下自動閉合，保持管道件5內氣流處于靜止狀態(tài)。參見圖4，本發(fā)明提供的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其中的安裝支架7包括 支撐臂37、設置在該支撐臂37上端的上連接塊32、固定圈四和設置在該支撐臂34下端的 下固定塊；其中，所述固定圈四設置在上連接塊32中的上調整芯軸31的上端，該上調整芯 軸31沿上連接塊32的軸向設置；上連接塊32的下側面與設置在支撐臂37上端一側中的 旋轉芯軸34的上端連接；支撐臂37上端另一側設置有水平卡舌45，該水平卡舌45下端的 支撐臂37內側設置有磁塊46和用于開關該磁塊46的磁力開關36 ；上連接塊32的上側面設置有用于固緊上調整芯軸31的固緊螺釘33;磁力開關36 設置在磁塊46下方的支撐臂37的外側；旋轉芯軸34通過彈簧墊圈35固定在支撐臂37上。固定圈四的底端通過鎖緊螺釘30固定在該上調整芯軸31的頂端；水平卡舌45 以鐵路道軌4的上緣38為基準，將本發(fā)明提供的管道式防氣流擾動激光測量裝置安裝在鐵 路道軌4的一側，打開磁力開關36，該裝置通過磁塊46吸附在軌道4 一側；關閉磁力開關 36，可方便拆卸。下固定塊包括下連接塊47、下定位塊39、定位銷43及張力彈簧42 ；其中，下連接 塊47通過設置在其中的下調整芯軸40連接下定位塊39的內側面，該下連接塊47上設置 有用于鎖緊下調整芯軸40的第一鎖緊螺釘41 ；該下定位塊39呈U形，其開口向下設置；定 位銷43設置在該下定位塊39中，其頂端和該下定位塊39的內頂面之間設置張力彈簧42 ； 該定位銷43的下端設有豎直卡舌48，與該豎直卡舌48相對的定位銷43的側面上設置用 于鎖緊該定位銷43的內凹部，對應該內凹部的下定位塊39的側面上設置有第一鎖緊螺釘 44。本發(fā)明提供的裝置中的支撐臂37可以以旋轉芯軸34為中心旋轉，便于安裝時方 位的調整，調整到一定位置后，使水平卡舌49與鐵路軌道4的上緣38為基準并與之接觸， 由于支撐臂37的長度是一定的，所以通過調整定位銷43的豎直方向的位置，使其與鐵路軌 道4下緣接觸后，用螺釘44緊固定位銷43，完成安裝支架7豎直方向上的調整，確保其通過 水平卡舌45和定位銷43使其在豎直方向上卡進鐵路軌道4，然后通過打開磁力開關36，使 本發(fā)明提供的裝置通過磁塊46吸附在軌道4 一側，完成安裝支架7的安裝。
權利要求
1.一種管道式防氣流擾動激光測量裝置，包括激光發(fā)射器和激光接收器，其特征在于 該裝置還包括用于進行激光測量的管道和安裝支架；所述激光發(fā)射器的出光口、激光接收 器的接收口分別與所述管道的兩端密閉性對接。
2.根據(jù)權利要求1所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述管道由 多節(jié)管道件組成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述管 道或管道組件的一側，設置有探測窗口，該探測窗口包括窗欞、沿該窗欞窗沿設置的窗口緩 沖墊圈、設置在該窗欞外側的橡膠伸縮圈、設置在該窗欞內側壁的閉封擋板、設置在該閉封 擋板和窗欞內側壁之間的檔板墊圈，該閉封擋板一側通過設置在窗欞內側壁上的轉軸固定 在窗欞內側壁上，該轉軸與閉封擋板的內側面之間設置有彈簧。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述安 裝支架包括支撐臂、設置在該支撐臂上端的上連接塊、固定圈和設置在該支撐臂下端的下 固定塊；所述固定圈設置在上連接塊中的上調整芯軸的上端，該上調整芯軸沿上連接塊的軸向 設置；所述上連接塊的下側面與設置在支撐臂上端一側中的旋轉芯軸的上端連接；所述支 撐臂上端另一側設置有水平卡舌，該水平卡舌下端的支撐臂內側設置有磁塊和用于開關該 磁塊的磁力開關；所述下固定塊包括下連接塊、下定位塊、定位銷及張力彈簧；所述下連接塊通過設置在 其中的下調整芯軸連接下定位塊的內側面，該下連接塊上設置有用于鎖緊下調整芯軸的第 一鎖緊螺釘；該下定位塊呈U形，其開口向下設置；所述定位銷設置在該下定位塊中，其頂 端和該下定位塊的內頂面之間設置有張力彈簧；該定位銷的下端設有豎直卡舌，與該豎直 卡舌相對的定位銷的側面上設置有用于鎖緊該定位銷的內凹部，對應該內凹部的下定位塊 的側面上設置有第一鎖緊螺釘。
5.根據(jù)權利要求4所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述上連接 塊的上側面設置有用于固緊上調整芯軸的固緊螺釘；所述磁力開關設置在所述磁塊下方的 支撐臂的外側；所述旋轉芯軸通過彈簧墊圈固定在支撐臂上。
6.根據(jù)權利要求2所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述管道件 之間伸縮式或對接式連接。
7.根據(jù)權利要求3所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述管道件 之間伸縮式連接時，相互連接的管道件之間通過外連接頭和內連接頭連接，且前后排次；所 述內連接頭的左端和外連接頭的右端內外交疊，交疊處的外連接頭的右端和內連接頭的左 端均設置有置放限位鋼珠的限位槽，且該外連接頭右端的限位槽的凹陷部分和內連接頭左 端的限位槽的凹陷部分前后錯開；外連接頭的左端與前一節(jié)管道件的右端連接，內連接頭的右端與后一節(jié)管道件的左 端連接；外連接頭的內徑略大于前一節(jié)管道件外徑；內連接頭的外徑略小于后一節(jié)管道件 的內徑；后一節(jié)管道件的外徑小于前一節(jié)管道件的內徑；所述外連接頭和內連接頭均是環(huán) 形。
8.根據(jù)權利要求3所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述管道件 之間對接式連接時，相互連接的管道件之間通過前連接頭和后連接頭對接；所述前連接頭和后連接頭均是環(huán)狀的，所述前連接頭右端設置有上外延部，所述后連接頭左端設置有下 外延部，所述前連接頭和后連接頭通過上外延部和下外延部交疊連接；所述上外延部的寬度小于前連接頭的寬度，所述下外延部的寬度小于后連接頭的寬 度；所述前連接頭的前端位于上外延部內側部分與下外延部之間設置有密封橡膠墊圈；所述上外延部的內圓周面上設置有若干個帶彈簧的鋼珠，所述彈簧一端固定在上外延 部內圓周面上，另一端連接鋼珠；所述下外延部的內圓周面上對應鋼珠處設置有用于鋼珠 限位的半球凹槽。
9.據(jù)權利要求2所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述的管道件 的長度是0. Im 30m，口徑是IOmm 600mm，管道壁厚0. Imm 20mm。
10.據(jù)權利要求2所述的管道式防氣流擾動激光測量裝置，其特征在于所述管道件是 碳纖維管或PVC管或鋁塑管或鋁合金管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管道式防氣流擾動激光測量裝置，包括激光發(fā)射器和激光接收器，用于進行激光測量的管道和安裝支架；所述激光發(fā)射器的出光口、激光接收器的接收口分別與所述管道的兩端密閉性對接。本發(fā)明的管道式防氣流擾動的激光測量裝置，由于激光測量在管道中進行，有效防止了氣流等因素對激光測量時的影響，具有測量精度高，結構簡單，使用方便，成本低廉的優(yōu)點。
文檔編號G01C15/00GK102080959SQ20091021922
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權日2009年11月30日
發(fā)明者盧長信, 孫建華, 張哲子, 李寧, 汪東, 郝志強 申請人:西安華科光電有限公司