激光掃平儀檢測

 

　　激光掃平儀用激光掃描確定一個(gè)面是否平衡的儀器。投射一束可視激光束，根據(jù)激光束可以水準(zhǔn)定位高度的一種儀器。另外的概念是在快速旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下使可視激光點(diǎn)(一般有紅光和綠光)掃出同一水準(zhǔn)高度的光線，便于工程人員定位水準(zhǔn)高度的一種儀器。

 

　　(1)旋轉(zhuǎn)軸的鉛垂檢測:

 

　　由式(5)的分析可知,當(dāng)L為定值時(shí),要保證旋轉(zhuǎn)軸鉛垂,不同方位上激光光斑中心位置Y0應(yīng)相同,此時(shí)光線掃描形成轉(zhuǎn)軸垂直于水平面的光束錐面。三個(gè)CCD光電傳感器的讀數(shù)相等。對激光掃平儀檢測校正之前,首先以自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀分劃板的水平線為基線,調(diào)整CCD傳感器的位置,使等距離豎直放置的三個(gè)CCD位于同一水平面內(nèi)。檢測時(shí),只要CCD上接收到的激光掃描光斑中心所對應(yīng)的像素位置相同,就保證了掃平儀旋轉(zhuǎn)軸的垂直。

 

　　(2)激光束的水平檢測

 

　　當(dāng)激光束光斑中心在三個(gè)接收器上高度相同,若激光束的出射方向與水平方向間夾角β不為0時(shí),實(shí)際的掃瞄光束形成一個(gè)錐面,產(chǎn)生錐角誤差如圖3所示。

 

　　如圖4所示,在相距L處激光光斑的高度差為:

 

　　Δ1=tgβ·L

 

　　在α角為0,即旋轉(zhuǎn)軸鉛垂的基礎(chǔ)上,調(diào)整激光光束俯仰角β,直到Δ1=0,則說明掃平儀出射光束方向水平。同一光束如果距光源不同遠(yuǎn)處,光斑中心高度相同,則該光束必水平。在本系統(tǒng)中,為盡量減小測量系統(tǒng)占用空間,同時(shí)使用一套CCD系統(tǒng)完成測量任務(wù),加入了輔助旋轉(zhuǎn)反射鏡實(shí)現(xiàn)對同一光束的不同距離的光斑高度測量。如圖2所示,系統(tǒng)中在光電檢測器1和掃平儀中間位置,加入旋轉(zhuǎn)反射鏡4,激光掃平儀發(fā)出的光束投射在反射鏡上,反射鏡旋轉(zhuǎn),使同一光束經(jīng)過不同光程后,投到CCD檢測器1和2上,經(jīng)過電路處理并運(yùn)算后顯示其高度差

 

　　Δ2=A2-A1

 

　　式中:A1、A2分別為探測器1、2上的光斑中心高度。

 

　　由于使用反射光線,增加光程并不增加儀器檢測系統(tǒng)的占用面積。系統(tǒng)中光程差相當(dāng)于CCD檢測器1、2與激光器旋轉(zhuǎn)反射鏡之間距離的差。