激光掃平儀具體可以分為哪幾類?其補償機構又有幾種?
激光掃平儀是什么?它是***個用激光掃描確定***個面是否平衡的儀器。它投射***束可視激光束,根據激光束可以水準定位高度的***種儀器。另外的概念是在快速旋轉軸帶動下使可視激光點(***般有紅光和綠光)掃出同***水準高度的光線,便于工程人員定位水準高度的***種儀器。
其工作原理是對于投射可視光束的 掃平儀,就是利用可視光束定高度(光直線傳播)。對于光點掃出線的儀器,是利用可視激光點在快速移動時,因為人的視覺暫留的緣故,人看到光點移動就是***條線的原理。儀器在整平的情況下,光電掃出的線在同***高度。
那么市面上多種多類的掃平儀到底具體分為幾種呢?目前***內常用激光掃平儀依據工作原理以及是否增加補償機構和采用補償機構不同,大致可將 掃平儀分成三類:水泡式激光掃平儀、自動安平激光掃平儀和電子自動安平掃平儀。
水泡式激光掃平儀
北京光學儀器廠與1996年試制的SJ2型和SJ3型激光掃平儀,即屬于結構簡單,成本較
低的水泡式激光掃平儀,是適宜于建筑施工、室內裝飾等施工工作的普及型儀器。 激光二極管發出的激光,經 物鏡后得到***激光束,該激光束在經過 五角棱鏡后,分成兩束光線,***束直接通過,另***束改變90度方向,儀器的旋轉頭由電機通過皮帶帶動旋轉,使形成***個掃描的激光平面,儀器上設置有長水準儀器,用于安平儀器。(和水泡 水準儀***樣, 掃平儀以水準器為基準,也就是說激光平面水平誤差取決于水準器的精度,如果將儀器臥放,根據垂直水準器可得激光掃描出的鉛垂面。)此儀器的精度,很大程度上受到人為的因素的影響。
由于工程施工操作的快速方便要求及某些特殊場合的高精度要求,水泡安平難以滿足要求,于是,各種自動激光儀器應運而生,并產生了***些獨特的安平方式。
自動安平激光掃平儀
北京光學儀器廠研制的SJZ1型自動安平 掃平儀,利用吊絲式光機補償器,以達到在 范圍內自動安平的目的,不論儀器如何傾斜,在補償范圍內將始終保持掃描出的激光平面處于水平面內,這種儀器適合于震動較大的施工場地。
電子式自動安平激光掃平儀
光機式補償器結構相對簡單,成本較低和具有***定的抗振性等優點,但由于其補償精度隨補償范圍的增加而降低,***般補償范圍都限制在十幾分之內,近代發展的電子自動安平原理,使安平范圍可擴大至 左右,并且具有較高的穩定性和補償精度。
電子自動安平系統***般由傳感器、電子線路和執行機構組成。水泡式傳感器由玻璃水泡內充有導電液的類似于***般氣泡水準器的元件為主題,玻璃管外涂有金屬蓋層,并形成兩個對稱的電極。兩個電極間相應為兩個電阻,當氣泡居中時,電阻相等,當水泡傾斜時,氣泡發生位移,從而破壞了兩個電阻的平衡狀態,從而使傳感器電路組成的 電橋失去平衡,并產生相應的電壓輸出,將輸出信號經電子處理并放大驅動執行機構,使 伺服電機產生相應的正轉或反轉,保持 電橋平衡,也就是達到了電子自動安平的目的,傳感器除用電阻的方式外,也有用電容或 電感的傳感元件。
目前市場的儀器多采用以下補償機構也有以下幾種:
吊絲補償安平方式:用金屬吊絲將準直物鏡 ( 含激光器 ) 懸吊在儀器座上。利用重力實現出射光束的自動安平作用。
軸承擺補償安平方式:激光器及準直系統安裝在重力擺上,重力擺繞兩個精密軸承確定的軸線擺動。重力安平,磁阻尼穩定,實現自動安平。
電子補償安平方式:采用 傾斜傳感器,測量儀器基座的傾斜大小和傾斜方向,利用 伺服電機對激光器準直系統的輸出方向進行實時修正。
液體補償安平方式:使準直激光束通過***個穩定的液槽,當儀器安平時, 液槽內的液體形成***個平行平板;當儀器微傾時,液槽內的液體形成***個液體光楔,將對出射光束的方向進行***定補償。為了對光束出射方向能夠完全補償,讓光連續通過二層折射率不同的液體,當兩種液體折射率滿足***定條件時,即能對光束出射方向實現完全補償。