激光掃平儀檢測

 

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

 

　　(1)旋轉軸的鉛垂檢測:

 

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

 

　　(2)激光束的水平檢測

 

　　當激光束光斑中心在三個接收器上高度相同,若激光束的出射方向與水平方向間夾角β不為0時,實際的掃瞄光束形成一個錐面,產生錐角誤差如圖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,即旋轉軸鉛垂的基礎上,調整激光光束俯仰角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處,光斑中心高度相同,則該光束必水平。在本系統中,為盡量減小測量系統占用空間,同時使用一套CCD系統完成測量任務,加入了輔助旋轉反射鏡實現對同一光束的不同距離的光斑高度測量。如圖2所示,系統中在光電檢測器1和掃平儀中間位置,加入旋轉反射鏡4,激光掃平儀發出的光束投射在反射鏡上,反射鏡旋轉,使同一光束經過不同光程后,投到CCD檢測器1和2上,經過電路處理并運算后顯示其高度差

 

　　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的占用面積。系統中光程差相當于CCD檢測器1、2與激光器旋轉反射鏡之間距離的差。