一种基于线阵CCD的垂线坐标仪制造技术

本发明专利技术提供了一种基于线阵CCD的新型垂线坐标仪，固定于被测物体上，用于对所述被测物体水平变形的变化量进行测量。该新型垂线坐标仪包括壳体，所述壳体上设有方孔作为垂线的运动空间，所述壳体内设有平行光源发射器和CCD测量仪器。所述方孔的两个相邻侧面上均安装有平行光密封窗口，另外两个相邻侧面上均安装有CCD接收器密封窗口。所述平行光源发射器包括点光源、光源调整轨道以及平行光透镜，所述平行光源发射器正对所述平行光密封窗口设置。所述CCD测量仪器包括CCD接收器以及CCD驱动电路板，所述CCD接收器正对所述CCD接收器密封窗口设置。所述平行光源发射器发出的光照射到其对面的所述CCD接收器，从而实现从两个相互垂直的方向对垂直基准线的位置信息进行测量。的方向对垂直基准线的位置信息进行测量。的方向对垂直基准线的位置信息进行测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于线阵CCD的垂线坐标仪


[0001]本专利技术涉及大地观测领域，是一种可用于观测大坝、高塔、楼房、桥梁等大型建筑物的不同高程水平位移变形的新型专用测量仪器，尤其涉及一种基于线阵CCD的新型垂线坐标仪。

技术介绍

[0002]垂线坐标仪用于长期测量混凝土大坝、面板坝、土石坝等水工建筑物的水平变形的变化量，同样适用于工民用建筑、高塔、楼房、桥梁、土建基坑等的水平变形的测量，并可方便实现水平位移测量的自动化。垂线坐标仪运用自由引张的金属线建立垂直基准，以垂直基准固定端的固定方式分为正锤和倒锤两种垂线装置，垂线坐标仪通过测量垂线基准和其附近被测物之间距离随时间的微量变化了解被测物的水平变形情况。最早的垂线仪用人工测读方法实施测量，八十年代电测量方法问世并不断升级换代。这些电测量方法都需要在垂线上装配测量部件，不仅安装麻烦，而且改变了原垂线的力学状态。
[0003]目前，垂线坐标仪一般采用接触式测量，而且电学式传感器存在电学漂移的问题。
[0004]线阵CCD，其中CCD英文全称为Charge
‑
coupled Device，中文全称为电荷耦合元件，可以称为CCD图像传感器，也叫图像控制器。线阵CCD也就是线阵图像传感器。线阵CCD用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜，正如名称“线性”所表示的，线性传感器用于捕捉一维图像，结构简单，成本较低。由于线阵CCD的单排感光单元的数目可以做得很多，在同等测量精度的前提下，其测量范围可以做的较大，并且由于线阵CCD实时传输光电变换信号和自扫描速度快、频率响应高，能够实现动态测量，并能在低照度下工作，所以线阵CCD广泛地应用在产品尺寸测量和分类、非接触尺寸测量、条形码等许多领域。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有技术中的缺陷，提出了一种基于线阵CCD的新型垂线坐标仪。
[0006]本专利技术的一种基于线阵CCD的新型垂线坐标仪，固定于被测物体上，用于对所述被测物体水平变形的变化量进行测量，所述垂线坐标仪包括壳体，所述壳体上设有方孔作为垂线的运动空间，垂直基准线穿过所述方孔，所述壳体内设有平行光源发射器和CCD测量仪器，
[0007]所述方孔的两个相邻侧面上均安装有平行光密封窗口，另外两个相邻侧面上均安装有 CCD接收器密封窗口，
[0008]所述平行光源发射器包括点光源、光源调整轨道以及平行光透镜，所述平行光源发射器正对所述平行光密封窗口设置，
[0009]所述CCD测量仪器包括CCD接收器以及用于驱动所述CCD接收器的CCD驱动电路板，所述CCD接收器正对所述CCD接收器密封窗口设置，
[0010]所述平行光源发射器发出的光照射到其对面的所述CCD接收器，从而实现从两个
相互垂直的方向对垂直基准线的位置信息进行测量。
[0011]优选地，所述光源调整轨道设置于所述壳体的内底面并垂直于所述平行光源密封窗，所述点光源固定在所述光源调整轨道上，并且可在光源调整轨道上前后移动。
[0012]优选地，所述平行光透镜设置于所述光源调整轨道的靠近所述平行光源密封窗的端部。
[0013]优选地，在所述壳体上设有垂直基准线进线通道，所述垂直基准线可以通过所述通道进入所述方孔。
[0014]优选地，所述平行光透镜、CCD接收器、平行光源密封窗和CCD接收器密封窗都设有发热元件。
[0015]优选地，所述壳体的底面设有4个安装孔。
[0016]优选地，所述壳体内还设有采集控制电路板，用于向所述CCD驱动电路板发出控制信号。
[0017]本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术的基于线阵CCD的新型垂线坐标仪，以CCD器件为核心的光电一体化智能型位移传感器作为位移检测单元，无电学漂移问题，可靠性强，实现真正的非接触式测量，保证仪器的长期稳定性指标。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0020]图1为本专利技术实施例的基于线阵CCD的新型垂线坐标仪结构的平面示意图。
具体实施方式
[0021]以下将结合说明书附图对本专利技术的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本专利技术的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本专利技术专利的
技术实现思路
，并非对对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该等实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本专利技术的技术构思和
技术实现思路
并且显而易见的变化或变动也在本专利技术的保护范围之内。
[0022]如图1所示，本专利技术优选实施例的一种基于线阵CCD的新型垂线坐标仪，固定于被测物体上，用于对被测物体水平变形的变化量进行测量。被测物体可以是大坝、高塔、楼房、桥梁等大型建筑物。
[0023]在每个优选实施例中，本专利技术的垂线坐标仪包括壳体12。优选地，壳体12可以是方形盒体。所述壳体12上设有方孔14作为垂线的运动空间，供垂直基准线10穿过所述方孔14。垂直基准线10的上端可以固定在被测物体的较高的位置处。优选地，所述方孔14设置于所述壳体12的中央。优选地，在所述壳体12上设有垂直基准线进线通道11，所述垂直基准线 10可以通过所述通道11进入所述方孔14。
[0024]在每个优选实施例中，所述方孔14的两个相邻侧面(内壁)上均安装有平行光密封
窗口 8，也即两个平行光密封窗口8是互相垂直的。另外两个相邻侧面(内壁)上均安装有CCD 接收器密封窗口9，也即两个CCD接收器密封窗口9是互相垂直的。
[0025]在每个优选实施例中，所述壳体12内设有两个平行光源发射器和两个CCD测量仪器。优选地，每个所述平行光源发射器包括点光源1、光源调整轨道7以及平行光透镜2，每个所述平行光源发射器正对每个所述平行光密封窗口8设置。优选地，对于每个平行光源发射器，所述光源调整轨道7设置于所述壳体12的内底面并垂直于所述平行光源密封窗8，所述点光源1 固定在所述光源调整轨道7上，并且可在光源调整轨道7上沿着轨道前后移动。所述平行光透镜2设置于所述光源调整轨道7的靠近所述平行光源密封窗8的端部。
[0026]在每个优选实施例中，每个所述CCD测量仪器包括CCD接收器3以及用于驱动所述 CCD接收器的CCD驱动电路板5，每个所述CCD接收器3正对每个所述CCD接收器密封窗口9设置。优选地，壳体12内还具有电源模块6，用于对CCD驱动电路板5等各部件提供能源。
[0027]根据上述的结构，每个所述平行光源发射器发出的平行光通过平行光源密封窗口8和 CCD接收器密封窗9，照射到其对面的每个所述CCD接收器3，以形成两个相互垂直的光路，垂直基准线10位于该光路中，从而实现从两个相互垂直的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线阵CCD的新型垂线坐标仪，固定于被测物体上，用于对所述被测物体水平变形的变化量进行测量，其特征在于，包括壳体(12)，所述壳体(12)上设有方孔(14)作为垂线的运动空间，垂直基准线(10)穿过所述方孔，所述壳体(12)内设有平行光源发射器和CCD测量仪器，所述方孔(14)的两个相邻侧面上均安装有平行光密封窗口(8)，另外两个相邻侧面上均安装有CCD接收器密封窗口(9)，所述平行光源发射器包括点光源(1)、光源调整轨道(7)以及平行光透镜(2)，所述平行光源发射器正对所述平行光密封窗口(8)设置，所述CCD测量仪器包括CCD接收器(3)以及用于驱动所述CCD接收器的CCD驱动电路板(5)，所述CCD接收器(3)正对所述CCD接收器密封窗口(9)设置，所述平行光源发射器发出的光照射到其对面的所述CCD接收器(3)，从而实现从两个相互垂直的方向对垂直基准线(10)的位置信息进行测量。2.根据权利要求1所述的基于线阵CCD的新型垂线坐标仪，其特征在于，所述光源调整轨道(7)设置于所述壳体(12)的内底...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，董云开，喻建军，荆燕，陈葛天，孙起伟，张鸿旭，刘凤秋，董建业，
申请(专利权)人：应急管理部国家自然灾害防治研究院，
类型：发明
国别省市：