CN101799547A

CN101799547A - 光电曲线测距仪

Info

Publication number: CN101799547A
Application number: CN 201010126387
Authority: CN
Inventors: 许东旭; 虞世鸣
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2010-08-11

Abstract

本发明涉及一种光电曲线测距仪。它包含有手柄、LCD显示器、伸缩杆、测量轮、光电计数器、光栅和转轴。伸缩杆可以实现上下伸缩，缩小空间体积。手柄前端的LCD显示器方便操作者及时读取和操作数据。本发明可通过手持手柄推动滚动轮，按照所测曲线的实际轨迹位置进行滚动，将计数器的脉冲信号所得的计数结果转换成曲线的实际长度，实现对平面和立体曲线的长度测量功能，从而帮助交通警察对刹车制动距离的测量，工程师和教师对普通曲线距离的测量。结构简单、高度可调，测量方便、精确，操作便捷。

Description

光电曲线测距仪

技术领域

本发明系涉及一种光电测距仪，特别是一种光电曲线测距仪，通过光栅以滚动形式切断红外光电计数器得到脉冲信号进行计数，进而计算出测量轮滚动所得实际曲线的距离。测量人员手握手柄，调节套筒式伸缩杆来适应测量者高度、测量环境与测量方式，并将测量轮按曲线实际位置进行滚动，最终实现测量平面或立体曲线距离的功能。

背景技术

曲线距离的测量问题随着社会的发展日益呈现，如何准确、方便的测量已经成为一个研究热点问题。这些问题映射到市场上，使得曲线测量工具外形单一，精度差，操作复杂。本设计针对研究和市场的难点，设计出了一种测量精度高，操作方便，基于光电技术的曲线测距仪。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术和市场存在的缺陷，提供一种光电曲线测距仪，面向需要曲线测量的人群，例如交通警察，教师，工程师等，具有精确曲线测量功能，并以套筒式伸缩杆方式适应不同人群和不同环境的测距需求。测量者通过简单地调节，滚动和对按钮的操作实现曲线测量的功能。

为实现上述目的，本发明的构思是：在滚动测量当中，如果采用横向宽度较窄的单个测量轮进行测量，测量轮在转弯过程中有倾倒和打滑的故障，如果采用横向宽度较宽的单个测量轮，仪器则显得过于沉重，使测量者感觉到费力。本发明采用测量轮与支撑轮双轮机构，一个轮为测量轮，另一个轮为支撑轮。在测量中，测量轮按照所测曲线实际位置进行滚动，支撑轮在转弯过程中对测量轮提供支撑。而且双轮结构之间，中间为空档，节省材料，降低轮的重量。

在生产，学习，生活过程当中，对于直线距离我们已经有了多种多样的测量工具，但是对于曲线距离，我们却束手无策。即使采用累积测量和其它测量方式，仍然无法解决精度差、效率低的问题。本发明利用光电计数器、光栅、测量轮和转轴实现高效和精确的曲线测量功能。光电计数器、光栅、测量轮和转轴构成曲线测量工具的主体。

在进行曲线测量的时候，我们往往把测量出来的数据，自己用计算机进行换算，有的甚至要遵循刻度尺的读数原则将测量结果读出来。这样测量既不方便，也不精确，大大降低了曲线测量的效率。本发明将LCD显示器设置在把手前端与杆连接处，测量者无需弯腰和计算就可以直接读取测量结果。并可根据地形特点，测量者可以利用面板按钮进行相应设置的调节。

根据人机工程学的原理，不同的测量者在使用曲线测量工具的时候对把手高度的要求是不一样。本发明利用套筒式伸缩杆，可以自由调节杆的高度，使得测距仪适应不同使用者的高度。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种光电曲线测距仪，包含有手柄、LCD显示器、伸缩杆、测量轮、光电计数器、光栅和转轴，其特征在于：

1)所述测量轮与一个支撑轮并列安装构成双轮机构；

2)所述光栅套在转轴上与测量轮固定连接，所述光电计数器固定在伸缩杆上对准所述光栅，构成测量机构；

3)所述手柄前端与伸缩杆连接，该连接处设置LCD显示器，光电计数器输出连接到所述LCD显示器，构成显示系统；

4)所述伸缩杆采用套筒式伸缩杆。

上述测量轮与支撑轮构成的双轮机构是：左轮为测量轮，右轮为支撑轮；在测量过程当中，让测量轮尽量靠近所测曲线实际位置，滚动测量轮进行测量；由于所测曲线可能半径过小，单个测量轮有倾倒的故障，利用支撑轮可以有效避免这一故障，使得测量变得更加灵活；此外，对于横向宽度较宽的单个测量轮来说，双轮结构能够大幅度减少仪器重量，便于测量者携带。

上述测量机构为：所述光栅在两轮之间，靠近左测量轮，并与测量轮同轴，套在轴外，随测量轮和轴滚动；光栅为圆柱形光栅，由等间距密集排布的光栅条组成；光栅上方设置了红外光电计数器；当光栅随测量轮同轴转动时，光栅条切断光电计数器得到脉冲信号计算出数据结果，再对结果进行换算，最后由LCD显示器显示测量距离。

上述LCD显示系统为：在手柄前端与伸缩杆连接处设置了LCD显示器。LCD显示器包含一个显示屏，并在显示屏的下端设有“开始”、“复位”、“存储”三个按钮；LCD显示屏与手柄平面成15度夹角，手柄与伸缩杆成90度；测量者单手握住手柄，并将其倾斜到自己需要的角度，推动曲线测距仪；在测量过程当中，大拇指靠近三个按钮处，便于及时操作。

上述套筒式伸缩杆为：所述伸缩杆分为上下两节，上节杆较细，下节杆较粗，手柄与上节杆之间有一个伸缩按钮，上下节杆之间有一个弹性销；按下手柄左侧伸缩按钮，向上拉动手柄到达所需高度，并用弹性销限位和锁止。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

本发明采用了光电计数器、光栅、测量轮和转轴的测量结构，测量轮与支撑轮双轮机构，便于观察可操作的LCD显示器结构，可调节的套筒式伸缩杆，使用本光电曲线测距仪可精确、有效地对平面或立体曲线进行测量，测量便捷、性能稳定、便携、符合人机工程学。

附图说明

图1光电曲线测距仪立体图。

图2光电曲线测距仪侧视图。

图3光电曲线测距仪俯视图。

图4光电曲线测距仪仰视图。

图5测量结构示意图。

图6双轮结构示意图。

图7LCD显示面板结构示意图。

图8LCD显示面板位置示意图。

图9套筒式伸缩杆结构示意图。

图10套筒式伸缩杆结构收缩示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图说明如下：

实施实例一：参见图1、图2、图3、图4和图5，本光电曲线测距仪包括手柄1、LCD显示器2、伸缩杆3、测量轮9、光电计数器6、光栅7和转轴8。所述测量轮9与一个支撑轮10并列安装构成双轮机构；所述光栅7套在转轴8上与测量轮9固定连接，所述光电计数器6固定在伸缩杆2上对准所述光栅7，构成测量机构；所述手柄1前端与伸缩杆3连接，该连接处设置所述LCD显示器2，所述光电计数器6输出连接到所述LCD显示器2，构成显示系统；所述伸缩杆3采用套筒式伸缩杆。

实施实例二：本实施实例与实施实例一基本相同，特征之处如下：参见图4、图5、图6，上述测量轮与支撑轮构成的双轮机构是：左轮为测量轮9，右轮为支撑轮10，中间由转轴8连接，转轴8固定于壳套4上，两轮在测量过程中同轴旋转；测量时，测量者尽量让测量轮9靠近所测曲线实际位置处，滚动测量轮9进行测量；支撑轮10在平直行走过程中起到辅助测量的作用；当需要进行曲线测量时，测量者将测量轮按照曲线切线方向进行偏移，支撑轮10为测量轮提供支撑，避免测量轮9倾倒和打滑。

参见图1、图4和图5，上述测量机构为：所述光栅7在测量轮9与支撑轮10之间，靠近测量轮9，与测量轮9和支撑轮10同轴，测量时随测量轮9同轴旋转；光栅7为圆柱形光栅，光栅条以光栅轴为旋转中心等间距阵列；光栅7上方固定设置了光电计数器6，光电计数器6的红外光线穿过光栅7的上半圆；测量时，光栅7随轴同转轴8旋转，切断光电计数器6的红外光线得到脉冲信号，最后由光电计数器6计算出数据结果，再对结果进行换算，最后由LCD显示器2显示测量结果。

参见图3、图7和图8，上述LCD显示系统为：在手柄1前端与伸缩杆3连接处设置LCD显示器2；LCD显示器2，LCD显示器2包含一个LCD显示屏11，在LCD显示屏11的下端设有“开始”，“复位”，“存储”三个按钮1’2’3’；LCD显示屏11与手柄1平面成15度夹角，手柄1与伸缩杆3成90度夹角；测量者单手握住手柄1，并将其倾斜到自己需要的角度，推动光电曲线测距仪；在测量过程当中，大拇指靠近三个按钮处，按下开始按钮1’，测距仪进入初始状态，测量者按实际曲线位置推动测距仪进行测量；当需要重新测量时，将测距仪置于所测曲线的初始位置，按下复位按钮2’开始测量；如果需要分段测量，测量一段距离按下存储按钮3’继续推动测距仪，无需停止；当停止测量后，可再次按下开始按钮1’关闭LCD显示屏11。

参见图2、图9和图10，上述套筒式伸缩杆为：分为上下两节，上节杆12较细，下节杆13较粗；在非使用情况下，上节杆12完全套入下节杆13；手柄1与上节杆12之间有一个伸缩按钮14，上下节杆12、13之间有一个弹性销15；当需要使用光电曲线测距仪时，用右手大拇指按下手柄左侧伸缩按钮14，并同时向上拉动手柄1展开伸缩杆3达到所需高度，并用弹性销15限位和锁止，松开伸缩按钮14开始测量。

Claims

1.一种光电曲线测距仪。包含有手柄(1)、LCD显示器(2)、伸缩杆(3)、测量轮(9)、光电计数器(6)、光栅(7)和转轴(8)。其特征在于：

1)所述测量轮(9)与一个支撑轮(10)并列安装构成双轮机构；

2)所述光栅(7)套在转轴(8)上与测量轮(9)固定连接，所述光电计数器(6)固定在伸缩杆(2)上对准所述光栅(7)，构成测量机构；

3)所述手柄(1)前端与伸缩杆(3)连接，该连接处设置所述LCD显示器(2)，所述光电计数器(6)输出连接到所述LCD显示器(2)，构成显示系统；

4)所述伸缩杆(3)采用套筒式伸缩杆。

2.根据权利要求1所述的光电曲线测距仪，其特征在于所述测量轮(9)与支撑轮(10)构成的双轮机构是：左轮为测量轮(9)，右轮为支撑轮(10)；在测量过程当中，让测量轮(9)尽量靠近所测曲线实际位置，滚动测量轮(9)进行测量；由于所测曲线可能半径过小，单个测量轮有倾倒的故障，利用支撑轮(10)可以有效避免这一故障，使得测量变得更加灵活；此外，对于横向宽度较宽的单个测量轮来说，双轮结构能够大幅度减少仪器重量，便于测量者携带。

3.根据权利要求1所述的光电曲线测距仪，其特征在于所述测量机构为：所述光栅(7)在两轮之间，靠近测量轮(9)，并与测量轮(9)同轴，套在转轴(8)外，随测量轮(9)和转轴(8)滚动。光栅(7)为圆柱形光栅，由等间距密集排布的光栅条组成；光栅(7)上方固定设置了光电计数器(6)。当光栅(7)随测量轮(9)同轴转动时，光栅条切断光电计数器红外得到脉冲信号计算出数据结果，再对结果进行换算，最后由LCD显示器(2)显示测量距离。

4.根据权利要求1所述的光电曲线测距仪，其特征在于所述显示系统为：在手柄(1)前端与伸缩杆(3)连接处设置LCD显示器(2)；LCD显示器(2)包含一个LCD显示屏(11)，在LCD显示屏(11)的下端设有“开始”，“复位”，“存储”三个按钮1’、2’、3’；LCD显示屏(11)与手柄(1)平面成15度夹角，手柄(1)与伸缩杆(3)成90度角；测量者单手握住手柄(1)，并将其倾斜到自己需要的角度，推动曲线测距仪；在测量过程当中，大拇指靠近三个按钮处，便于及时操作。

5.根据权利要求1所述的光电曲线测距仪，其特征在于所述套筒式伸缩杆为：分为上下两节，上节杆(12)较细，下节杆(13)较粗，手柄(1)与上节杆(12)之间有一个伸缩按钮(14)，上下节杆(12、13)之间有一个弹性销(15)；按下手柄(1)左侧伸缩按钮(14)，向上拉动手柄(1)到达所需高度，并用弹性销(15)限位和锁止。