CN105043272A - 一种阶梯面高度差测量装置 - Google Patents

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王庆有
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Abstract

本发明涉及一种阶梯面高度差测量装置及其测量方法，包括采集机构和处理传输机构两个部件组成。本发明的一种阶梯面高度差测量装置及其测量方法通过非接触测量仪器具有能够自动对大范围和高精度测量多个阶梯面的高度差进行快速采集测量，大大方便人们的使用，提升测量效率，而且大大降低其生产和使用成本，续航能力更长。

Description

一种阶梯面高度差测量装置
技术领域
本发明涉及一种阶梯面高度差测量装置及其测量方法。
背景技术
随着手机和现代通讯工具用户的日益增长，外观设计朝向精细化发展，一些阶梯面的产品不断涌现，阶梯面高度差的尺寸测量成为难点，市面上急缺一种行之有效的非接触测量设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种行之有效的非接触测量设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阶梯面高度差测量装置，包括采集机构和处理传输机构两个部件组成：
其中采集机构包括壳体；
所述的壳体内铰链连接有用于对阶梯面表面施放镭射激光线的激光线光源，所述的激光线光源通过向阶梯面发射单一束线光源在阶梯面表面分别形成折线光窄带，所述的壳体内壁上开设有滑槽，所述的滑槽内活动连接有用于收集阶梯面表面折线光窄带的图像传感器。
其中处理传输机构包括数据采集卡和用于传输数据的信号传输装置；
所述的数据采集卡固定连接在壳体内部，所述的数据采集卡输入端通过信号传输装置与图像传感器的输出端相连接，所述的数据采集卡输出端通过信号传输装置与安装有测量软件的计算机系统相连接，所述的壳体内部固定连接有分别给激光线光源、图像传感器和数据采集卡供电的电源装置。
进一步地，为了提升环保性能，所述的壳体外表面开设有条形安装槽，所述的安装槽内铰链连接有用于给电源装置供电的太阳能电池板。
进一步地，为了方便固定角度，所述的太阳能电池板下表面活动连接有用于支撑太阳能电池板的活动支架。
进一步地，为了方便翻转，所述的安装槽内壁上开设有用于方便翻转太阳能电池板的弧形拨槽。
采用一种阶梯面高度差测量装置的测量方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、激光线光源发出一束线光源以一定的角度α入射到阶梯面上，两个阶梯面上分别形成折线光窄带，在表面形成两条折线。高度差与入射光束的入射角及两条折线的间隔存在一定关系；
步骤2、两条折线图像可以被图像传感器采集并通过数据采集卡送入安装有测量软件的计算机系统测量，并且，测量软件将直接带入公式hlctg计算出高度差；
步骤3、α为入射角，高度差为h，两条折线之间的间隔为l，入射角可以根据测量范围和测量精度的要求设定，由图像传感器直接测量出来，并利用公式hlctg由计算软件算出阶梯面的高度差h再由计算机显示输出。
本发明的有益效果是，本发明的一种阶梯面高度差测量装置及其测量方法通过非接触测量仪器具有能够自动对大范围和高精度测量多个阶梯面的高度差进行快速采集测量，大大方便人们的使用，提升测量效率，而且大大降低其生产和使用成本，续航能力更长。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的原理图。
图中:1.壳体，2.激光线光源，3.滑槽，4.图像传感器，5.数据采集卡，6.信号传输装置，7.电源装置，8.安装槽，9.太阳能电池板，10.活动支架，11.拨槽。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1和图2所示的阶梯面高度差测量装置，包括采集机构和处理传输机构两个部件组成：
其中采集机构包括壳体1；
壳体内铰链连接有用于对阶梯面表面施放镭射激光线的激光线光源2，激光线光源2通过向阶梯面发射单一束线光源在阶梯面表面分别形成折线光窄带，壳体1内壁上开设有滑槽3，滑槽3内活动连接有用于收集阶梯面表面折线光窄带的图像传感器4。
其中处理传输机构包括数据采集卡5和用于传输数据的信号传输装置6；
数据采集卡5固定连接在壳体1内部，数据采集卡5输入端通过信号传输装置6与图像传感器4的输出端相连接，数据采集卡5输出端通过信号传输装置6与安装有测量软件的计算机系统相连接，壳体1内部固定连接有分别给激光线光源2、图像传感器4和数据采集卡5供电的电源装置7。
进一步地，为了提升环保性能，壳体1外表面开设有条形安装槽8，安装槽8内铰链连接有用于给电源装置7供电的太阳能电池板9，进一步地，为了方便固定角度，太阳能电池板9下表面活动连接有用于支撑太阳能电池板9的活动支架10，进一步地，为了方便翻转，安装槽8内壁上开设有用于方便翻转太阳能电池板9的弧形拨槽11。
采用一种阶梯面高度差测量装置的测量方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、激光线光源2发出一束线光源以一定的角度α入射到阶梯面上，两个阶梯面上分别形成折线光窄带，在表面形成两条折线。高度差与入射光束的入射角及两条折线的间隔存在一定关系；步骤2、两条折线图像可以被图像传感器4采集并通过数据采集卡5送入安装有测量软件的计算机系统测量，并且，测量软件将直接带入公式hlctg计算出高度差；步骤3、α为入射角，高度差为h，两条折线之间的间隔为l，入射角可以根据测量范围和测量精度的要求设定，由图像传感器直接测量出来，并利用公式hlctg由计算软件算出阶梯面的高度差h再由计算机显示输出。
本发明的有益效果是，本发明的一种阶梯面高度差测量装置及其测量方法通过非接触测量仪器具有能够自动对大范围和高精度测量多个阶梯面的高度差进行快速采集测量，大大方便人们的使用，提升测量效率，而且大大降低其生产和使用成本，续航能力更长。
本发明的主要部件有：
1、半导体激光线光源
由电子市场上购买各种品牌的半导体激光线光源。
2、图像传感器
由电子市场上购买各种型号的面阵CCD或CMOS相机均可，可以根据测量范围与测量精度的要求选配合适的成像物镜。
3、图像采集卡
可由电子市场上购买多种品牌的图像采集卡(如果采用数字相机可以省略图像采集卡)。
4、计算机系统
可由电子市场上购买多种品牌的计算机系统(包括各种嵌入式计算机)，需要将测量软件装上。
5、仪器外壳
为避免测量环境杂散光对测量系统的干扰，确保测量效果的实现，需要将激光线光源、图像传感器和图像采集卡安装在具有屏蔽杂散光的仪器盒内，且安装稳定、牢靠、便于调整与锁定。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种阶梯面高度差测量装置，包括采集机构和处理传输机构两个部件组成：
其中采集机构包括壳体(1)；
所述的壳体(1)内铰链连接有用于对阶梯面表面施放镭射激光线的激光线光源(2)，所述的激光线光源(2)通过向阶梯面发射单一束线光源在阶梯面表面分别形成折线光窄带，所述的壳体(1)内壁上开设有滑槽(3)，所述的滑槽(3)内活动连接有用于收集阶梯面表面折线光窄带的图像传感器(4)。
其中处理传输机构包括数据采集卡(5)和用于传输数据的信号传输装置(6)；
所述的数据采集卡(5)固定连接在壳体(1)内部，所述的数据采集卡(5)输入端通过信号传输装置(6)与图像传感器(4)的输出端相连接，所述的数据采集卡(5)输出端通过信号传输装置(6)与安装有测量软件的计算机系统相连接，所述的壳体(1)内部固定连接有分别给激光线光源(2)、图像传感器(4)和数据采集卡(5)供电的电源装置(7)。
2.根据权利要求1所述的一种阶梯面高度差测量装置，其特征是：所述的壳体(1)外表面开设有条形安装槽(8)，所述的安装槽(8)内铰链连接有用于给电源装置(7)供电的太阳能电池板(9)。
3.根据权利要求2所述的一种阶梯面高度差测量装置，其特征是：所述的太阳能电池板(9)下表面活动连接有用于支撑太阳能电池板(9)的活动支架(10)。
4.根据权利要求2所述的一种阶梯面高度差测量装置，其特征是：所述的安装槽(8)内壁上开设有用于方便翻转太阳能电池板(9)的弧形拨槽(11)。
5.采用一种阶梯面高度差测量装置的测量方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、激光线光源(2)发出一束线光源以一定的角度α入射到阶梯面上，两个阶梯面上分别形成折线光窄带，在表面形成两条折线。高度差与入射光束的入射角及两条折线的间隔存在一定关系；
步骤2、两条折线图像可以被图像传感器(4)采集并通过数据采集卡(5)送入安装有测量软件的计算机系统测量，并且，测量软件将直接带入公式h计算出高度差；
步骤3、α为入射角，高度差为h，两条折线之间的间隔为l，入射角可以根据测量范围和测量精度的要求设定，由图像传感器(4)直接测量出来，并利用公式h由计算软件算出阶梯面的高度差h再由计算机显示输出。
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