CN206946073U - 棱镜装置及监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种棱镜装置及监测装置，涉及光学部件技术领域。该棱镜装置包括棱镜座和棱镜盖，棱镜座相对的两侧设有相互对称的安装槽，棱镜盖包括插接部和透光部，插接部与安装槽相匹配，透光部上设有透光孔，且透光部的内壁设有与棱镜透光面一端相匹配的卡槽，安装槽内镶嵌有棱镜，棱镜透光面一端卡接于卡槽内；该监测装置包括基座和上述棱镜装置，基座上设有支杆，棱镜装置的棱镜座可拆卸式固设于支杆的端部。该棱镜装置进行变形监测时，一个棱镜装置可以完成正反两个方向的监测，无需再单独设置两个方向相反的监测装置，从而大大减小了工作量和系统成本。

Description

棱镜装置及监测装置

技术领域

本实用新型涉及光学部件技术领域，尤其涉及一种棱镜装置及监测装置。

背景技术

在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等，对于这些复杂的工程结构，难以准确预测工程的实际情况，因此必须进行现场监测以了解工程的实际情况，变形监测是上述结构安全监测的首要内容。

变形监测是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。其任务是确定在各种载荷和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。变形监测的测量点一般采用固定的精密棱镜。

随着国内外基础建设的发展，变形监测用棱镜的需求也会随之扩大。现有常规沉降观测测量方法，反射棱镜为单一反射面，因往复测量的需求，需要在测量路线上交替布置相反方向的棱镜。一般一条20公里长的地铁隧道需要布置2400个观测点，也就是需要2400个反射棱镜，工作量大、成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种棱镜装置及监测装置，以解决现有技术中存在的测量路线上需要交替布置相反方向的棱镜装置，工作量大、成本高的技术问题。

本实用新型提供的棱镜装置，包括棱镜座和棱镜盖，所述棱镜座相对的两侧均设有安装槽，两个所述安装槽均开口向外，且相互对称；所述棱镜盖包括插接部和透光部，所述插接部与所述安装槽相匹配，所述透光部上设有透光孔，且所述透光部的内壁设有与棱镜透光面一端相匹配的卡槽；所述安装槽内镶嵌有棱镜，所述棱镜透光面一端卡接于所述卡槽内。

进一步的，两个所述安装槽的底部均设有垫片。

进一步的，所述安装槽靠近槽口的位置设有卡紧部件，所述卡紧部件用于卡紧所述棱镜盖。

进一步的，所述安装槽的侧壁上开设有导向孔，所述卡紧部件包括卡紧轴，所述卡紧轴插接于所述导向孔内，所述导向孔内设有用于对所述卡紧轴复位的复位弹簧。

进一步的，所述导向孔的插入端设有用于限制所述复位弹簧的限制头，所述卡紧轴上设有卡簧，所述复位弹簧套设于所述卡紧轴上，且位于所述限制头与所述卡簧之间。

本实用新型的另一个目的在于提供一种监测装置，包括基座和上述棱镜装置，所述基座上设有支杆，所述棱镜装置的棱镜座可拆卸式固设于所述支杆的端部，该监测装置具有上述棱镜装置的所有技术效果。

进一步的，所述支杆一端固接于所述基座上，另一端可拆卸式固接有Y型直角支架，所述Y型直角支架包括U型固定部和连接部，所述棱镜装置的棱镜座可拆卸式固设于所述U型固定部之间，所述连接部可拆卸式连接于所述支杆上。

进一步的，所述支杆与所述Y型直角支架连接一端的端部设有十字插接槽，所述Y型直角支架的连接部上设有十字插接头，所述十字插接头与所述十字插接槽相匹配。

进一步的，所述支杆可伸缩调节。

进一步的，所述棱镜座的顶部设有用于遮挡的遮挡盖。

本实用新型棱镜装置的有益效果为：

本实用新型提供的棱镜装置，包括用于承载棱镜的棱镜座和用于压紧固定棱镜的棱镜盖，使用时，选择与棱镜座上的安装槽相匹配的棱镜，将棱镜的反射工作面镶嵌于安装槽内，棱镜的透光面朝向安装槽的槽口，将棱镜盖的插接部插入安装槽内，棱镜透光面一端卡入棱镜盖透光部内壁设有的卡槽内，从而实现棱镜盖对棱镜的紧固。棱镜座两侧的安装槽内均安装有棱镜，两个棱镜对称反向设置，分别通过棱镜盖上的透光孔接收测量路线上相反两方的测量仪器所发出的光信号，并将其反射回测量仪器，一个棱镜装置可以完成正反两个方向的监测，无需再单独设置两个方向相反的监测装置，从而大大减小了工作量和系统成本。具体的，同一棱镜座两侧安装的棱镜可以完全相同也可以根据需要求不同；棱镜可以选用三角锥棱镜，三角锥棱镜通过三个90°角回射入射光束，且其反射面的误差都控制在几秒精度以内，使其测量的数据误差更小，监测精度更高。

此外，该棱镜装置进行变形监测时，棱镜座的相对两侧均设有棱镜，无需将棱镜装置转动180°即可完成正反两方向的变形监测，从而减少了转动棱镜座造成棱镜角度误差，而影响变形监测情况的发生。

本实用新型监测装置的有益效果为：

本实用新型提供的监测装置，包括用于安装棱镜装置的基座和支杆，操作人员针对需要变形监测的路线在合适的地点设置基座，随后将棱镜装置安装在基座上的支杆上，使棱镜装置上的透光孔与测量仪器相对应，进行监测。该棱镜装置设有两个相对的棱镜，可以同时对监测路线上正反两向同时进行监测，从而减少了一半数量棱镜装置的设置，大大降低了工作量，也降低了监测成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的监测装置的主视结构示意图；

图2为图1中A－A方向的剖视结构示意图；

图3为图2中棱镜盖的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的棱镜装置中卡紧部件的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的监测装置中支杆的三维结构示意图。

图标：1－棱镜座；2－棱镜盖；3－垫片；4－卡紧部件；5－复位弹簧；6－基座；7－支杆；8－U型直角支架；11－安装槽；111－导向孔；112－限制头；21－插接部；22－透光部；221－透光孔；222－卡槽；41－卡紧轴；42－卡簧；71－十字插接槽；81－U型固定部；82－连接部。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种棱镜装置，如图2和图3所示，包括棱镜座1和棱镜盖2，棱镜座1相对的两侧均设有安装槽11，两个安装槽11均开口向外，且相互对称；棱镜盖2包括插接部21和透光部22，插接部21与安装槽11相匹配，透光部22上设有透光孔221，且透光部22的内壁设有与棱镜透光面一端相匹配的卡槽222；安装槽11内镶嵌有棱镜，棱镜透光面一端卡接于卡槽222内。

本实施例提供的棱镜装置，包括用于承载棱镜的棱镜座1和用于压紧固定棱镜的棱镜盖2，使用时，选择与棱镜座1上的安装槽11相匹配的棱镜，将棱镜的反射工作面镶嵌于安装槽11内，棱镜的透光面朝向安装槽11的槽口，将棱镜盖2的插接部21插入安装槽11内，棱镜透光面一端卡入棱镜盖2透光部22内壁设有的卡槽222内，从而实现棱镜盖2对棱镜的紧固。棱镜座1两侧的安装槽11内均安装有棱镜，两个棱镜对称反向设置，分别通过棱镜盖2上的透光孔221接收测量路线上相反两方的测量仪器所发出的光信号，并将其反射回测量仪器，一个棱镜装置可以完成正反两个方向的监测，无需再单独设置两个方向相反的监测装置，从而大大减小了工作量和系统成本。具体的，同一棱镜座1两侧安装的棱镜可以完全相同也可以根据需要求不同；棱镜可以选用三角锥棱镜，三角锥棱镜通过三个90°角回射入射光束，且其反射面的误差都控制在几秒精度以内，使其测量的数据误差更小，监测精度更高。

此外，该棱镜装置进行变形监测时，棱镜座1的相对两侧均设有棱镜，无需将棱镜装置转动180°即可完成正反两方向的变形监测，从而减少了转动棱镜座1造成棱镜角度误差，而影响变形监测情况的发生。

本实施例中，如图2所示，可以在两个安装槽11的底部均设有垫片3。棱镜镶嵌于安装槽11内，棱镜的底部与安装槽11底部的垫片3紧密抵接，从而增强棱镜在安装槽11内的稳定性，减少棱镜在安装槽11内发生晃动而影响监测精度情况的发生。具体的，垫片3可以选用软性耐磨材料制成。类似的，为了进一步增强棱镜的稳定性，可以在棱镜盖2透光部22的卡槽222内壁上涂有硅橡胶，安装好棱镜盖2后，棱镜的透光面可以通过硅橡胶粘贴在棱镜盖2上，从而提高棱镜的牢固性。

本实施例中，如图2和图4所示，可以在安装槽11靠近槽口的位置设有卡紧部件4，卡紧部件4用于卡紧棱镜盖2。安装时，将棱镜镶嵌入安装槽11内后，向外拉动卡紧部件4，将棱镜盖2的插接部21插入安装槽11内，随后松开卡紧部件4，卡紧部件4对棱镜盖2插接部21的外壁卡紧，从而减少棱镜盖2在安装槽11内转动或松动掉出情况的发生，进而确保棱镜盖2对棱镜的压紧固定，确保棱镜装置的正常工作。

具体的，本实施例中，如图2和图4所示，可以在安装槽11的侧壁上开设有导向孔111，卡紧部件4包括卡紧轴41，卡紧轴41插接于导向孔111内，导向孔111内设有用于对卡紧轴41复位的复位弹簧5。初始状态时，卡紧轴41插接于导向孔111内，且卡紧轴41的卡紧端在复位弹簧5的压紧下凸出安装槽11的侧壁，安装棱镜盖2时，向外拉动卡紧轴41，卡紧轴41的卡紧端缩入导向孔111内，复位弹簧5被压缩处于压缩状态，将棱镜盖2的插接部21插入安装槽11内后，松开卡紧轴41，处于压缩状态的复位弹簧5对卡紧轴41施加压力，卡紧轴41的卡紧端在复位弹簧5的推动作用下回复到初始位置，伸出导向孔111对棱镜盖2的插接部21压紧。具体的，可以在棱镜盖2的插接部21外壁设有卡紧槽，卡紧槽与卡紧轴41的卡紧端相匹配，锁紧状态时，卡紧轴41的卡紧端插入棱镜盖2插接部21的卡紧槽内，从而实现卡紧轴41对棱镜盖2插接部21周向和轴向的限位，减少棱镜盖2松动而影响棱镜监测精度情况的发生。

本实施例中，如图4所示，还可以在导向孔111的插入端设有用于限制复位弹簧5的限制头112，卡紧轴41上设有卡簧42，复位弹簧5套设于卡紧轴41上，且位于限制头112与卡簧42之间。复位弹簧5套设于卡紧轴41上且被限制在导向孔111内限制头112和卡紧轴41上的卡簧42之间，卡紧轴41的卡紧端伸出导向孔111时，复位弹簧5处于自然状态或压缩状态；卡紧轴41的卡紧端受外力缩回导向孔111内时，复位弹簧5处于压缩状态，通过卡簧42对卡紧轴41施加一个促使卡紧轴41的卡紧端伸出导向孔111的作用力，从而实现复位弹簧5对卡紧轴41的复位作用。卡紧轴41对棱镜盖2的插接部21卡紧时，复位弹簧5处于压缩状态，可以进一步增强卡紧轴41对棱镜盖2的卡紧固定，进一步增强棱镜盖2的稳定性。

复位弹簧5在导向孔111内除此结构之外，还可以将复位弹簧5套设于卡紧轴41上，复位弹簧5位于导向孔111内，一端与导向孔111伸出端的内壁连接，另一端与卡紧轴41侧壁或卡紧轴41上的卡簧42固定连接，当卡紧轴41的卡紧端伸出导向孔111时，复位弹簧5处于自然状态或拉伸状态；当卡紧轴41的卡紧端缩回导向孔111内时，复位弹簧5处于拉伸状态，复位弹簧5对卡紧轴41施加一个拉力，促进卡紧轴41的卡紧端伸出导向孔111，从而实现复位弹簧5对卡紧轴41的复位作用。卡紧轴41对棱镜盖2的插接部21卡紧时，复位弹簧5处于拉伸状态，可以进一步增强卡紧轴41对棱镜盖2的卡紧固定，进一步增强棱镜盖2的稳定性。

本实施例提供一种监测装置，如图1所示，包括基座6和上述棱镜装置，基座6上设有支杆7，棱镜装置的棱镜座1可拆卸式固设于支杆7的端部。

本实施例提供的监测装置，包括用于安装棱镜装置的基座6和支杆7，操作人员针对需要变形监测的路线在合适的地点设置基座6，随后将棱镜装置安装在基座6上的支杆7上，使棱镜装置上的透光孔221与测量仪器相对应，进行监测。该棱镜装置设有两个相对的棱镜，可以同时对监测路线上正反两向同时进行监测，从而减少了一半数量棱镜装置的设置，大大降低了工作量，也降低了监测成本。

本实施例中，如图1所示，支杆7可以一端固接于基座6上，另一端可拆卸式固接有Y型直角支架，Y型直角支架包括U型固定部81和连接部82，棱镜装置的棱镜座1可拆卸式固设于U型固定部81之间，连接部82可拆卸式连接于支杆7上。U型固定部81包括两个的连接杆，棱镜装置的棱镜座1的相对两侧分别固定在两个连接杆上，具体的，与连接杆连接的棱镜座1的两个侧面、棱镜座1上设置两个安装槽11的两个侧面，四个侧面呈90°角，棱镜座1呈规则的矩形体，可以方便棱镜座1的安装以及棱镜角度的调节。具体的，可以将棱镜座1枢接于Y型直角支架的U型固定部81上，以方便转动棱镜座1来调节棱镜的角度。

具体的，可以通过螺钉将棱镜座1固定在Y型直角支架上，螺钉为标准间，安装简单、成本低，且拆卸方便。

具体的，本实施例中，如图5所示，支杆7与Y型直角支架连接一端的端部设有十字插接槽71，Y型直角支架的连接部82上设有十字插接头，十字插接头与十字插接槽71相匹配。棱镜装置通过Y型直角支架安装于基座6上的支杆7上，棱镜装置安装在Y型直角支架上后，将Y型直角支架的连接部82的十字插接头插入支杆7的十字插接槽71内，十字插接槽71可以通过十字插接头有效限制连接部82，进而限制Y型直角支架及棱镜装置周向转动，从而确保棱镜装置的监测精确度。

支杆7与Y型直角支架的连接并不局限于上述结构，也可以在支杆7与Y型直角支架连接一端的端部设有十字插接头，Y型直角支架的连接部82上设有十字插接槽71，十字插接头与十字插接槽71相匹配。除十字插接槽71和十字插接头外，还可以为矩形插接槽和矩形插接头、三角形插接槽和三角形插接头等，可以实现支杆7与Y型直角支架之间可拆卸连接且能够限制连接部82周向转动的结构均可以。

本实施例中，监测装置中的支杆7可伸缩调节。支杆7一端固定在基座6上，针对实际需要变形监测的路段，操作人员使用的测量仪器及其高度都各不相同，测量点确定后，将基座6固定在测量点处，棱镜装置安装在支杆7上后通过调节支杆7高度调节棱镜装置中棱镜盖2上透光孔221的高度，使其能够与测量仪器精确地配合使用。

具体的，支杆7可以包括内杆和外杆，内杆套设于外杆的中空内部，且内杆与外杆之间为过渡配合，外杆上设有插接钉，内赶上沿其轴向均设有插接孔，插接孔与插接钉相匹配。需要对支杆7进行调节高度时，将插接钉拔出，上下调节内杆到合适位置，将插接钉插入内杆的插接孔内，从而达到限制内杆高度的作用，完成支杆7的高度调节。

本实施例中，还可以在棱镜座1的顶部设有用于遮挡的遮挡盖。由于测量路段的环境各不相同，当监测装置位于室外环境时，遮挡盖可以对棱镜装置起到保护作用，一方面，可以遮挡阳光直射对仪器造成的老化损坏，延长棱镜装置的使用寿命；另一方面，可以遮挡盖可以对雨水、冰雹或其他外界损坏起到阻挡作用，保护棱镜装置，确保棱镜装置的使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种棱镜装置，其特征在于，包括棱镜座(1)和棱镜盖(2)，所述棱镜座(1)相对的两侧均设有安装槽(11)，两个所述安装槽(11)均开口向外，且相互对称；所述棱镜盖(2)包括插接部(21)和透光部(22)，所述插接部(21)与所述安装槽(11)相匹配，所述透光部(22)上设有透光孔(221)，且所述透光部(22)的内壁设有与棱镜透光面一端相匹配的卡槽(222)；所述安装槽(11)内镶嵌有棱镜，所述棱镜透光面一端卡接于所述卡槽(222)内。

2.根据权利要求1所述的棱镜装置，其特征在于，两个所述安装槽(11)的底部均设有垫片(3)。

3.根据权利要求1或2所述的棱镜装置，其特征在于，所述安装槽(11)靠近槽口的位置设有卡紧部件(4)，所述卡紧部件(4)用于卡紧所述棱镜盖(2)。

4.根据权利要求3所述的棱镜装置，其特征在于，所述安装槽(11)的侧壁上开设有导向孔(111)，所述卡紧部件(4)包括卡紧轴(41)，所述卡紧轴(41)插接于所述导向孔(111)内，所述导向孔(111)内设有用于对所述卡紧轴(41)复位的复位弹簧(5)。

5.根据权利要求4所述的棱镜装置，其特征在于，所述导向孔(111)的插入端设有用于限制所述复位弹簧(5)的限制头(112)，所述卡紧轴(41)上设有卡簧(42)，所述复位弹簧(5)套设于所述卡紧轴(41)上，且位于所述限制头(112)与所述卡簧(42)之间。

6.一种监测装置，其特征在于，包括基座(6)和权利要求1－5中任一项所述的棱镜装置，所述基座(6)上设有支杆(7)，所述棱镜装置的棱镜座(1)可拆卸式固设于所述支杆(7)的端部。

7.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述支杆(7)一端固接于所述基座(6)上，另一端可拆卸式固接有Y型直角支架，所述Y型直角支架包括U型固定部(81)和连接部(82)，所述棱镜装置的棱镜座(1)可拆卸式固设于所述U型固定部(81)之间，所述连接部(82)可拆卸式连接于所述支杆(7)上。

8.根据权利要求7所述的监测装置，其特征在于，所述支杆(7)与所述Y型直角支架连接一端的端部设有十字插接槽(71)，所述Y型直角支架的连接部(82)上设有十字插接头，所述十字插接头与所述十字插接槽(71)相匹配。

9.根据权利要求6－8中任一项所述的监测装置，其特征在于，所述支杆(7)可伸缩调节。

10.根据权利要求6－8中任一项所述的监测装置，其特征在于，所述棱镜座(1)的顶部设有用于遮挡的遮挡盖。