CN212963230U - 一种自动开关镜头盖式激光测距传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，包括：外壳环、定环、齿轮环、传动环、配合圈、弧形柱、柱槽、防尘片等结构；所述安装座为板状结构，通过探杆连接有一铰座，铰座上通过铰轴铰接配合有一偏转座，偏转座上固定有激光测距传感器，激光测距传感器的前方为测距镜头，后方为导线，所述测距镜头前端外嵌有配合圈，配合圈内配合有外壳环、定环、齿轮环、传动环、弧形柱、柱槽、防尘片、四边形孔、片轴、传动杆构成防尘结构和电机座、微型电机、驱动齿轮、控制器构成驱动控制结构；本实用新型的有益效果是：减少激光测距传感器的测距镜头上的灰尘附着，使激光测距传感器的测距镜头的维护变的更为便捷可靠。

Description

一种自动开关镜头盖式激光测距传感器

技术领域

本实用新型涉及到监测领域，具体是一种自动开关镜头盖式激光测距传感器。

背景技术

隧道断面收敛监测是指对隧道(井巷)表面两点间的相对变形和变形规律的量测，通过监测数据判断隧道变形是够区域稳定，数据结果可用于指导隧道施工及运维管理；收敛测量系统可以分为接触式和非接触式两种，对于已经通车运营的隧道，长期监测需要采用非接触式测量系统；隧道长期收敛监测一般是选择若干个监测断面，在每个监测断面安装1～2台激光测距传感器；激光测距传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲；经目标反射后激光向各方向散射；部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上；雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号；记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。

在现有技术中所面临的问题：安装在隧道侧壁上的激光测距传感器在工作一段时间后镜头表面会蒙上尘土，特别是隧道环境干燥，尘土较多，经常有车辆经过的工况下，加快了镜头灰尘积累；短则几天，长则几个月会因为传感器镜头蒙上灰尘导致无法测量或者测量误差较大；当前的解决方案是：定期派人到现场擦拭激光测距传感器的镜头；但是这种解决方案存在以下问题：(1)擦拭镜头经常会导致传感器姿态变化，影响测量精度；(2)现场往往较为偏远，耗费人力、物力和时间；(3)地铁隧道只能在凌晨地铁停运后作业，夜间工作不利于职业健康；铁路隧道进入需要作业审批，审批流程多、时间较长；公路隧道擦拭作业需要封路，影响交通通行；所以现有的技术需要有一种可以解决上述问题的自动开关镜头盖式激光测距传感器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，以解决上述背景技术中所提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，包括：外壳环、定环、齿轮环、传动环、配合圈、弧形柱、柱槽、防尘片、四边形孔、片轴、传动杆、激光测距传感器、测距镜头、导线、安装座、探杆、偏转座、固定孔、曲线槽、铰座、电机座、微型电机、驱动齿轮、控制器、紧固栓、橡胶圈；所述安装座为板状结构，安装座上设有至少四组固定孔，所述安装座的前方焊接固定有一杆状结构的探杆，探杆的另一端上方通过螺栓固定有一铰座，铰座上通过铰轴铰接配合有一偏转座，偏转座和铰座之间形成旋转副，所述偏转座上方固定有一激光测距传感器，激光测距传感器的前方为测距镜头，后方为导线，所述测距镜头前端外嵌有配合圈，配合圈为圆环结构，配合圈的前方通过三个角度小于二十五度的弧形柱固定连接在圆环结构的外壳环的后方，所述齿轮环为圆环结构，齿轮环的外圆周面设有等间距的齿轮齿，齿轮环内有三个的弧形的柱槽，所述的三个柱槽可分别嵌套在配合圈的三支弧形柱上，所述柱槽和弧形柱同圆心，所以齿轮环可围绕配合圈的轴心固定角度转动；所述外壳环内嵌固定有一定环，所述齿轮环内内嵌固定有一圆环结构的传动环，传动环的外径和齿轮环的内径相同；所述传动环上阵列分布有至少八组纵截面为圆角后的平行四边形的四边形孔；所述定环上通过片轴圆周阵列有扇叶型或者三角形的防尘片，防尘片的数量和四边形孔的数量一致；所述防尘片的片轴位于防尘片最长边的端角；前视防尘片，所述防尘片的前端位于顺时针方向的下一个的防尘片的下方，依次重叠；所述的每个防尘片上都固定有一传动杆，所述传动杆另一端位于传动环上对应的四边形孔内；所述配合圈上固定有一电机座，电机座的主体为一圈环，圈环的旁侧设有一弧形环固定贴附在配合圈上，电机座的圈环中内嵌固定有微型电机，微型电机的输出端配合有一驱动齿轮，驱动齿轮和齿轮环上的齿轮齿互相啮合。

优选的，所述偏转座的两侧面设有圆弧形的曲线槽，曲线槽的轴心和偏转座、铰座铰接的铰轴同轴心，在铰座的两侧设有一螺纹孔结构的固定孔，固定孔的轴心到偏转座、铰座铰接的铰轴轴心的距离和曲线槽的半径一致，设有一螺栓穿透曲线槽后旋紧在固定孔内，夹紧曲线槽和固定孔，以夹紧偏转座、铰座。

优选的，所述配合圈和测距镜头之间预留有圆形的空隙，空隙内内嵌有圆环结构的橡胶圈，橡胶圈的厚度大于配合圈、测距镜头之间的空隙厚度。

优选的，所述配合圈上通过螺纹配合有一紧固栓，紧固栓旋紧，将配合圈、测距镜头、橡胶圈之间卡紧，紧固栓的螺杆长度小于配合圈的厚度和橡胶圈厚度的和值(紧固栓和测距镜头之间垫有橡胶圈，紧固栓旋紧时，不会损伤测距镜头)。

所述探杆或者安装座上利用螺栓固定有一控制器，控制器中采用的是型号为KTNNKG-KB1201-B的遥控模块，其对应有手持遥控器。

优选的，所述导线分为两组，一组用于激光测距传感器的信号输入，一组用于电源输入，用于电源输入的导线一方面为激光测距传感器供电，一方面使用电线分流再经过变压器变压后为控制器的遥控模块供电。

使用时，利用螺钉贯穿安装座上的固定孔将安装座固定在墙壁或者其他安装结构上，(所述激光测距传感器、测距镜头、导线为一体式结构，为本申请直接应用的激光测距仪，非本申请的保护范围，在本申请中为了增加可理解性，才将其拆分描述，并不意味他们为分离式结构)，可以通过旋转铰座的角度控制激光测距传感器的偏转角度，通过松动螺栓松动固定孔和曲线槽，再调整固定孔在曲线槽内的相对位置再旋紧螺栓，进而调整控制调整激光测距传感器的俯仰角度；再为导线接上外接电源和信号处理设备，所述防尘片在激光测距传感器使用时，是打开状态的，当激光测距传感器使用完毕后，为了将激光测距传感器的测距镜头进行防尘处理，就需要将防尘片进行关闭，因为所述外壳环被弧形柱固定在配合圈上，所以内嵌在外壳环内的定环也会被固定，通过手持遥控器控制控制器，控制器的遥控模块控制微型电机转动，微型电机带动驱动齿轮转动，因为驱动齿轮和齿轮环上的齿轮齿互相啮合，驱动齿轮带动齿轮环转动，齿轮环转动时，因为传动环固定在齿轮环内部，所以齿轮环转动时传动环会转动；所述传动环上的四边形孔就会被拨动，所以四边形孔内对应的传动杆转动，所述传动杆转动就会带动所有的防尘片围绕其上的片轴同步转动，因为所述传动杆位于片轴的近端，因为杠杆效应，防尘片前端距离片轴的力臂，远长于传动杆距离片轴的力臂，所以传动杆会带动防尘片较为大幅的运动，所以防尘片转动会互相重叠遮蔽进而将外壳环后的测距镜头进行遮蔽防尘，当激光测距传感器使用时，利用手持遥控器控制控制器重新打开防尘片即可(因为控制器为本申请的直接应用，非本申请的保护范围，固其控制方式和控制原理亦非本申请的保护范围，固省略)。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过防尘片的设立使测距镜头前可以有防尘遮挡，所述控制器的设立可以使防尘片的开合呈可遥控形式，减少激光测距传感器的测距镜头上的灰尘附着，使激光测距传感器的测距镜头的维护变的更为便捷可靠。

附图说明

图1为一种自动开关镜头盖式激光测距传感器的爆炸结构示意图。

图2为一种自动开关镜头盖式激光测距传感器的立体装配结构示意图。

图3为一种自动开关镜头盖式激光测距传感器中的防尘片结构示意图。

图中：1-外壳环、2-定环、3-齿轮环、4-传动环、5-配合圈、6-弧形柱、7-柱槽、8-防尘片、9-四边形孔、10-片轴、11-传动杆、12-激光测距传感器、13-测距镜头、14-导线、15-安装座、16-探杆、17-偏转座、18-固定孔、19-曲线槽、20-铰座、21-电机座、22-微型电机、23-驱动齿轮、24-控制器、25-紧固栓、26-橡胶圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，包括：外壳环1、定环2、齿轮环3、传动环4、配合圈5、弧形柱6、柱槽7、防尘片8、四边形孔9、片轴10、传动杆11、激光测距传感器12、测距镜头13、导线14、安装座15、探杆16、偏转座17、固定孔18、曲线槽19、铰座20、电机座21、微型电机22、驱动齿轮23、控制器24、紧固栓25、橡胶圈26；安装座15为板状结构，安装座15上设有至少四组固定孔，安装座15的前方焊接固定有一杆状结构的探杆16，探杆16的另一端上方通过螺栓固定有一铰座20，铰座20上通过铰轴铰接配合有一偏转座17，偏转座17和铰座20之间形成旋转副，偏转座17上方固定有一激光测距传感器12，激光测距传感器12的前方为测距镜头13，后方为导线14，测距镜头13前端外嵌有配合圈5，配合圈5为圆环结构，配合圈5的前方通过三个角度小于二十五度的弧形柱6固定连接在圆环结构的外壳环1的后方，齿轮环3为圆环结构，齿轮环3的外圆周面设有等间距的齿轮齿，齿轮环3内有三个的弧形的柱槽7，三个柱槽7可分别嵌套在配合圈5的三支弧形柱6上，柱槽7和弧形柱6同圆心，所以齿轮环3可围绕配合圈5的轴心固定角度转动；外壳环1内嵌固定有一定环2，齿轮环3内内嵌固定有一圆环结构的传动环4，传动环4的外径和齿轮环3的内径相同；传动环4上阵列分布有至少八组纵截面为圆角后的平行四边形的四边形孔9；定环2上通过片轴10圆周阵列有扇叶型或者三角形的防尘片8，防尘片8的数量和四边形孔9的数量一致；防尘片8的片轴10位于防尘片8最长边的端角；前视防尘片8，防尘片8的前端位于顺时针方向的下一个的防尘片8的下方，依次重叠；每个防尘片8上都固定有一传动杆11，传动杆11另一端位于传动环4上对应的四边形孔9内；配合圈5上固定有一电机座21，电机座21的主体为一圈环，圈环的旁侧设有一弧形环固定贴附在配合圈5上，电机座21的圈环中内嵌固定有微型电机22，微型电机22的输出端配合有一驱动齿轮23，驱动齿轮23和齿轮环3上的齿轮齿互相啮合。

偏转座17的两侧面设有圆弧形的曲线槽19，曲线槽19的轴心和偏转座17、铰座20铰接的铰轴同轴心，在铰座20的两侧设有一螺纹孔结构的固定孔18，固定孔18的轴心到偏转座17、铰座20铰接的铰轴轴心的距离和曲线槽19的半径一致，设有一螺栓穿透曲线槽19后旋紧在固定孔18内，夹紧曲线槽19和固定孔18，以夹紧偏转座17、铰座20。

配合圈5和测距镜头13之间预留有圆形的空隙，空隙内内嵌有圆环结构的橡胶圈26，橡胶圈26的厚度大于配合圈5、测距镜头13之间的空隙厚度。

配合圈5上通过螺纹配合有一紧固栓25，紧固栓25旋紧，将配合圈5、测距镜头13、橡胶圈26之间卡紧，紧固栓25的螺杆长度小于配合圈5的厚度和橡胶圈26厚度的和值(紧固栓25和测距镜头13之间垫有橡胶圈26，紧固栓25旋紧时，不会损伤测距镜头13)。

探杆16或者安装座15上利用螺栓固定有一控制器24，控制器24中采用的是型号为KTNNKG-KB1201-B的遥控模块，其对应有手持遥控器。

导线14分为两组，一组用于激光测距传感器12的信号输入，一组用于电源输入，用于电源输入的导线14一方面为激光测距传感器12供电，一方面使用电线分流再经过变压器变压后为控制器24的遥控模块供电。

本实用新型的工作原理是：使用时，利用螺钉贯穿安装座15上的固定孔将安装座15固定在墙壁或者其他安装结构上，(激光测距传感器12、测距镜头13、导线14为一体式结构，为本申请直接应用的激光测距仪，非本申请的保护范围，在本申请中为了增加可理解性，才将其拆分描述，并不意味他们为分离式结构)，可以通过旋转铰座20的角度控制激光测距传感器12的偏转角度，通过松动螺栓松动固定孔18和曲线槽19，再调整固定孔18在曲线槽19内的相对位置再旋紧螺栓，进而调整控制调整激光测距传感器12的俯仰角度；再为导线14接上外接电源和信号处理设备，防尘片8在激光测距传感器12使用时，是打开状态的，当激光测距传感器12使用完毕后，为了将激光测距传感器12的测距镜头13进行防尘处理，就需要将防尘片8进行关闭，因为外壳环1被弧形柱6固定在配合圈5上，所以内嵌在外壳环1内的定环2也会被固定，通过手持遥控器控制控制器24，控制器24的遥控模块控制微型电机22转动，微型电机22带动驱动齿轮23转动，因为驱动齿轮23和齿轮环3上的齿轮齿互相啮合，驱动齿轮23带动齿轮环3转动，齿轮环3转动时，因为传动环4固定在齿轮环3内部，所以齿轮环3转动时传动环4会转动；传动环4上的四边形孔9就会被拨动，所以四边形孔9内对应的传动杆11转动，传动杆11转动就会带动所有的防尘片8围绕其上的片轴10同步转动，因为传动杆11位于片轴10的近端，因为杠杆效应，防尘片8前端距离片轴10的力臂，远长于传动杆11距离片轴10的力臂，所以传动杆11会带动防尘片8较为大幅的运动，所以防尘片8转动会互相重叠遮蔽进而将外壳环1后的测距镜头13进行遮蔽，当激光测距传感器12使用时，利用手持遥控器控制控制器24重新打开防尘片8即可(因为控制器24为本申请的直接应用，非本申请的保护范围，固其控制方式和控制原理亦非本申请的保护范围，固省略)。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内；不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，包括：外壳环(1)、定环(2)、齿轮环(3)、传动环(4)、配合圈(5)、弧形柱(6)、柱槽(7)、防尘片(8)、四边形孔(9)、片轴(10)、传动杆(11)、激光测距传感器(12)、测距镜头(13)、导线(14)、安装座(15)、探杆(16)、偏转座(17)、固定孔(18)、曲线槽(19)、铰座(20)、电机座(21)、微型电机(22)、驱动齿轮(23)、控制器(24)、紧固栓(25)、橡胶圈(26)；其特征在于：所述安装座(15)为板状结构，安装座(15)上设有至少四组固定孔，所述安装座(15)的前方焊接固定有一杆状结构的探杆(16)，探杆(16)的另一端上方通过螺栓固定有一铰座(20)，铰座(20)上通过铰轴铰接配合有一偏转座(17)，偏转座(17)和铰座(20)之间形成旋转副，所述偏转座(17)上方固定有一激光测距传感器(12)，激光测距传感器(12)的前方为测距镜头(13)，后方为导线(14)，所述测距镜头(13)前端外嵌有配合圈(5)，配合圈(5)为圆环结构，配合圈(5)的前方通过三个角度小于二十五度的弧形柱(6)固定连接在圆环结构的外壳环(1)的后方，所述齿轮环(3)为圆环结构，齿轮环(3)的外圆周面设有等间距的齿轮齿，齿轮环(3)内有三个的弧形的柱槽(7)，所述的三个柱槽(7)可分别嵌套在配合圈(5)的三支弧形柱(6)上，所述柱槽(7)和弧形柱(6)同圆心，所以齿轮环(3)可围绕配合圈(5)的轴心固定角度转动；所述外壳环(1)内嵌固定有一定环(2)，所述齿轮环(3)内内嵌固定有一圆环结构的传动环(4)，传动环(4)的外径和齿轮环(3)的内径相同；所述传动环(4)上阵列分布有至少八组纵截面为圆角后的平行四边形的四边形孔(9)；所述定环(2)上通过片轴(10)圆周阵列有扇叶型或者三角形的防尘片(8)，防尘片(8)的数量和四边形孔(9)的数量一致；所述防尘片(8)的片轴(10)位于防尘片(8)最长边的端角；前视防尘片(8)，所述防尘片(8)的前端位于顺时针方向的下一个的防尘片(8)的下方，依次重叠；所述的每个防尘片(8)上都固定有一传动杆(11)，所述传动杆(11)另一端位于传动环(4)上对应的四边形孔(9)内；所述配合圈(5)上固定有一电机座(21)，电机座(21)的主体为一圈环，圈环的旁侧设有一弧形环固定贴附在配合圈(5)上，电机座(21)的圈环中内嵌固定有微型电机(22)，微型电机(22)的输出端配合有一驱动齿轮(23)，驱动齿轮(23)和齿轮环(3)上的齿轮齿互相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，其特征在于：所述偏转座(17)的两侧面设有圆弧形的曲线槽(19)，曲线槽(19)的轴心和偏转座(17)、铰座(20)铰接的铰轴同轴心，在铰座(20)的两侧设有一螺纹孔结构的固定孔(18)，固定孔(18)的轴心到偏转座(17)、铰座(20)铰接的铰轴轴心的距离和曲线槽(19)的半径一致，设有一螺栓穿透曲线槽(19)后旋紧在固定孔(18)内，夹紧曲线槽(19)和固定孔(18)，以夹紧偏转座(17)、铰座(20)。

3.根据权利要求1所述的一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，其特征在于：所述配合圈(5)和测距镜头(13)之间预留有圆形的空隙，空隙内内嵌有圆环结构的橡胶圈(26)，橡胶圈(26)的厚度大于配合圈(5)、测距镜头(13)之间的空隙厚度。

4.根据权利要求1或3所述的一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，其特征在于：所述配合圈(5)上通过螺纹配合有一紧固栓(25)，紧固栓(25)旋紧，将配合圈(5)、测距镜头(13)、橡胶圈(26)之间卡紧，紧固栓(25)的螺杆长度小于配合圈(5)的厚度和橡胶圈(26)厚度的和值。

5.根据权利要求1所述的一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，其特征在于：所述探杆(16)或者安装座(15)上利用螺栓固定有一控制器(24)，控制器(24)中采用的是型号为KTNNKG-KB1201-B的遥控模块，其对应有手持遥控器。

6.根据权利要求1或5所述的一种自动开关镜头盖式激光测距传感器，其特征在于：所述导线(14)分为两组，一组用于激光测距传感器(12)的信号输入，一组用于电源输入，用于电源输入的导线(14)一方面为激光测距传感器(12)供电，一方面使用电线分流再经过变压器变压后为控制器(24)的遥控模块供电。

Images