投线仪检定装置

一、激光投线仪检测系统技术方案的设计原则
1、检测系统要保证检测精度准确、可靠
2、检测系统采用已有的技术和产品、器件进行系统技术集成
3、检测系统技术由目视和光电子技术相结合
二、激光投线仪检测系统的技术指标
根据国内外激光投线仪的功能（H-V-D）和技术参数，激光投线仪检测系统的技术指标可为：
1、激光水平线的水平精度≤±0.3mm/3m
2、激光水平线的直线度≤±0.3mm/3m
3、激光垂线互成90°的精度≤±0.3mm/3m
4、激光线状激光束的线宽精度≤±0.3mm/3m
5、激光上对点的精度≤±0.3mm/3m
6、激光下对点的精度≤±0.3mm/2.5m
三、激光投线仪检测系统的技术方案
该检测系统LCTS的技术方案由三套装置组成:一是激光水平线的水平精度和激光垂线互成90°精度的检测装置LCTS1;二是激光水平线的直线度（弯曲度）和激光线状激光束的线宽精度的检测装置LCTS2; 三是激光上对点和下对点的精度的检测装置LCTS3。
(一)、激光水平线的水平精度和激光垂线互成90°精度的检测装置LCTS1
1、激光水平线水平精度的检测系统装置由一台自动安平水准仪（精度±2.5mm/1km）和可调CCD探测器(精度0.01mm)、监视器组成。可调CCD探测器由接收头（分划板、半反半透镜片、透镜）、CCD探测器和精密移动机构组成。检测时激光投线仪激光水平线通过自动安平水准仪（望远镜处于无穷远），投在可调CCD探测器分划板上（自动安平水准仪分划板），此值为激光水平线基准值，转动激光投线仪使激光水平线移动，激光水平线与基准值的差值可用可调CCD探测器测量，即为激光水平线的水平精度。激光水平线的水平精度为≤±0.3mm/3m。照片LCTS1红色的仪器为检测激光水平线水平精度的一台自动安平水准仪，图1为CCD自动接收部分。

 图1 CCD自动接收部分

2、激光垂线互成90°的精度检测装置由三台互成90°（90°角度误差为≤±20″，精度≤±0.3mm/3m）的自动安平水准仪（精度±2.5mm/1km）和可调CCD探测器(精度0.01mm)、监视器组成。可调CCD探测器由接收头（分划板、半反半透镜片、透镜）、CCD探测器和精密移动机构组成。检测时激光投线仪激光垂线依次转动，第一条激光垂线通过第一台自动安平水准仪（望远镜处于无穷远），投在可调CCD探测器分划板上（自动安平水准仪分划板），此值为激光垂线基准值，转动激光投线仪使激光垂线移动，第二条激光垂线与第一台可调CCD探测器分划板基准值重合；此时第一条激光垂线通过第二台自动安平水准仪（望远镜处于无穷远），投在第二台可调CCD探测器分划板上（自动安平水准仪分划板），与基准值的差值可用可调CCD探测器测量，即为第一条激光线与第二条激光垂线互成90°的精度。依次类推，该检测系统可检测互成90°的激光垂线多条。激光垂线互成90的精度≤±0.3mm/3m。照片LCTS浅绿色的仪器为检测激光垂线互成90°的精度三台自动安平水准仪；接收头结构，CCD探测器和精密移动机构。
(二)、激光水平线的直线度（弯曲度）和激光线状激光束的线宽精度的检测装置LCTS2
3、激光水平线的直线度（弯曲度）和激光线状激光束的线宽精度检测装置可采用西安华科光电有限公司研发的“激光线束弯曲检测仪”进行集成整合。它通过高精度的CCD光信号接收器和具有高速的可编程逻辑器件组合，使检测仪具有低功耗、高精度、高稳定及快速响应即时通信等四大特点；“激光线束弯曲检测仪”由3-5个光信号接收器（在一条水平线上）、转接盒和上位主控机组成；主要用于检测635nm、650nm等波长的线状激光束的直线度（弯曲度）、水平度和线宽的精度。测量距离为3m-20m，精度为≤±0.1mm；激光水平线的直线度精度≤±0.3mm/3m; 激光线状激光束的线宽精度为≤±0.3mm/3m。LCTS2检测装置在室内条件下，三个光信号接收器安装要满足五点一线、等高，中间点到两边点等距。激光投线仪激光线和中间检测光信号接收器要保持水平等高。激光水平线的直线度（弯曲度）和激光线状激光束的线宽精度的检测装置LCTS2布局见照片

（三）、激光上对点和下对点的精度的检测装置LCTS3

该检测系统可参考中华人民共和国国家计量技术规范JJF1081-2002“垂准仪校准”垂准测量的检测方法，激光上对点精度的检测装置安装示意图见图2；激光下对点精度的检测装置安装示意图见图3。激光投线仪自动安平放在工作台上，激光束通过五角棱镜投向二维光电数据采集器，转动激光投线仪，移动光栅尺可测量激光束的变化量；激光上对点的精度的检测系统精度为≤±0.3mm/3m；激光下对点的精度的检测系统精度为≤±0.3mm/2.5m;

二维光电数据采集器和图像接收器
二维光电数据采集器专用于激光投线仪上下对点的一些参数的检测，其组成见图4,由七个部分组成：1、5为采集器手动旋钮，用于手动调整图像接收器的位置；2图像接收器可采集激光光斑图象；3为物距细调钮用于图像接收器内置摄像头的物距微调；4为焦距细调钮，用于图像接收器内置摄像头的焦距微调；6为二维光电数据采集器底板；7为光栅尺。
图像接收器内部组成见图5，由遮光筒、分划板（成像面）、摄像头等组成，图像传输线由它的后部引出来，该线具有标准的USB插头。

1、5—二维光电数据采集器手动钮 2—图像接收器 3—物距粗调钮
4—物距细调钮 6—二维光电数据采集器底板 7—光栅尺
图4 二维光电数据采集器

图5   图像接收器内部组成图

四、激光投线仪检测系统技术方案的可行性和可靠性的
激光投线仪检测系统技术方案由大连拉特激光技术开发有限公司完成，大连拉特激光技术开发有限公司多年来以无穷的智慧和自主创新意识，形成了以三大关键技术为核心，四项发明专利，十三项实质性型专利为主的自主知识产权的技术体系，为研发多系列多品种的激光精密测量仪器打下坚实的基础；拥有先进的技术和设备，拼搏进取的管理人员、刻意创新的技术人员、技术超群的生产工人，以科学的管理手段和“精益求精、创造完美”的企业精神，创造出激光投线仪系列优质产品，有高中低的激光投线仪LC10、LC05、LM01三大激光仪器系列产品。有二项专利技术，关键技术有磁阻尼自动安平技术，形成360°环线（非扫描）技术，四垂面及水平面几何关系的保证技术，激光调制技术，光电自动报警技术，可靠性技术，精密机械的结构设计技术，仪器的装调和拆装维修技术等项，具备了产业化基础，现已开始批量出口。激光投线仪检测系统技术方案系统技术集成了拉特公司及其他公司的现有技术和产品、装调检测仪器。因此激光投线仪检测系统技术方案是可行和可靠的，具有较好的性能价格比。