一种自动记录目标高度的快速照准棱镜

技术领域

本发明涉及照准棱镜技术领域，尤其涉及一种自动记录目标高度的快速照准棱镜。

背景技术

现有的照准棱镜，包括棱镜本体和对中支架，对中支架为一带刻度的伸缩杆，伸缩杆上端连接棱镜本体。使用时将对中支架下端插入待测量点的土地上，时棱镜本体位于待测量点正上方，由于地面时长有遮挡物，因此需要调节对中支架的高度以边测量者处发出的光线能够到达棱镜本体内，以便测量。

但现有的照准棱镜在光线较暗的环境下很难工作，例如晚上、雾天和雨天，测量者很难找到照准棱镜，这使得操作者需要在光照条件良好的时间段内才能工作，这无疑使得施工前的地勘工作受到极大的限制。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的是提供一种自动记录目标高度的快速照准棱镜。

本发明的技术方案是：一种自动记录目标高度的快速照准棱镜，包括：棱镜本体和对中支架，所述棱镜本体连接在对中支架上端；

还包括：

发光部，所述发光部设置在棱镜本体的镜头侧部，发光部的光照方向为棱镜本体的镜头前部；

黄部，所述黄部用于发出黄色的光；

白部，所述白部用于发出白色的光；

蓝部，所述蓝部用于发出蓝色的光；

其中，黄部、白部和蓝部相间均匀分布在棱镜本体四周。

进一步地，还包括：

连接杆，所述连接杆下端固定连接配重块，连接杆上端固定连接棱镜本体，棱镜本体、配重块和连接杆的重心位于连接杆上，棱镜本体、配重块和连接杆的重心位于万向活动节下，连接杆中部通过万向活动节连接在对中支架上部。

进一步地，还包括：

激光测距仪，所述激光测距仪固定连接在配重块下部，激光测距仪发出的激光位于连接杆中轴线上；

控制器，所述控制器与激光测距仪电连接；

无线通信模块，所述无线通信模块与控制器电连接；

第二发光部，所述第二发光部设置在配重块下部，第二发光部的光照方向为配重块下部。

进一步地，所述万向活动节包括：

活动球，所述活动球固定连接在连接杆上，连接杆通过活动球中心；

容纳器，所述容纳器上设有上下连通的活动孔，活动孔内壁为与活动球相匹配的球面，活动孔球心到活动孔位于容纳器上部和下部的距离小于活动孔半径，活动球活动安装在活动孔内。

进一步地，还包括：

固定螺孔，所述固定螺孔开设在容纳器侧部，固定螺孔贯通容纳器内外表面；

固定螺栓，所述固定螺栓与固定螺孔相匹配，固定螺栓长度大于固定螺孔长度，固定螺栓螺纹连接在固定螺孔内；所述固定螺栓端部固定连接橡胶垫。

进一步地，所述对中支架包括：

连接平台，所述连接平台中部开有上下贯通的通孔，通孔直径大于活动孔位于容纳器下部的开口，容纳器设置在连接平台上，所述连接平台上表面为与连接通孔中轴线垂直的平面，容纳器下表面为平面，容纳器下表面活动放置在连接平台上表面，所述连接平台为磁铁，容纳器为铁磁性材料；

支撑脚，所述支撑脚包括3根，支撑脚为带长度锁定的伸缩杆，3根支撑脚上端与连接平台铰接，3根支撑脚上端与连接平台的铰接点绕连接通孔中轴线均匀分布，支撑脚上端与连接平台的铰接转轴与通孔中轴线垂直， 3根支撑脚上端与连接平台的铰接转轴中轴线的延长线组成一个等腰三角形。

进一步地，还包括：

遮雨罩，所述遮雨罩连接在棱镜本体的镜头前方，遮雨罩将棱镜本体前方侧部密封包围；

内螺纹，所述内螺纹设置在棱镜本体的镜头前方侧部的壳体上；

外螺纹，所述外螺纹设置在遮雨罩任意一端部，外螺纹与内螺纹相匹配，遮雨罩通过外螺纹与内螺纹配合螺纹连接；

密封垫，所述密封垫固定连接在外螺纹处的遮雨罩端部表面。

进一步地，所述遮雨罩外侧面设有反光涂料。

进一步地，所述遮雨罩的外径从靠近外螺纹一端到远离外螺纹一端逐渐减小。

一种自动记录目标高度的快速照准棱镜的控制方法，所述方法包括以下步骤：

S01、调节支撑脚长度，使棱镜本体高度达到要求；

S02、将支撑脚固定在地上，并使棱镜本体位置位于待测量点正上方；

S03、旋松固定螺栓，使活动球相对于活动孔活动；

S04、待配重块不再振动，旋紧固定螺栓，使活动球相对于活动孔相对位置固定；

S05、打开激光测距仪，在连接平台上移动容纳器使激光测距仪的光斑照射到待测量点上。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，

1）本发明通过在棱镜本体的镜头前部设置发光部，使得在光线较差的时候，操作人员可通过发光部发出的光，容易找到棱镜本体，使得地勘人员在光照环境较差的时候也能工作，另外通过黄部、白部和蓝部发出黄白蓝三色光，或通过黄白蓝圆环状变色灯带发出黄白蓝三色光，使得在雾天或黑夜等时候也能很容易的发现棱镜本体；

2）传统杆式对中支架可能倾斜造成棱镜本体坐标摆放不准的问题，本发明通过将万向活动结将连接杆连接在对中支架上部，利用棱镜本体、配重块和连接杆的重心位于连接杆上，棱镜本体、配重块和连接杆的重心位于万向活动节下，使得连接杆下端指向的待测量点时，棱镜本体位于待测量点正上方；

3）现有的棱镜本体每次测量都需要人工读取对中支架的高度，由于人参与，导致了测量结果受人工影响大，使得测量结果不稳定，方差较大，本发明通过激光测距仪一是起到测量激光测距仪到待测量点的距离，控制器可通过这个距离加上激光测距仪到棱镜本体的长度得到待测量点到棱镜本体的距离，通过无线通信模块发送给测量人员，从而避免了人工测量方差大的问题；二是通过激光测距仪可以照射到地面形成光斑，无需通过目视估计连接杆下端是否指到待测量点，也无需将连接杆做得很长以便于指示待测量点，就能使棱镜本体的位置可以摆放得更精准；

4）在夜间使用时，由于地面光线较暗看不清待测量点，会导致棱镜本体位置摆放不准确，本发明通过第二发光部照射地面，以看清地面的待测量点，使得夜间摆放棱镜本体位置摆放更准确；

5） 本发明使用时，通过活动球与容纳器中的活动孔的配合，使得活动球可在活动孔中自由转动，由于重心在连接杆上，且重心低于活动孔球心，因此连接杆始终具有向竖直方向稳定的趋势；

6）本发明通过固定螺栓与固定螺孔的配合，使得活动球与容纳器的相对位置能够固定和活动，当需要通过重力使连接杆竖直时，将固定螺栓旋松使活动球固定，当需要微调准棱镜的位置时，将固定螺栓旋紧使活动球固定以避免连接杆摆动；

7）本发明通过使接橡胶垫连接杆与活动球接触时摩擦力更大，且柔性连接不伤活动球；

8）本发明通过将支撑脚开合或支撑脚伸缩可实现棱镜本体高度的调节；

9）本发明通过将容纳器放置在连接平台上表面，使得容纳器可在连接平台上表面移动，以实现棱镜本体位置的微调，使得可将激光测距仪的光斑微调对准待测量点，从而保证棱镜本体位于待测量点的正上方；

10）本发明通过将连接平台设为磁铁，容纳器设为铁磁性材料，使得容纳器更加稳固的放置在连接平台上而不会掉落；

11）本发明通过遮雨罩使得下雨时棱镜本体的镜面能够被遮雨罩遮挡，避免雨水粘附棱镜本体镜面无法反射测量光线；

12）本发明的遮雨罩通过外螺纹与与内螺纹配合螺纹连接在棱镜本体的镜头前方侧部的壳体上，使得遮雨罩可拆卸更换和清洗；

13）本发明通过密封垫，使得遮雨罩与棱镜本体之间的连接是密封的，避免雨水渗透到棱镜镜头表面；

14）由于直接通过发光部向棱镜本体的镜头正前方照射，由于光的直线传播特性，在距离较远时如果棱镜本体方向没有调节对，测量人员很难发现棱镜本体，这种情况在雨天更甚，因为雨水会进一步削弱光传播到测量人员这里的强度，本发明通过反光涂料使发光部发出的光向四周反射，从而在雨天时，可将光照射到遮雨罩四周的雨上，形成更大的光点， 使得在较远处的测量人员也能够容易的发现棱镜本体；

15）本发明通过使遮雨罩的直径从靠近外螺纹一端到远离外螺纹一端逐渐减小，使得更多的发光部发出的光被反射到棱镜本体镜头前方；

16）本发明通过放置支撑脚位置，实现棱照准镜位置的粗调，再通过调节容纳器在连接平台上的位置，实现棱镜本体位置的细调，在细调时使用激光测距仪的光斑照射到待测量点上，从而确保棱镜本体位于待测量点正上方，传统方法通过目视估计棱镜本体是否在待测量点正上方，本发明相对于更加准确，调节过程只需调节激光测距仪的光斑与待测量点的相对位置，只手动调节两个自由度，调节更加简单。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1中A处的局部视图；

图3为本发明的爆炸图；

图4为图3中C处的局部视图；

图5为图4中F处的局部视图；

图6为图4中D处的局部视图；

图7为本发明的前视图；

图8为图7中E处的局部视图；

图9为本发明的遮雨罩的立体结构示意图；

图10为本发明的电路结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：

实施例1：参考图1至图10，一种自动记录目标高度的快速照准棱镜，包括：棱镜本体1和对中支架2，所述棱镜本体1连接在对中支架2上端；还包括：发光部1-1，所述发光部1-1设置在棱镜本体1的镜头侧部，发光部1-1的光照方向为棱镜本体1的镜头前部；黄部，所述黄部用于发出黄色的光；白部，所述白部用于发出白色的光；蓝部，所述蓝部用于发出蓝色的光；其中，黄部、白部和蓝部相间均匀分布在棱镜本体1四周。使用时黄部、白部和蓝部以1Hz的频率交替发光，使得观察者更容易发现照准棱镜。

进一步地，还包括：连接杆4，所述连接杆4下端焊接连接配重块5，连接杆4上端焊接或螺栓连接棱镜本体1，棱镜本体1、配重块5和连接杆4的重心位于连接杆4上，棱镜本体1、配重块5和连接杆4的重心位于万向活动节3下，连接杆4中部通过万向活动节3连接在对中支架2上部。

进一步地，还包括：激光测距仪6，所述激光测距仪6螺栓连接在配重块5下部，激光测距仪6发出的激光位于连接杆4中轴线上；控制器7，所述控制器7与激光测距仪6导线连接；无线通信模块8，所述无线通信模块8与控制器7导线连接；第二发光部5-1，所述第二发光部5-1设置在配重块5下部，第二发光部5-1的光照方向为配重块5下部。这里的控制器7可采用PLC、Arduino或树莓派等带外围电路的控制组件。这里的无线通信模块8可用4G模块或5G模块等。

进一步地，所述万向活动节3包括：活动球3-2，所述活动球3-2焊接连接在连接杆4上，连接杆4通过活动球3-2中心；容纳器3-1，所述容纳器3-1上设有上下连通的活动孔3-1-3，活动孔3-1-3内壁为与活动球3-2相匹配的球面，活动孔3-1-3球心到活动孔3-1-3位于容纳器3-1上部和下部的距离小于活动孔3-1-3半径，活动球3-2活动安装在活动孔3-1-3内。

进一步地，还包括：固定螺孔3-1-2，所述固定螺孔3-1-2开设在容纳器3-1侧部，固定螺孔3-1-2贯通容纳器3-1内外表面；固定螺栓3-1-1，所述固定螺栓3-1-1与固定螺孔3-1-2相匹配，固定螺栓3-1-1长度大于固定螺孔3-1-2长度，固定螺栓3-1-1螺纹连接在固定螺孔3-1-2内；所述固定螺栓3-1-1端部粘接连接橡胶垫3-1-1-1。

进一步地，所述对中支架2包括：连接平台2-2，所述连接平台2-2中部开有上下贯通的通孔2-2-1，通孔2-2-1直径大于活动孔3-1-3位于容纳器3-1下部的开口，容纳器3-1设置在连接平台2-2上，所述连接平台2-2上表面为与连接通孔2-2-1中轴线垂直的平面，容纳器3-1下表面为平面，容纳器3-1下表面活动放置在连接平台2-2上表面，所述连接平台2-2为磁铁，容纳器3-1为铁磁性材料；支撑脚2-1，所述支撑脚2-1包括3根，支撑脚2-1为带长度锁定的伸缩杆，3根支撑脚2-1上端与连接平台2-2铰接，3根支撑脚2-1上端与连接平台2-2的铰接点绕连接通孔2-2-1中轴线均匀分布，支撑脚2-1上端与连接平台2-2的铰接转轴与通孔2-2-1中轴线垂直， 3根支撑脚2-1上端与连接平台2-2的铰接转轴中轴线的延长线组成一个等腰三角形。

进一步地，还包括：遮雨罩1-2，所述遮雨罩1-2连接在棱镜本体1的镜头前方，遮雨罩1-2将棱镜本体1前方侧部密封包围；内螺纹1-1-1，所述内螺纹1-1-1设置在棱镜本体1的镜头前方侧部的壳体上；外螺纹1-2-2，所述外螺纹1-2-2设置在遮雨罩1-2任意一端部，外螺纹1-2-2与内螺纹1-1-1相匹配，遮雨罩1-2通过外螺纹1-2-2与内螺纹1-1-1配合螺纹连接；密封垫1-2-1，所述密封垫1-2-1粘接连接在外螺纹1-2-2处的遮雨罩1-2端部表面。

进一步地，所述遮雨罩1-2外侧面设有反光涂料。

进一步地，所述遮雨罩1-2的外径从靠近外螺纹1-2-2一端到远离外螺纹1-2-2一端逐渐减小。

一种自动记录目标高度的快速照准棱镜的控制方法，所述方法包括以下步骤：

S01、调节支撑脚2-1长度，使棱镜本体1高度达到要求；

S02、将支撑脚2-1固定在地上，并使棱镜本体1位置位于待测量点正上方；

S03、旋松固定螺栓3-1-1，使活动球3-2相对于活动孔3-1-3活动；

S04、待配重块5不再振动，旋紧固定螺栓3-1-1，使活动球3-2相对于活动孔3-1-3相对位置固定；

S05、打开激光测距仪6，在连接平台2-2上移动容纳器3-1使激光测距仪6的光斑照射到待测量点上。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。