一种光杠杆法测距仪制造技术

本实用新型专利技术是一种新型的距离测量装置，可以用于物理实验教学。该装置利用光杠杆原理，设计了一个由测距装置部分和镜面标尺部分组成的可测量2‑5米距离的实验仪器。该仪器中的测量装置部分包含有激光笔和螺旋测微器，测量时，旋转螺旋测微器使测微器的顶尖向上移动，从而推动与之相接触的激光笔尾部开始绕定轴转动，则激光笔和光线形成光杠杆，通过测量出螺旋测微器顶尖移动的距离，激光笔的臂长，和激光点在镜面标尺上移动的距离，则可测量出镜面标尺到测量仪之间的距离。该装置具有原理简单，测量准确，拆装方便，蕴含实验测量的基本调整技能和长度仪器使用方法的训练内容，非常适合基础实验教学。

An optical lever method for rangefinder

The utility model is a new distance measuring device which can be used for physical experiment teaching. Based on the principle of optical lever, the device has designed an experimental instrument consisting of a distance measuring device and a mirror ruler, which can measure 2 to 5 meters distance. The measuring device in the instrument consists of a laser pen and a spiral micrometer. When measuring, the rotating spiral micrometer moves the tip of the micrometer upward, thus pushing the tail of the laser pen to turn around the fixed axis, then the laser pen and the light form the light lever, by measuring the distance of the tip moving of the spiral micrometer. The distance between the length of the laser pen and the moving point of the laser pointer on the mirror scale can be measured, and the distance between the mirror ruler and the measuring instrument can be measured. The device is simple in principle, accurate in measurement and convenient in disassembly and assembly. It contains the basic adjustment skills of experimental measurement and the training content of the use method of length instrument. It is very suitable for basic experiment teaching.

【技术实现步骤摘要】
一种光杠杆法测距仪
本技术涉及一种测量仪器，尤其涉及一种新型的光杠杆法测距仪。
技术介绍
长度的测量在生产生活中经常要用到，产品的外形尺寸，人体身高，遥远的星空距离我们有多远，这些都是我们涉及到长度或者说距离测量问题。微小长度的测量可以用读数显微镜、激光干涉仪，较远距离测量可以用卫星定位仪和光学望远镜，而1m到100m之内的，可以用皮尺、钢尺和激光测距仪。在物理实验教学中，对1米以上的长度常用用皮尺、钢卷尺和激光测距仪测量。皮尺和钢卷尺需要两个人配合完成测量，而激光测距仪虽然精度高测量准，但该仪器为自动测量，不具有教学演示效果。为了让学生更好地理解长度测量的特点，了解不同长度测量如何选择仪器，掌握测量仪器的一些基本调整方法，我们设计了这款便于教学，适用于基础实验测量的光杠杆法测距仪，该仪器不仅可以满足常规实验1米以上长度的测量，且该仪器蕴含了许多物理的知识点和实验基本技能的训练内容，更具有开拓学生思维方式，寓教于乐的演示特点，实验仪器本身具有进一步的完善和拓展空间，所以这款仪器非常适用于开设长度测量实验。
技术实现思路
本技术提供了一种创新的长度测量仪器，即一种光杠杆法测距仪；它具有测距方式新颖，构思巧妙，原理简单，装置组装方便，测量过程蕴含实验基本调整技术和一些长度测量仪器的使用，是训练学生掌握基础实验技能非常全面的实验项目，适用于各类基础实验教学。为达到上述目的，本技术是通过下述技术方案实现的。一种光杠杆法测距仪，包括测距装置和镜面标尺（9），测距装置和镜面标尺（9）是各自独立的部分，所述测距装置包括底座（1）、激光笔（2）、螺旋测微器（3）、销钉（4）、绕轴旋转架（5）、固定架（6），套筒（7）和光杆（8），所述光杆（8）通过螺纹连接在底座（1）上，激光笔（2）用弹簧片固定在绕轴旋转架（5）上，绕轴旋转架（5）的一端通过销钉（4）固定在光杆（8）上，螺旋测微器（3）焊接在固定架（6）的一端，固定架（6）的另一端用螺钉固定在套筒（7）上，套筒（7）的高度可沿光杆（8）调整，套筒（7）通过螺钉紧固在光杆（8）上，螺旋测微器（3）的顶尖顶在绕轴旋转架（5）尾部的凹坑中心点处。进一步地，所述螺旋测微器（3）包括一根精密的测微螺杆（3-1）和套在测微螺杆（3-1）上的螺母套管（3-3），以及紧固在测微螺杆（3-1）上的微分套筒（3-4），螺母套管（3-3）上有两排刻线，毫米刻线和半毫米刻线；螺母套管（3-3）与螺旋测微器架（3-2）靠锁紧装置（3-5）固定；微分套筒（3-4）圆周上刻有50个等分格，当微分套筒（3-4）转过一周时，测微螺杆（3-1）前进或后退0.5毫米，即测微螺杆（3-1）上的顶尖移动了0.5毫米，顶尖移动的距离由螺母套管（3-3）上毫米刻度和微分套筒（3-4）上等分格的刻度读出，测量精度为0.01毫米，螺旋测微器（3）可移动的最大距离为25.00毫米，材质为不锈钢。进一步地，所述绕轴旋转架（5）为半敞开式柱状结构，内圆半径5毫米，壁厚3毫米，总长120毫米；在距绕轴旋转架（5）的一端面10毫米处有一凹坑，坑深2毫米，凹坑用于与螺旋测微器（3）的顶尖配合；距绕轴旋转架（5）的另一端面10毫米处有一孔，孔径为3毫米，此孔与光杆（8）上的孔用销钉（4）配合紧固，绕轴旋转架（5）的材质为钢板。进一步地，所述固定架（6）为长方体结构，长120毫米，截面宽16毫米、厚3毫米，在距固定架（6）的一端面10毫米处有两孔，孔径为3毫米，该孔用于将固定架（6）固定在套筒（7）上，固定架（6）材质为钢板。进一步地，所述镜面标尺（9）是在平面镜上用红色丝线做出刻度线，背面用双面胶固定于待测物的表面上，固定镜面标尺（9）时，应将镜面标尺（9）上的第一个刻度线与测距装置上激光笔（2）发出的激光点重合。一种光杠杆法测距仪的测量方法，包括以下步骤：步骤1：打开激光笔（2），让光线垂直照射到待测物的表面，将镜面标尺（9）粘贴到待测物上，且让镜面标尺（9）的最高刻度线与激光笔（2）发出的激光点重合；步骤2：旋转螺旋测微器（3），利用光的反射路径与入射光路径重合，调平绕轴旋转架（5）的高度，并记录此时螺旋测微器（3）的读数n0；步骤3：继续同向旋转螺旋测微器（3），消除空程差，使激光笔（2）发出的激光在镜面标尺（9）上移动距离D，记录此时螺旋测微器（3）的读数n1；步骤4：用游标卡尺测量销钉（4）到螺旋测微器（3）顶尖之间的距离l，用刻度尺测量步骤3中的距离D，螺旋测微器（3）顶尖移动的距离为d=n1-n0，将测量数据代入公式d/D=l/L中，计算待测距离L。进一步地，测量时，旋转螺旋测微器（3）上的微分套筒（3-4），使螺旋测微器（3）的顶尖沿竖直方向移动，推动绕轴旋转架（5）的尾部绕销钉（4）转动，绕轴旋转架（5）的尾部移动的距离由螺旋测微器（3）读出，此时激光笔（2）发出的光线绕销钉（4）形成光杠杆，照在远处镜面标尺（9）上，记下此时激光点在镜面标尺（9）上的位置，则由公式d/D=l/L可计算出测距装置到镜面标尺（9）之间的距离L。本技术的优点和效果如下：本技术测量装置具有，组装方便，操作简单，原理清晰，测量的重复性好，准确度高，测量中涉及到零位调整、消除空程差等实验基本调整技术和三种长度测量仪器的使用，非常适合刚刚接触实验内容的学生，训练学生掌握基础实验技能和实验仪器使用方法，该仪器适用于各类基础实验教学。附图说明图1为本技术一种光杠杆法测距仪的主视结构示意图。图2为本技术螺旋测微器的主视结构示意图。图中：1为底座；2为激光笔；3为螺旋测微器；4为销钉；5为绕轴旋转架；6为固定架；7为套筒；8为光杆；9为镜面标尺；3-1为测微螺杆；3-2为螺旋测微器架；3-3为螺母套管；3-4为微分套筒；3-5为锁紧装置。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明，但本技术的保护范围不受本施例所限。实施例如图1所示，一种光杠杆法测距仪，由测距装置和镜面标尺9两部分构成，其结构如下：激光笔2用弹簧片固定在绕轴旋转架5上、螺旋测微器3焊接在固定架6上，绕轴旋转架5由销钉4固定在与底座1相连的光杆8上，固定架6用螺钉固定在与底座1相连的光杆8上，其所在高度可沿光杆8调整，靠螺丝紧固，螺旋测微器3的顶尖顶在激光笔2的尾部，激光笔2固定在可绕销钉4转动的绕轴旋转架5上，测量时，旋转螺旋测微器3下部的杆体，则螺旋测微器3的顶尖沿竖直方向移动，推动激光笔2绕轴转动，使激光笔2尾部移动的距离可由螺旋测微器3读出，此时激光笔2发出的光线绕销钉4形成光杠杆，照在远处镜面标尺9上，记下此时激光点在镜面标尺9上的位置，则由公式可计算出测距装置到镜面标尺9之间的距离。所述镜面标尺9是在平面镜上用彩色丝线做出刻度线，背面用双面胶固定于待测物的表面上，镜面标尺9上的第一个刻度应与测距装置上激光笔2等高。该仪器中的测距装置和镜面刻度尺9是各自独立的部分，所述测距装置包括底座1、激光笔2、螺旋测微器3、销钉4、绕轴旋转架5和螺旋测微器固定架6，所述激光笔2用弹簧片固定在绕轴旋转架5上，绕轴旋转架5由销钉4固定在与底座1相连的光杆8上，螺旋测微器3焊接在固定架6上，固定架6用螺钉固定在与底座1相连的光杆8上，其所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光杠杆法测距仪，包括测距装置和镜面标尺（9），其特征在于：测距装置和镜面标尺（9）是各自独立的部分，所述测距装置包括底座（1）、激光笔（2）、螺旋测微器（3）、销钉（4）、绕轴旋转架（5）、固定架（6），套筒（7）和光杆（8），所述光杆（8）通过螺纹连接在底座（1）上，激光笔（2）用弹簧片固定在绕轴旋转架（5）上，绕轴旋转架（5）的一端通过销钉（4）固定在光杆（8）上，螺旋测微器（3）焊接在固定架（6）的一端，固定架（6）的另一端用螺钉固定在套筒（7）上，套筒（7）的高度可沿光杆（8）调整，套筒（7）通过螺钉紧固在光杆（8）上，螺旋测微器（3）的顶尖顶在绕轴旋转架（5）尾部的凹坑中心点处。

【技术特征摘要】
1.一种光杠杆法测距仪，包括测距装置和镜面标尺（9），其特征在于：测距装置和镜面标尺（9）是各自独立的部分，所述测距装置包括底座（1）、激光笔（2）、螺旋测微器（3）、销钉（4）、绕轴旋转架（5）、固定架（6），套筒（7）和光杆（8），所述光杆（8）通过螺纹连接在底座（1）上，激光笔（2）用弹簧片固定在绕轴旋转架（5）上，绕轴旋转架（5）的一端通过销钉（4）固定在光杆（8）上，螺旋测微器（3）焊接在固定架（6）的一端，固定架（6）的另一端用螺钉固定在套筒（7）上，套筒（7）的高度可沿光杆（8）调整，套筒（7）通过螺钉紧固在光杆（8）上，螺旋测微器（3）的顶尖顶在绕轴旋转架（5）尾部的凹坑中心点处。2.根据权利要求1所述的一种光杠杆法测距仪，其特征在于：所述螺旋测微器（3）包括一根精密的测微螺杆（3-1）和套在测微螺杆（3-1）上的螺母套管（3-3），以及紧固在测微螺杆（3-1）上的微分套筒（3-4），螺母套管（3-3）上有两排刻线，毫米刻线和半毫米刻线；螺母套管（3-3）与螺旋测微器架（3-2）靠锁紧装置（3-5）固定；微分套筒（3-4）圆周上刻有50个等分格，当微分套筒（3-4）转过一周时，测微螺杆（3-1）前进或后退0.5毫米，即测微螺杆（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊旭峰，单海江，颜婷婷，陈彪，马振宁，李星，于智清，李强，单亚拿，王逊，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21