Kuinka lasermittarit toimivat

Rakentaminen ja siihen liittyvät tekniset selvitykset eivät ole täydellisiä teknis-geodeesiset työt. Tässä lasermittauslaitteet osoittautuvat erityisen hyödyllisiksi, joiden avulla voit ratkaista asiaankuuluvat ongelmat tehokkaammin. Perinteisesti klassisilla vaaoilla, teodoliitteilla, lineaarisilla mittauslaitteilla suoritetut prosessit voivat nyt osoittaa suurempaa tarkkuutta ja ne voidaan yleensä automatisoida.

Geodeettiset mittausmenetelmät ovat kehittyneet merkittävästi lasermittauslaitteet. Laser-säde se on kirjaimellisesti näkyvissä, toisin kuin laitteen kohdeakseli, mikä helpottaa suunnittelua rakentamisen aikana, mittaamista ja tulosten seurantaa. Säde suunnataan tietyllä tavalla ja toimii vertailuviivana tai luodaan taso, jonka suhteen voidaan tehdä lisämittauksia erityisillä valosähköisillä indikaattoreilla tai säteen visuaalisella osoittamisella.

Lasermittauslaitteita luodaan ja parannetaan kaikkialla maailmassa.Sarjatuotantona valmistetut laservaa'at, teodoliitit, niiden kiinnikkeet, luodit, optiset etäisyysmittarit, takeometrit, rakennusmekanismien ohjausjärjestelmät jne.

Niin, kompaktit laserit sijoitetaan mittalaitteen iskun- ja kosteudenkestävään järjestelmään, samalla kun ne osoittavat korkeaa toimintavarmuutta ja säteen suunnan vakautta.Yleensä tällaisessa laitteessa laser asennetaan suuntausakselinsa suuntaisesti, mutta joissain tapauksissa laser on asennettu laitteeseen, joten akselin suunta asetetaan optisten lisäelementtien avulla. Tarkkailuputkea käytetään säteen ohjaamiseen.

Lasersäteen eron vähentämiseksi a teleskooppijärjestelmä, joka vähentää säteen hajaantumiskulmaa suhteessa sen kasvuun.

Teleskooppijärjestelmä auttaa myös muodostamaan fokusoidun lasersäteen satojen metrien päähän laitteesta. Jos teleskooppijärjestelmän suurennus on esimerkiksi 30-kertainen, saadaan lasersäde, jonka halkaisija on 5 cm 500 m:n etäisyydellä.

Jos tehty visuaalinen osoitus säteestä, sitten lukemiin käytetään näyttöä, jossa on neliöiden tai samankeskisten ympyröiden ruudukko ja tasoitustanko. Tässä tapauksessa lukutarkkuus riippuu sekä valopisteen halkaisijasta että säteen värähtelyn amplitudista, joka johtuu ilman muuttuvasta taitekertoimesta.

Lukutarkkuutta voidaan parantaa sijoittamalla teleskooppijärjestelmään vyöhykelevyt – läpinäkyvät levyt, joihin on kiinnitetty vuorottelevat (läpinäkyvät ja läpinäkymättömät) samankeskiset renkaat. Diffraktioilmiö jakaa säteen kirkkaiksi ja tummiksi renkaiksi. Nyt palkin akselin sijainti voidaan määrittää suurella tarkkuudella.

Käytettäessä valosähköinen indikaattori, käytä erilaisia ​​valoilmaisinjärjestelmiä. Yksinkertaisin asia on siirtää valokennoa pitkin pysty- tai vaakasuoraan asennettua kiskoa valopisteen poikki ja samalla tallentaa lähtösignaalia. Virhe tässä osoitusmenetelmässä on 2 mm / 100 m.

Edistyneempiä ovat esimerkiksi jaettujen valodiodien kaksoisvalodetektorit, jotka seuraavat automaattisesti valonsäteen keskipistettä ja rekisteröivät sen sijainnin sillä hetkellä, kun vastaanottimen molempien osien valaistus on identtinen.Tässä 100 metrin virhe yltää vain 0,5 mm.

Neljä valokennoa kiinnittävät säteen paikan kahta akselia pitkin, jolloin maksimivirhe 100 metrin kohdalla on vain 0,1 mm. Nykyaikaisimmat valoilmaisimet voivat myös näyttää tiedot digitaalisessa muodossa vastaanotettujen tietojen käsittelyn helpottamiseksi.

Useimmat nykyaikaisen teollisuuden valmistamat laseretäisyysmittarit ovat pulssitoimisia. Etäisyys määräytyy sen ajan perusteella, joka kuluu laserpulssin saavuttamiseen kohteeseen ja takaisin. Ja koska sähkömagneettisen aallon nopeus mittausväliaineessa tunnetaan, niin kaksinkertainen etäisyys kohteeseen on yhtä suuri kuin tämän nopeuden ja mitatun ajan tulo.

Tällaisten kilometrien etäisyyksien mittaamiseen tarkoitettujen laitteiden lasersäteilyn lähteet ovat tehokkaita solid-state laserit… Puolijohdelaserit asennetaan laitteisiin mittaamaan etäisyyksiä useista metreistä useisiin kilometreihin. Tällaisten laitteiden kantama on 30 kilometriä, ja virhe on metrin murto-osissa.

Tarkempi etäisyysmittaus saadaan aikaan käyttämällä vaihemittausmenetelmää, joka ottaa huomioon myös vertailusignaalin ja mitatun matkan kulkeneen signaalin vaihe-eron kantoaallon modulaatiotaajuudella. Nämä ovat ns vaihelaseretäisyysmittarittoimivat 750 MHz:n luokkaa olevilla taajuuksilla galliumarsenidilaser.

Erittäin tarkkoja lasertasoja käytetään esimerkiksi kiitoteiden suunnittelussa. Ne luovat valotason pyörittämällä lasersädettä. Taso on kohdistettu vaakasuoraan kahden keskenään kohtisuoran tason ansiosta. Herkkä elementti liikkuu sauvaa pitkin ja lukeminen suoritetaan puolessa sen alueen rajojen summasta, jossa vastaanottava laite tuottaa äänisignaalin. Tällaisten tasojen työskentelyalue on 1000 m ja virhe on jopa 5 mm.

Laserteodoliiteissa lasersäteen akseli muodostaa näkyvän havaintoakselin. Se voidaan suunnata suoraan laitteen kaukoputken optista akselia pitkin tai sen suuntaisesti. Joidenkin laserkiinnikkeiden avulla voit käyttää itse teodoliittiteleskooppia kollimoivana yksikkönä (luomaan yhdensuuntaisia ​​säteitä - laserin ja putken tähtäysakseli) ja laskea teodoliitin omaan lukulaitteeseen.

Yksi ensimmäisistä OT-02 teodoliitille valmistetuista suuttimista oli LNOT-02-suutin, jossa oli helium-neonkaasulaser, jonka lähtöteho oli 2 mW ja hajautuskulma noin 12 kaariminuuttia.

Laser optisella järjestelmällä kiinnitettiin samansuuntaisesti teodoliittiteleskoopin kanssa siten, että säteen akselin ja teodoliitin tähtäysakselin välinen etäisyys oli 10 cm.

Teodoliittiristikkoviivan keskipiste on kohdistettu valonsäteen keskustaan ​​vaaditulla etäisyydellä.Kollimoivan järjestelmän tavoitteena oli sädettä laajentava sylinterimäinen linssi ja sektori, jonka avautumiskulma oli jopa 40 kaariminuuttia, jotta voidaan työskennellä samanaikaisesti eri korkeuksilla sijaitsevissa pisteissä laitteen käytettävissä olevan järjestelyn puitteissa.

Katso myös: Kuinka laserlämpömittarit toimivat ja toimivat