[发明专利]两点激光测量平面空间偏角的方法及装置

权利要求书

1.一种两点激光测量平面空间偏角的方法，其特征在于：所述的方法是利用两个平行且位置关系已知的激光光束在靶面形成两个光斑，上述激光光束垂直于待测平面，使两个激光光束中心的连线与水平面夹角呈锐角或钝角；

靶面垂直方向设置，探测激光光斑，计算两个激光光斑的中心坐标，计算两个激光光斑中心的水平和垂直距离，并与已知的两个激光光束中心的水平和垂直距离进行对比，计算待测平面的空间偏角；

改变靶面的空间角度，上述靶面绕垂直轴和水平轴分别旋转一个角度，再分别计算激光光斑中心的水平和垂直距离，对比旋转前后两组的计算结果，得到待测平面的空间偏角方向。

2.根据权利要求1所述的一种两点激光测量平面空间偏角的方法，其特征在于：

上述方法的具体操作如下：

1)将两个激光器与待测平面的位置相对固定，使发出的激光光束相互平行且与待测平面垂直，两个激光器中心连线与水平面呈一个锐角或钝角排布，准确测量得到两个激光器光轴中心的水平距离S₁和垂直距离S₂；

2)打开激光器，在激光器一定距离处放置探测器，在靶面上形成光斑；

3)调节靶面，使其相对水平面垂直设置；

4)控制激光器开关使两个激光器受控亮、灭；

5)根据激光光斑的中心坐标计算两个激光光斑中心的水平距离L₁和垂直距离L₂，就可以计算得出待测平面的空间偏角；

6)使靶面绕水平轴旋转一个角度，再次计算两个光斑的垂直距离l₂，计算结束后使靶面复位，就可以计算得出待测平面的空间竖直偏角方向；

7)使靶面绕垂直轴旋转一个角度，再次计算两个光斑的水平距离l₁，计算结束后使靶面复位，就可以计算得出待测平面的空间水平偏角方向。

3.根据权利要求2所述的一种两点激光测量平面空间偏角的方法，其特征在于：

上述待测平面的空间偏角大小及方向的计算方法是：

上述激光光束与待测平面垂直，待测平面的竖直偏角计算为水平偏角为比较L₂和l₂的大小确定竖直偏角的方向，比较L₁和l₁的大小确定水平偏角的方向。

4.一种实现权利要求1所述的两点激光测量平面空间偏角的方法的装置，其特征在于：包括激光器组件和探测器(2)，

所述激光器组件包含第一激光器(111)和第二激光器(112)和安装座(11)，两个激光器固定于安装座(11)内，两个激光器发出的激光光束相互平行；

所述安装座(11)旋转设置于基准座(1)中；

所述基准座(1)上设置有基准面(131)，两个激光器发出的激光光束与基准面(131)垂直；

所述探测器(2)包括靶面(21)、光学镜头(22)、光电传感器(23)和处理电路(24)，光学镜头(22)的探测光轴垂直于靶面(21)设置，光电传感器(23)设置于光学镜头(22)后侧，靶面(21)的几何中心与光学镜头(22)、光电传感器(23)的光轴重合，所述光电传感器(23)与处理电路(24)连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：上述光电传感器(23)为CCD或CMOS图像传感器。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：上述安装座(11)上设置有管水准器(113)。