CN213067586U - 一种高精度便携式样地角点定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高精度便携式样地角点定位装置,包括若干标杆连接件、若干个可拆卸安装于标杆连接件上的激光反射装置以及一个可拆卸安装于标杆连接件上的激光发射接收装置；所述的激光发射接收装置包括一用于发射激光束的激光二极管和一个用于接收激光束的光敏二极管以及与光敏二极管相关联的发光二极管。本实用新型中结构原理简单清楚，易于制作，所需的部件技术成熟，尤其是利用五角棱镜的光学原理，使其入射光线与反射光线夹角呈90°，以此定位；对于产品生产而言，生产方便、成本低；本实用新型设备简单，易于操作，只需打开电源，在激光束的光线上放置设备即可；之后只要微调位置即可确定角点，十分的方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及林业调查领域，具体说是一种高精度便携式样地角点定位装置。
背景技术
样地调查是林业调查的重要方法。在选择样地时，样地角点位置的确定是样地调查的第一步。传统上采用架设森林罗盘仪、记录罗盘仪角度和三次转站的方式确定样地角点位置；但森林罗盘仪架设和转站速度较慢，而且由于作业员熟练程度的不同，对样地周界闭合精度(例如国家森林资源连续清查要求样地周界闭合差小于0.5％)具有影响；同时，森林罗盘仪较重，加上架设罗盘仪所需的木质三脚架，极大的增加了野外作业人员的负担。因此寻求一种小巧便携、操作简单、精度高的样地角点定位装置对林业调查具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种高精度便携式样地角点定位装置；其技术方案如下：
一种高精度便携式样地角点定位装置,包括若干标杆连接件、若干个可拆卸安装于标杆连接件上的激光反射装置以及一个可拆卸安装于标杆连接件上的激光发射接收装置；所述的激光发射接收装置包括一用于发射激光束的激光二极管和一个用于接收激光束的光敏二极管以及与光敏二极管相关联的发光二极管；相应设置激光二极管与光敏二极管之间的角度为90°；所述的激光反射装置包括可调角度的五角棱镜，该五角棱镜的其中两面设置为反光面，与两反光面相连的两面则相应设置为入射面，所述的五角棱镜从其中一入射面接收激光束，并从另一入射面射出激光束，并且入射激光束与反射激光束的角度始终为90°；所述的激光发射接收装置中的激光二极管发射的激光束通过若干激光反射装置中的五角棱镜反射后被激光发射接收装置中的光敏二极管接收后，从而确定样地角点。
作为优选，所述的标杆连接件包括尖体以及设置在尖体上端部的螺纹卡块；并且所述尖体上还安装有凸耳，尖体的下端设置为尖头状；而所述的激光反射装置则相应设置有三个。
作为优选，所述的激光反射装置包括外部壳体，该外部壳体的下端设置有与螺纹卡块配合使用的螺纹卡口，并且该外部壳体的内部设置有弧形卡槽，一侧面设置有开口；而五角棱镜的上下端则相应设置有弧形卡块，五角棱镜通过弧形卡块安装在外部壳体内的弧形卡槽中，并且可上下调节角度；五角棱镜的两入射面从外部壳体的开口处露出。
作为优选，所述的外部壳体的上端中间位置处还安装有圆形水准气泡；所述的五角棱镜的五个角度中，两个入射面之间的角度设置为90°；其余的四个角均设置为112.5°；并且所述五角棱镜6上下调节的角度为0-60°。
作为优选，所述的激光发射接收装置包括圆柱壳体，该圆柱壳体内通过两隔板将圆柱壳体内分为三部分，上端的指针舱、中间的光电设备舱以及下端的底层空舱；所述的激光二极管和光敏二极管均设置在光电设备舱中；并且该光电设备舱中设置有与光敏二极管位置对应的进光孔；所述的光敏二极管设置在进光孔的内部；而所述的发光二极管则相应设置在指针舱中；所述的光电设备舱中还安装有电池，外部还设置有开关。本装置将发光二极管设置在指针舱中便于作业员观察是否发光，并且把光敏二极管放在进光孔的里面而不放在口上，是为了避免由于环境光(例如太阳光或散射)直接照到光敏二极管上，导致电路接通、发光二极管发亮而使作业者误以为是接受到了激光。
作为优选，所述指针舱的上端设置有玻璃盖片，指针舱内边缘处设置有刻度盘，指针舱的中间位置处通过顶针安装有指北针，并且指针舱内还安装有圆形水准气泡。
作为优选，所述的光电设备舱中还设置有指针止动旋钮，该指针止动旋钮上连接有L形的指针止动弹片，该指针止动弹片的一端与指针止动旋钮相连，另一端从隔板伸出到指针舱中，并伸入到指北针的中间下方位置处；并且指针舱中还有设置有一杠杆支点，所述的指针止动弹片的弯折处安装在杠杆支点上；并且所述底层空舱的底部还相应安装有与螺纹卡块配合的螺纹卡口。
有益效果：本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型中结构原理简单清楚，易于制作，所需的部件技术成熟，尤其是利用五角棱镜的光学原理，使其入射光线与反射光线夹角呈90°，以此定位，对于产品生产而言，生产方便、成本低；
(2)本实用新型设备简单，易于操作，只需打开电源，在激光束的光线上放置设备即可；之后只要微调位置即可确定角点，十分的方便；
(3)本实用新型中激光反射装置内的五角棱镜的上下端均是通过弧形卡块安装的，因此通过弧形卡块的上下翻转移动，可以调节角度，最大可调节旋转 60度，使之适用于地形不平坦的样地；
(4)本实用新型中各部件均可与标杆连接件可拆卸安装，并且设计设备直径也较小，整体体积小，重量轻，在拆卸后，非常便于携带；另外安装时也较为方便快捷，便于在野外使用；
(5)本实用新型通过五角棱镜将激光束直角转向来确定角点位置，其结构设计巧妙，而且激光束的偏移小，精度高；配合整体装置设置的指北针，可以精确的确定方向，利用圆形水准气泡可以相应确定水平面，提高测量精度；
(6)本装置将发光二极管设置在指针舱中便于作业员观察是否发光，并且把光敏二极管放在进光孔的里面而不放在口上，是为了避免由于环境光(例如太阳光或散射)直接照到光敏二极管上，导致电路接通、发光二极管发亮而使作业者误以为是接受到了激光；
(7)本装置中设置有指北针的止动机构，在不使用的时候，使指北针离开顶针，从而增加指针的使用寿命；其利用杠杆原理，指针止动弹片是放置在杠杆支点上的，当指针止动旋钮往里面拧时，会相应推动指针止动弹片的另一头翘起，从而顶起指北针；当松开旋钮时，由于弹片自身重力而回落，使指针落在顶针上，又正常使用。
附图说明
图1为本实用新型整体使用图；
图2为本实用新型中标杆连接件结构图；
图3为本实用新型中激光反射装置结构图；
图4为图3中E-E剖视图；
图5为图3中F-F剖视图；
图6为图3中G-G剖视图；
图7为本实用新型中激光发射接收装置结构图；
图8为图7中A-A剖视图；
图9为图7中B-B剖视图；
图10为图7中C-C剖视图；
图11为图7中D-D剖视图；
图12为本实用新型中激光发射接收装置的光电设备舱电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1至图12所示，一种高精度便携式样地角点定位装置,包括若干标杆连接件、若干个可拆卸安装于标杆连接件上的激光反射装置1以及一个可拆卸安装于标杆连接件上的激光发射接收装置2；激光发射接收装置2包括一用于发射激光束的激光二极管3和一个用于接收激光束的光敏二极管4以及与光敏二极管4 相关联的发光二极管5；相应设置激光二极管3与光敏二极管4之间的角度为 90°；激光反射装置1包括可调角度的五角棱镜6，该五角棱镜6的其中两面设置为反光面61，与两反光面61相连的两面则相应设置为入射面62，五角棱镜6 从其中一入射面62接收激光束，并从另一入射面62射出激光束，并且入射激光束与反射激光束的角度始终为90°；激光发射接收装置2中的激光二极管3发射的激光束通过若干激光反射装置1中的五角棱镜6反射后被激光发射接收装置 2中的光敏二极管4接收后，从而确定样地角点。
标杆连接件包括尖体7以及设置在尖体7上端部的螺纹卡块8；并且尖体7 上还安装有凸耳9，尖体7的下端设置为尖头状；而激光反射装置1则相应设置有三个；本装置中的标杆连接件可采用申请号为202020412120.3的标杆结构，整体配套使用；并且为了小巧便携，本装置中激光发射接收装置和激光反射装置的外径与标杆外径匹配；该标杆连接件使用时，首先通过螺纹卡块8与激光发射接收装置和激光反射装置上的螺纹卡口11相连接，然后将尖体7***到标杆顶部的容腔中，旋转90°固定。
激光反射装置1包括外部壳体10，该外部壳体10的下端设置有与螺纹卡块 8配合使用的螺纹卡口11，并且该外部壳体10的内部设置有弧形卡槽12，一侧面设置有开口；而五角棱镜6的上下端则相应设置有弧形卡块13，五角棱镜6 通过弧形卡块13安装在外部壳体10内的弧形卡槽12中，并且可上下调节角度；五角棱镜6的两入射面从外部壳体10的开口处露出。
外部壳体10的上端中间位置处还安装有圆形水准气泡14；五角棱镜6的五个角度中，两个入射面之间的角度设置为90°；其余的四个角均设置为112.5°；并且五角棱镜6上下调节的角度为0-60°。
激光发射接收装置包括圆柱壳体15，该圆柱壳体15内通过两隔板16将圆柱壳体15内分为三部分，上端的指针舱17、中间的光电设备舱18以及下端的底层空舱19；激光二极管3和光敏二极管4均设置在光电设备舱18中；并且该光电设备舱18中设置有与光敏二极管4位置对应的进光孔20；而发光二极管5 则相应设置在指针舱17中；光电设备舱18中还安装有电池21，外部还设置有开关22。
指针舱17的上端设置有玻璃盖片23，指针舱17内边缘处设置有刻度盘，指针舱17的中间位置处通过顶针25安装有指北针26，并且指针舱17内还安装有圆形水准气泡14。
光电设备舱18中还设置有指针止动旋钮27，该指针止动旋钮27上连接有L 形的指针止动弹片28，该指针止动弹片28的一端与指针止动旋钮27相连，另一端从隔板16伸出到指针舱17中，并伸入到指北针26的中间下方位置处；并且指针舱17中还有设置有一杠杆支点29，所述的指针止动弹片28的弯折处安装在杠杆支点29上；并且所述底层空舱19的底部还相应安装有与螺纹卡块8 配合的螺纹卡口11。
本实用新型中最重要的部件为五角棱镜，五角棱镜是光束定角度转向器，它其中一个重要的用途是“不管第一面上的入射角是多少，出射光把入射光转向一定角度(90°)”。本实用新型利用一个激光发射接收装置和三个激光反射装置，将激光二极管发射的激光束进行三次直角转向后返回到与激光二极管垂直进光孔；如果进光孔中的光敏二极管感应到激光束后则接通电路，发光二极管点亮，说明角点位置正确；如果没有激光束进入进光孔，则发光二极管不亮，说明角点位置错误。
本实用新型具体使用过程如下：
(1)首先在样地一个角点(通常为西南角)处插上标杆，打开激光发射接收装置电源开关；通过激光发射接收装置上的圆形水准气泡进行垂直居中，转动标杆通过指北针刻度盘确定激光发射方向；
(2)沿着激光束在一定距离(按样地大小需求用皮尺测量)处，插上激光反射装置，通过装置顶部的圆形水准气泡进行垂直居中，并调整标杆，确保激光束射入棱镜；
(3)依次，在一定距离的激光束插上其他激光反射装置；地势高低不平的角点，可以通过弧形卡块配合调节激光反射装置内五角棱镜的上下角度来确保四个装置通过激光束连接，或者是通过转动标杆调节也可；
(4)最终，在激光发射接收装置上的发光二极管亮起，样地角点确定。
本实用新型中结构原理简单清楚，易于制作，所需的部件技术成熟，尤其是利用五角棱镜的光学原理，使其入射光线与反射光线夹角呈90°，以此定位；对于产品生产而言，生产方便、成本低；本实用新型设备简单，易于操作，只需打开电源，在激光束的光线上放置设备即可；之后只要微调位置即可确定角点，十分的方便；本实用新型中激光反射装置内的五角棱镜的上下端均是通过弧形卡块安装的，因此通过弧形卡块的上下翻转移动，可以调节角度，最大可调节旋转 60度，使之适用于地形不平坦的样地；本实用新型中各部件均可与标杆连接件可拆卸安装，并且设计设备直径也较小，整体体积小，重量轻，在拆卸后，非常便于携带；另外安装时也较为方便快捷，便于在野外使用；本实用新型通过五角棱镜将激光束直角转向来确定角点位置，其结构设计巧妙，而且激光束的偏移小，精度高；配合整体装置设置的指北针，可以精确的确定方向，利用圆形水准气泡可以相应确定水平面，提高测量精度。
本装置将发光二极管设置在指针舱中便于作业员观察是否发光，并且把光敏二极管放在进光孔的里面而不放在口上，是为了避免由于环境光(例如太阳光或散射)直接照到光敏二极管上，导致电路接通、发光二极管发亮而使作业者误以为是接受到了激光。
本装置中设置有指北针的止动机构，在不使用的时候，使指北针离开顶针，从而增加指针的使用寿命；其利用杠杆原理，指针止动弹片是放置在杠杆支点上的，当指针止动旋钮往里面拧时，会相应推动指针止动弹片的另一头翘起，从而顶起指北针；当松开旋钮时，由于弹片自身重力而回落，使指针落在顶针上，又正常使用。
上述具体实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利要求范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (7)
1.一种高精度便携式样地角点定位装置,其特征在于：包括若干标杆连接件、若干个可拆卸安装于标杆连接件上的激光反射装置(1)以及一个可拆卸安装于标杆连接件上的激光发射接收装置(2)；所述的激光发射接收装置(2)包括一用于发射激光束的激光二极管(3)和一个用于接收激光束的光敏二极管(4)以及与光敏二极管(4)相关联的发光二极管(5)；所述的激光反射装置(1)包括可调角度的五角棱镜(6)，该五角棱镜(6)的其中两面设置为反光面(61)，与两反光面(61)相连的两面则相应设置为入射面(62)，所述的五角棱镜(6)从其中一入射面(62)接收激光束，并从另一入射面(62)射出激光束，并且入射激光束与反射激光束的角度始终为90°；所述的激光发射接收装置(2)中的激光二极管(3)发射的激光束通过若干激光反射装置(1)中的五角棱镜(6)反射后被激光发射接收装置(2)中的光敏二极管(4)接收后，从而确定样地角点。
2.根据权利要求1所述的一种高精度便携式样地角点定位装置,其特征在于：所述的标杆连接件包括尖体(7)以及设置在尖体(7)上端部的螺纹卡块(8)；并且所述尖体(7)上还安装有凸耳(9)，尖体(7)的下端设置为尖头状；而所述的激光反射装置(1)则相应设置有三个。
3.根据权利要求2所述的一种高精度便携式样地角点定位装置,其特征在于：所述的激光反射装置(1)包括外部壳体(10)，该外部壳体(10)的下端设置有与螺纹卡块(8)配合使用的螺纹卡口(11)，并且该外部壳体(10)的内部设置有弧形卡槽(12)，一侧面设置有开口；而五角棱镜(6)的上下端则相应设置有弧形卡块(13)，五角棱镜(6)通过弧形卡块(13)安装在外部壳体(10)内的弧形卡槽(12)中，并且可上下调节角度；五角棱镜(6)的两入射面从外部壳体(10)的开口处露出。
4.根据权利要求3所述的一种高精度便携式样地角点定位装置,其特征在于：所述的外部壳体(10)的上端中间位置处还安装有圆形水准气泡(14)；所述的五角棱镜(6)的五个角度中，两个入射面之间的角度设置为90°；其余的四个角均设置为112.5°；并且所述五角棱镜(6)上下调节的角度为0-60°。
5.根据权利要求2所述的一种高精度便携式样地角点定位装置,其特征在于：所述的激光发射接收装置包括圆柱壳体(15)，该圆柱壳体(15)内通过两隔板(16)将圆柱壳体(15)内分为三部分，上端的指针舱(17)、中间的光电设备舱(18)以及下端的底层空舱(19)；所述的激光二极管(3)和光敏二极管(4)均设置在光电设备舱(18)中；并且该光电设备舱(18)中设置有与光敏二极管(4)位置对应的进光孔(20)，所述的光敏二极管(4)设置在进光孔(20)的内部；而所述的发光二极管(5)则相应设置在指针舱(17)中；所述的光电设备舱(18)中还安装有电池(21)，外部还设置有开关(22)。
6.根据权利要求5所述的一种高精度便携式样地角点定位装置,其特征在于：所述指针舱(17)的上端设置有玻璃盖片(23)，指针舱(17)内边缘处设置有刻度盘，指针舱(17)的中间位置处通过顶针(25)安装有指北针(26)，并且指针舱(17)内还安装有圆形水准气泡(14)。
7.根据权利要求6所述的一种高精度便携式样地角点定位装置,其特征在于：所述的光电设备舱(18)中还设置有指针止动旋钮(27)，该指针止动旋钮(27)上连接有L形的指针止动弹片(28)，该指针止动弹片(28)的一端与指针止动旋钮(27)相连，另一端从隔板(16)伸出到指针舱(17)中，并伸入到指北针(26)的中间下方位置处；并且指针舱(17)中还有设置有一杠杆支点(29)，所述的指针止动弹片(28)的弯折处安装在杠杆支点(29)上；并且所述底层空舱(19)的底部还相应安装有与螺纹卡块(8)配合的螺纹卡口(11)。
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