Lazer ölçerler nasıl çalışır?
İnşaat ve ilgili mühendislik araştırmaları tamamlanmadı. mühendislik-jeodezik işleri. Lazer ölçüm cihazlarının özellikle yararlı olduğu yer burasıdır ve ilgili sorunları daha etkin bir şekilde çözmenize olanak tanır. Geleneksel olarak klasik seviyeler, teodolitler, lineer ölçüm cihazları kullanılarak yürütülen işlemler artık daha yüksek doğruluk gösterebilmekte ve genellikle otomatikleştirilebilmektedir.
Jeodezik ölçüm yöntemleri, gelişiyle birlikte önemli ölçüde gelişmiştir. lazer ölçme aletleri. Lazer ışını cihazın hedef ekseninin aksine tam anlamıyla görünürdür, bu da inşaat sırasında planlamayı, sonuçların ölçülmesini ve izlenmesini kolaylaştırır. Işın belirli bir şekilde yönlendirilir ve bir referans çizgisi görevi görür veya özel fotoelektrik göstergeler veya ışının görsel gösterimi kullanılarak ek ölçümlerin yapılabileceği bir düzlem oluşturulur.
Lazer ölçüm cihazları tüm dünyada yaratılmakta ve geliştirilmektedir.Toplu üretilen lazer nivoları, teodolitler, bunlara yönelik ataşmanlar, şaküller, optik telemetreler, takometreler, inşaat mekanizmaları için kontrol sistemleri, vb.
Bu yüzden, kompakt lazerler ölçüm cihazının darbeye dayanıklı ve neme dayanıklı bir sistemine yerleştirilirken, yüksek çalışma güvenilirliği ve ışın yönünün kararlılığı gösterilir.Genellikle, böyle bir cihazdaki lazer, hedefleme eksenine paralel olarak kurulur, ancak bazı durumlarda lazer cihaza kurulur, böylece eksenin yönü ek optik elemanlar kullanılarak ayarlanır. Görüş tüpü ışını yönlendirmek için kullanılır.
Lazer ışını sapmasını azaltmak için, bir teleskopik sistem, kirişin uzaklaşma açısını artışıyla orantılı olarak azaltır.
Teleskopik sistem ayrıca aletten yüzlerce metre uzakta odaklanmış bir lazer ışını oluşturmaya yardımcı olur. Teleskopik sistemin büyütmesi diyelim ki otuz kat ise 500 m mesafede 5 cm çapında bir lazer ışını elde edilecektir.
yapılırsa ışının görsel gösterimi, ardından okumalar için kareler veya eşmerkezli dairelerden oluşan bir ızgara ve bir dengeleme çubuğu olan bir ekran kullanılır. Bu durumda, okuma doğruluğu hem ışık noktasının çapına hem de havanın değişken kırılma indisinden dolayı ışın salınımının genliğine bağlıdır.
Okuma doğruluğu, teleskopik sisteme bölge plakaları yerleştirilerek artırılabilir - bunlara değişen (şeffaf ve opak) eşmerkezli halkalar takılmış şeffaf plakalar. Kırınım olayı, ışını parlak ve karanlık halkalara ayırır. Artık kiriş ekseninin konumu yüksek doğrulukla belirlenebilir.
Kullanırken fotoelektrik gösterge, farklı fotodetektör sistemleri kullanın. En basit şey, aynı anda çıkış sinyalini kaydederken bir fotoseli dikey veya yatay olarak monte edilmiş bir ray boyunca ışık noktası boyunca hareket ettirmektir. Bu gösterge yöntemindeki hata, 100 m'de 2 mm'ye ulaşır.
Daha gelişmiş olanlar, örneğin, ışık huzmesinin merkezini otomatik olarak izleyen ve alıcının her iki bölümünün aydınlatması aynı olduğu anda konumunu kaydeden bölünmüş fotodiyotların çift fotodedektörleridir.Burada hata sadece 100 m'ye ulaşır. 0,5 mm.
Dört fotosel, kirişin konumunu iki eksen boyunca sabitler ve ardından 100 m'deki maksimum hata yalnızca 0,1 mm'dir. En modern fotodedektörler, alınan verilerin işlenmesinde kolaylık sağlamak için bilgileri dijital biçimde de görüntüleyebilir.
Modern endüstri tarafından üretilen lazer telemetrelerin çoğu darbelidir. Mesafe, lazer darbesinin hedefe ulaşması ve geri dönmesi için geçen süreye göre belirlenir. Ve ölçüm ortamındaki elektromanyetik dalganın hızı bilindiğinden, hedefe olan mesafenin iki katı, bu hız ile ölçülen sürenin çarpımına eşittir.
Bir kilometrenin üzerindeki mesafeleri ölçmek için bu tür cihazlardaki lazer radyasyon kaynakları güçlüdür. katı hal lazerleri… Yarı iletken lazerler, birkaç metreden birkaç kilometreye kadar olan mesafeleri ölçmek için cihazlara kurulur. Bu tür cihazların menzili, bir metrenin kesirleri içinde bir hatayla 30 kilometreye ulaşıyor.
Taşıyıcının modülasyon frekansını dikkate alarak referans sinyal ile ölçülen mesafeyi kat eden arasındaki faz farkını da hesaba katan faz ölçüm yöntemi kullanılarak daha doğru bir aralık ölçümü elde edilir. Bunlar sözde faz lazer telemetreler750 MHz mertebesindeki frekanslarda çalışan galyum arsenit lazer.
Örneğin pistlerin tasarımında yüksek hassasiyetli lazer seviyeleri kullanılır. Lazer ışınını döndürerek hafif bir düzlem oluştururlar. Düzlem, karşılıklı olarak dik olan iki düzlem nedeniyle yatay olarak odaklanır. Hassas eleman, değnek boyunca hareket eder ve okuma, alıcı cihazın bir ses sinyali ürettiği alanın sınırlarının toplamının yarısında gerçekleştirilir. Bu seviyelerin çalışma aralığı, 5 mm'ye kadar bir hata ile 1000 m'ye ulaşır.
Lazer teodolitlerinde, lazer ışınının ekseni gözlemin görünür eksenini oluşturur. Doğrudan cihazın teleskopunun optik ekseni boyunca veya buna paralel olarak yönlendirilebilir. Bazı lazer ataşmanları, teodolit teleskobunun kendisini bir yönlendirme ünitesi olarak kullanmanıza (paralel ışınlar oluşturmak için - lazer ve tüp görüş ekseni) ve teodolitin kendi okuma cihazına karşı saymanıza izin verir.
OT-02 teodoliti için üretilen ilk nozullardan biri, 2 mW çıkış gücüne ve yaklaşık 12 ark dakika sapma açısına sahip bir helyum-neon gaz lazerine sahip LNOT-02 nozuluydu.
Optik sistemli lazer, ışın ekseni ile teodolit hedefleme ekseni arasındaki mesafe 10 cm olacak şekilde teodolit teleskopa paralel olarak sabitlendi.
Teodolit ızgara çizgisinin merkezi, gerekli mesafede ışık huzmesinin merkezi ile hizalanır.Kolimasyon sisteminin hedefinde, ışını genişleten silindirik bir mercek ve cihazın mevcut düzenlemesi dahilinde farklı yüksekliklerde bulunan noktalarda eşzamanlı çalışma için 40 ark dakikaya kadar açılma açısına sahip bir sektör vardı.
Ayrıca bakınız: Lazer termometreler nasıl çalışır ve çalışır?