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专利名称：安平装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安平装置，特别是涉及一种具有光电水泡倾斜检测结构的安平装置。
背景技术：
激光扫平仪是一种常见的用于建筑或装潢等工程作业中的安平装置，水泡被安装在激光扫平仪上，用于倾斜检测。为了提高扫平仪中水泡的精度、及水泡的稳定性和可靠 性，原来的电容式转向电子式，目前，光电式是市场上自平衡安平装置中应用最为广泛的电子水泡形式，其工作和结构原理是在激光扫平仪的第一水平方向上，安置有第一水泡，在第二水平方向上，安置有第二水泡，每个水泡的下方设有光源，上方设有一对光电感应元件，由光源出射的光，透过水泡及该水泡中的气泡而被投射到光电感应元件上，光电感应元件通过对比其上的光强度差而产生电信号，从而可判断水泡中的气泡是否居中。光源通常为LED灯，光电感应元件通常被提供为光电池。但在考虑光电电子水泡的灵敏度时，需要消除LED灯光透射玻璃水泡后两侧边缘所产生的杂散光，仅让中间约I. 5mm宽的高亮光带照射到光电池上。参见图Ia及图lb，为在未采取任何遮挡用于消除边缘杂散光时的效果图，位于中间的椭圆形光斑是光透过水泡中的气泡折射而产生的，椭圆形光斑两侧的阴影区域是光透过水泡而产生的，由于气泡介质及水泡介质对光的透射、折射率不同，椭圆形光斑内的光照度相对其两侧的阴影区的光照度较弱。光电池(A、B)产生的光电流I ~光电池受光面积S*光照度E。如图la，当水泡居中时，Sa = SB，Ea = Eb，所以，Ia= Ib，如图lb，当水泡发生漂移不居中时，Sa < SB, Ea >Eb，所以Ia ^ Ib，光电池将难以判断水泡是否漂移。US5953116揭示了一种倾斜检测设备，如图2所示，包含一个水泡21，一个发光元件22，及一对光接收探测元件23、24，发光元件22及光接收探测元件23、24分别被布置在水泡21的两侧，发光元件22发出的光经由水泡21投射到光接收探测元件23、24上，在发光元件22的投射路径上，设置有遮光板25，可部分地遮挡投射到光接收探测元件23、24上的光，用于消除水泡21中的气泡21'边缘产生的杂散光，增强气泡21'和水泡21光照强度的对比度，如图3a及图3b所示，为发光元件22发射的光通过遮光板25上的通光槽25'后投射到光接收探测元件23、24上光照度效果图，其中，光电接收元件23、24由光电池A、B提供，在图3a中，水泡居中时，Sa = SB, Ea = Eb，所以，Ia = Ib，在图3b中，水泡中的气泡发生漂移不居中时，Sa = SB，EA>EB，所以Ia > Ib，，光电池就很容易判断水泡中的气泡已向光电池B方向漂移。上述US5953116虽然通过设置遮光板、藉此遮蔽杂散光而提高了平衡检测的灵敏度，但是，遮光板的设置使得整个扫平仪安平装置的结构、及生产工序都变得复杂，并且，随着扫平仪的长时间使用，遮光板可能会发生变形和移位，导致扫平仪的倾斜检测结构不够稳定、可靠，甚至降低扫平仪倾斜测量的灵敏度。

发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种安平装置，该安平装置具有结构稳定、可靠的水泡倾斜检测结构，灵敏度高。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种安平装置，包含至少一个水泡、一个发光元件及一对光电元件，发光元件和光电元件分别设置在水泡的两侧，发光元件发射出的透射过水泡的光被光电元件接收，其特征在于所述水泡上设有可遮挡部分光的不透光部分。所述发光元件发射出的透射过水泡的光在所述光电元件上形成的光照面小于光电元件的受光面。所述水泡大致呈具有圆形截面的柱状形状，水泡中有气泡，当水泡中的气泡处于 居中位置时，所述的一对光电元件相对气泡的居中位置对称。所述水泡在朝向所述发光元件的一侧上设有透光带，所述透光带在所述水泡的轴向上延伸，所述透光带的两侧为所述的不透光部分。所述发光元件发射出的透射过水泡的透光带的光在所述光电元件上形成的光照面宽度小于光电兀件的受光面的宽度。所述水泡的不透光部分由移印或喷涂或熔覆在水泡上的不透光材料提供。所述不透光材料包括油墨。通过采用以上技术方案，可实现以下有益技术效果I)通过设置不透光部分，将水泡边缘的杂散光遮蔽，仅使经由透光带的光投照到光电元件上，增强了光电元件上的光照度的对比度，提高了安平装置的灵敏度；2)将不透光材料通过移印等方式直接形成在水泡上，而无需再单独设置其他的遮挡部件，简化了制作及装配工艺、使得整个安平装置结构更加紧凑，可靠性能提高。


图Ia是水泡未遮光效果图，其中，水泡中的气泡居中；图Ib是水泡未遮光效果图，其中，水泡中的气泡发生偏移；图2是现有技术中，采用遮光板遮挡部分由水泡及气泡边缘透射的杂散光的示意图；图3a是水泡采取遮光措施后的效果图，其中，水泡中的气泡居中；图3b是水泡采取遮光措施后的效果图，其中，水泡中的气泡发生偏移；图4a是水泡未遮光的结构原理图；图4b是图4a的侧视原理图；图5a是本发明的安平装置在水泡上设有不透明部分的结构原理图；图5b是图5a的侧视原理图；图6a是本发明中的水泡的正视图；图6b是本发明中的水泡的俯视图；图6c是本发明中的水泡的立体图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。参见图4a至图5b，水泡11置于光电元件(一对光电池A、B)和光源12 (LED灯)之间，具体是，LED光源12置于水泡11的下方，光电池A、B置于水泡11的上方，水泡11中的气泡11丨浮于水泡11中，当水泡11中的气泡11'居中时，该两个光电池A、B对称地分布在气泡的两侧。光电池A、B及LED光源均电连接在PCB板10上。图4a、4b为水泡11上未附有不透光材料时的原理及效果图，可知，光电池A、B接收到的透射过水泡11及气泡11'的光，有部分边缘的杂散光也透射到光电池的感光面上，光照带的宽度超出光电池的受光面的宽度，致使两个光电池上形成的光照度对比差不明显，在判断气泡是否偏移时的灵敏度不高。图5a、5b为当在水泡上附有不透光材料时的原理及效果图，可知，透射过水泡11及气泡11'边缘的杂散光被不透光材料遮蔽，只有极窄的透过中间狭长的透光带Ilb的光投射到光电池A、B的感光面上，结合图3a、3b，经由透光带Ilb并投射到光电池的受光面上 的光照带的宽度bl小于光电池A、B的受光面的宽度b2，当气泡11'发生偏移时，在光电池A、B的感光面上形成鲜明的光照度对比度，提高光电池的对气泡11'偏移判断的灵敏度。图6a至图6c为本发明安平装置中的水泡11的结构示意图，本实施方式中，水泡11上的不透光材料优选移印上去的油墨，不透光材料布置在水泡11柱形外壳上的两侧，使水泡11上形成不透光部分11a，该不透光部分Ila的下边沿不低于通过柱状壳体的轴线Y的水平面，在水平面以下为透光部分10c，并且在该两侧不透光部分Ila的上边沿之间还形成有狭长的透光带11b，透光带Ilb沿水泡11柱状壳体的轴线Y延伸。在其他实施方式中，也可以采用喷涂、熔覆不透明材料或在水泡的玻璃壳体上直接设置不透明部分等，总之，只要水泡上覆有或形成有不透明区域，用于遮挡住投射到光电池上的边缘杂散光，都在本发明的实质结构设计范围内。在实际装配过程中，玻璃水泡11的透光带Ilb朝上，透光带Ilb相对光电池A、B的受光面可以有少许的不对中，只要其落在光电池的受光面宽度范围内即可。安平装置可以是激光扫平仪，也可以是水准仪等。
权利要求
1.一种安平装置，包含至少一个水泡、一个发光元件及一对光电元件，发光元件和光电元件分别设置在水泡的两侧，发光元件发射出的透射过水泡的光被光电元件接收，其特征在于所述水泡上设有可遮挡部分光的不透光部分。
2.根据权利要求I所述的安平装置，其特征在于所述发光元件发射出的透射过水泡的光在所述光电元件上形成的光照面小于光电元件的受光面。
3.根据权利要求I所述的安平装置，其特征在于所述水泡大致呈具有圆形截面的柱状 形状，水泡中有气泡，当水泡中的气泡处于居中位置时，所述的一对光电元件相对气泡的居中位置对称。
4.根据权利要求I所述的安平装置，其特征在于所述水泡在朝向所述发光元件的一侧上设有透光带，所述透光带在所述水泡的轴向上延伸，所述透光带的两侧为所述的不透光部分。
5.根据权利要求4所述的安平装置，其特征在于所述发光元件发射出的透射过水泡的透光带的光在所述光电元件上形成的光照面宽度小于光电元件的受光面的宽度。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的安平装置，其特征在于所述水泡的不透光部分由移印或喷涂或熔覆在水泡上的不透光材料提供。
7.根据权利要求6所述的安平装置，其特征在于所述不透光材料包括油墨。
全文摘要
本发明提供一种安平装置，包含至少一个水泡、一个发光元件及一对光电元件，发光元件和光电元件分别设置在水泡的两侧，发光元件发射出的透射过水泡的光被光电元件接收，其中，所述水泡上设有可遮挡部分光的不透光部分。通过设置不透光部分，将水泡边缘的杂散光遮蔽，仅使经由透光带的光投照到光电元件上，增强了光电元件上的光照度的对比度，提高了安平装置的灵敏度；将不透光材料通过移印等方式直接形成在水泡上，而无需再单独设置其他的遮挡部件，简化了制作及装配工艺、使得整个安平装置结构更加紧凑，可靠性能提高。
文档编号G01C9/24GK102749069SQ20111010115
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者张晓阳, 胡桂伍, 陈明 申请人:南京德朔实业有限公司