激光測距儀是一種精密的電子測量工具,它利用激光作為載波來測量從測距儀到目標(biāo)物體之間的直線距離。這種設(shè)備因其高精度、快速響應(yīng)和非接觸測量的特點(diǎn),在多個領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,如建筑、裝修、林業(yè)、地形測量、軍事偵察、航空航天等。
激光測距儀的定義
激光測距儀是一種基于光學(xué)原理,利用激光技術(shù)對目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)距離測量的儀器。它通過發(fā)射激光束至目標(biāo)表面,并接收其反射回來的信號,根據(jù)光的傳播速度及信號往返的時間差來計(jì)算目標(biāo)與測距儀之間的距離。
激光測距儀的工作原理
激光測距儀的工作原理基于光速恒定和時間測量兩個基本點(diǎn)。
主要分為以下步驟:
發(fā)射激光:測距儀內(nèi)部的激光發(fā)射器向目標(biāo)發(fā)射一個短暫的激光脈沖或調(diào)制的連續(xù)激光束。
接收反射光:當(dāng)激光擊中目標(biāo)后,一部分激光會被反射回來,由測距儀中的光電探測器接收。
時間測量:關(guān)鍵在于精確測量激光從發(fā)射到接收的總時間t。對于脈沖式激光測距儀,通過測量激光脈沖的往返時間;而對于相位式激光測距儀,則是通過測量調(diào)制光波的相移來間接獲得距離信息。
距離計(jì)算:根據(jù)光速c(大約為 3×10?米/秒)和時間t,計(jì)算出光行走的總距離,即d=c×t/2,因?yàn)檫@是來回的總距離,所以要除以2來得到單向距離。
激光測距儀根據(jù)不同的工作原理和技術(shù),可以分為幾種類型:
脈沖式激光測距儀:適用于遠(yuǎn)距離測量,通過直接測量光脈沖往返時間來確定距離。
相位式激光測距儀:適合短距離高精度測量,通過分析發(fā)射與接收信號之間的相位差來計(jì)算距離。
三角法激光測距儀:利用三角幾何原理,通過測量激光在目標(biāo)上的偏移角度來確定距離。
激光回波法:一種特殊的技術(shù),適用于特定環(huán)境下的遠(yuǎn)距離測量。
激光測距儀檢測項(xiàng)目分為兩個測試方向:
第一個方向是激光測距儀性能測試;另一個方向是激光測距儀安全等級測試。
激光測距儀性能測試參數(shù)如下:
序號 | 參數(shù) |
1 | 波長 |
2 | 輸出功率 |
3 | 功率不穩(wěn)定度 |
4 | 束散角 |
5 | 出口光束直徑、束寬 |
6 | 光束質(zhì)量因子 束腰直徑、寬度 |
7 | 光束指向不穩(wěn)定度 |
8 | 偏振度 |
9 | 閾值 |
10 | 電光轉(zhuǎn)換效率 |
11 | 脈沖寬度 (準(zhǔn)連續(xù)型和脈沖型) |
12 | 脈沖重復(fù)頻率 (準(zhǔn)連續(xù)型和脈沖型) |
13 | 輸出能量 (準(zhǔn)連續(xù)型和脈沖型) |
14 | 輸出能量不穩(wěn)定度 (準(zhǔn)連續(xù)型和脈沖型) |
15 | 平均功率 (準(zhǔn)連續(xù)型和脈沖型) |
激光測距儀激光安全等級測試:
激光測距儀激光安全等級測試是一項(xiàng)關(guān)于激光安全的通用型安全標(biāo)準(zhǔn),目前該標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),無論是在國內(nèi)還是出口國外都必須要進(jìn)行激光安全等級標(biāo)準(zhǔn)檢測和認(rèn)證。
地區(qū) | 標(biāo)準(zhǔn) | 要求 |
國內(nèi) | GB 7247.1 | 所有激光產(chǎn)品必須強(qiáng)制符合GB7247.1的激光輻射安全要求,符合激光的等級分類、標(biāo)志、警告和使用指導(dǎo)。檢測必須由資質(zhì) 認(rèn)定的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
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國際 | IEC 60825-1 | 所有激光產(chǎn)品必須強(qiáng)制符合IEC60825-1的激光輻射安全要求,符合激光的等級分類、標(biāo)志、警告和使用指導(dǎo)。檢測必須由中 國認(rèn)可、國際互認(rèn)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
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美國 | FDA21CFR 1040.10 | 所有激光產(chǎn)品必須強(qiáng)制符合21CFR1040.10的激光輻射安全要求,符合激光的等級分類、標(biāo)志、警告和使用指導(dǎo)。檢測必須由中國認(rèn)可、國際互認(rèn)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
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目前激光安全等級測試國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)為:GB 7247.1
國際標(biāo)準(zhǔn)為:IEC 60825-1
美國FDA標(biāo)準(zhǔn)為:FDA 21CFR 1040.10標(biāo)準(zhǔn)。
國內(nèi)和國際地區(qū)激光安全等級測試標(biāo)準(zhǔn)的具體分類如下:
分類 | 描述 |
1類激光
| 風(fēng)險較低,并且在合理可預(yù)見的使用下是安全的,包括使用光學(xué)儀器進(jìn)行光束內(nèi)觀察。
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1M類激光 | 波長在302.5nm到4000nm之間,除非與光學(xué)輔助設(shè)備(例如雙筒望遠(yuǎn)鏡)一起使用,否則是安全的。
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2類激光 | 波長在400nm到700nm之間,不允許可接觸輻射超過2類AEL輻射水平的激光。該波長范圍之外的任何發(fā)射都必須低于1類AEL。 |
2M類激光
| 波長在400nm到700nm之間,用光學(xué)儀器觀察時具有潛在危險。該波長范圍之外的任何輻射都必須低于1M類AEL。
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3R類激光 | 波長范圍在302.5nm和106nm之間,具有潛在危險,但風(fēng)險低于3B類的激光。對于400nm和700nm之間的波長,可達(dá) 輻射限值在2類AEL的5倍以內(nèi),對于該區(qū)域以外的波長,在1類AEL的5倍以內(nèi)。
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3B類激光
| 直接觀察光束條件下通常是危險的,但在觀察漫反射時通常是安全的。
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4類激光
| 在光束內(nèi)和漫反射觀察條件下都是危險的??赡軐?dǎo)致皮膚受傷,并且是潛在的火災(zāi)隱患。 |
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