导向仪是以激光束为方向基准,通过光学系统实现定向测量与施工控制的仪器。其核心组件包括激光器、准直光学系统和调整机构,早期采用氦氖激光器,现多使用半导体激光光源,波长涵盖红光至绿光。根据功能可分为激光水平仪、激光铅垂仪和可调式激光导向仪,广泛应用于矿山掘进、隧道施工及高耸构筑物的同心度校准等领域。
原理与结构
导向仪利用激光的高方向性特征,以光束轴线为基准线,配合探测靶标完成定向测量。其结构主要由三部分组成:
1.
激光发射模块:包含激光器与准直光学系统,用于生成并校准激光束;
2.
信号接收模块:在目标位置捕捉激光信号并进行偏差分析;
3.
辅助调整机构:支持仪器角度微调和固定安装
分类与技术参数
根据方向调节能力可分为三类:
激光水平仪:专用于水平面基准校准;
激光铅垂仪:实现垂直方向定位;
可调激光指向仪:支持多角度方向设定 。在长距离隧道工程中,激光准直仪(直线对准)、激光经纬仪(角度监测)及陀螺仪(惯性导航)为常用类型。
应用领域
1.
地下工程:用于矿山巷道掘进方向制导、输水隧洞贯通施工;
2.
地面建设:桥梁墩柱垂直度校验、高层建筑轴线定位;
3.
特殊场景:地磁导向仪通过地球磁场定位,支持非开挖工程,但需配合地面信标系统消除铁磁干扰


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