同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可有效提高水準(zhǔn)測(cè)量工作效率、精度和可靠性的同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀，有殼體（1），殼體（1）通過豎軸活動(dòng)連接于基座（2）上，在殼體（1）上固定有圓水準(zhǔn)器（3）及精密安平裝置（4），在殼體（1）內(nèi)橫向一端沿水平方向依次設(shè)有第一物鏡（5）、第一調(diào)焦透鏡（6）及第一讀數(shù)裝置（8），與第一調(diào)焦透鏡（6）相接有第一調(diào)焦螺旋（7），在所述殼體（1）內(nèi)還依次設(shè)有與第一物鏡（5）、第一調(diào)焦透鏡（6）及第一讀數(shù)裝置（8）的光軸相互平行且同向的第二物鏡（9）、第二調(diào)焦透鏡（10）及第二讀數(shù)裝置（12），與第二調(diào)焦透鏡（10）相接有第二調(diào)焦螺旋（11）。
【專利說明】同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可有效提高水準(zhǔn)測(cè)量工作效率、精度和 可靠性的同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，公知的水準(zhǔn)測(cè)量裝置是由一個(gè)水準(zhǔn)儀和兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺組成。測(cè)量時(shí)先將兩 個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺分別置于地面上的A、B兩點(diǎn)，再將水準(zhǔn)儀設(shè)置在A、B兩點(diǎn)的中間位置，利用整 平后水準(zhǔn)儀的水平視線分別照準(zhǔn)讀取兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺的標(biāo)高數(shù)值，所測(cè)標(biāo)高數(shù)值之差即為地 面A、B兩點(diǎn)的水準(zhǔn)高差，若已知其中一點(diǎn)的高程，即可由高差推算出另一點(diǎn)的高程。現(xiàn)有水 準(zhǔn)儀由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和基座組成。望遠(yuǎn)鏡主要由物鏡、目鏡、對(duì)光透鏡和十字絲分劃板所 組成，十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線，稱為視準(zhǔn)軸或視線，水準(zhǔn)測(cè)量是在視準(zhǔn)軸水平時(shí)，用 十字絲的中絲截取水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)。水準(zhǔn)器是用來指示視準(zhǔn)軸是否水平或儀器堅(jiān)軸是否 堅(jiān)直的裝置，有管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器兩種，管水準(zhǔn)器用來指示視準(zhǔn)軸是否水平；圓水準(zhǔn)器用 來指示堅(jiān)軸是否堅(jiān)直。基座的作用是支承儀器的上部并與三腳架連接，它主要由軸座、腳螺 旋、底板和三角壓板構(gòu)成?，F(xiàn)有水準(zhǔn)儀有如下不足： (1)由于受儀器制造工藝及大氣環(huán)境等因素影響，使得觀測(cè)時(shí)的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸(十字絲 交點(diǎn)與物鏡光心的連線）與水平面之間存在一個(gè)夾角，即i角，i角的大小直接影響到水準(zhǔn) 測(cè)量的精度和可靠性，實(shí)踐證明：i角的大小通過儀器檢驗(yàn)、校對(duì)、改正后，可以得到控制， 但不能完全消除。
[0003] (2)-次僅能提供一個(gè)水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)值，會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)偏差，為了保證觀測(cè)的正確 性、防止讀數(shù)出錯(cuò)，通常采用兩次儀器高法（即在同一地點(diǎn)兩次架設(shè)水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)，但兩 次架設(shè)的儀器高不同）和兩面尺法（即用不同顏色面的尺子分別觀測(cè)兩次，不同面的起始刻 劃差一個(gè)常數(shù)）來構(gòu)成多系統(tǒng)檢核，這樣做不僅增加了測(cè)量環(huán)節(jié)，降低了工作效率，還可能 會(huì)因增加測(cè)量環(huán)節(jié)而導(dǎo)入其它觀測(cè)誤差； (3)盡管測(cè)量員手扶水準(zhǔn)尺，并隨時(shí)使水準(zhǔn)尺上的圓水準(zhǔn)器的氣泡居中來保持水準(zhǔn)尺 處于垂直狀態(tài)，但由于用手、胳膊的肌肉力量來實(shí)時(shí)控制水準(zhǔn)尺，不可避免地產(chǎn)生晃動(dòng)或抖 動(dòng)使水準(zhǔn)尺傾斜，難以保證水準(zhǔn)尺長(zhǎng)時(shí)間處于垂直狀態(tài)，水準(zhǔn)儀觀測(cè)時(shí)會(huì)導(dǎo)致水準(zhǔn)尺傾斜 誤差的產(chǎn)生，降低了水準(zhǔn)測(cè)量的精度。
[0004] 為了徹底克服i角影響，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01310285829. 6的發(fā)明專利公開了一 種"雙通道水準(zhǔn)儀"，其特征是將傳統(tǒng)單觀測(cè)通道的水準(zhǔn)儀有機(jī)拓展到雙通道的水準(zhǔn)儀，設(shè) 有第二套望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)裝置，并相對(duì)于第一套望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)裝置呈現(xiàn)為同軸、對(duì)稱、反向設(shè)置， 解決了人們一直渴望卻難以解決的i角影響測(cè)量精度等技術(shù)難題，有效提高了水準(zhǔn)測(cè)量的 精度，然而現(xiàn)有單通道水準(zhǔn)儀存在的上述不足（2)和（3)仍未得到圓滿克服。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提供一種可有效提高水準(zhǔn)測(cè)量工 作效率、精度和可靠性的同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀，有殼體，殼體通過堅(jiān)軸活 動(dòng)連接于基座上，在殼體上固定有圓水準(zhǔn)器及精密安平裝置，在殼體內(nèi)橫向一端沿水平方 向依次設(shè)有第一物鏡、第一調(diào)焦透鏡及第一讀數(shù)裝置，與第一調(diào)焦透鏡相接有第一調(diào)焦螺 旋，在所述殼體內(nèi)還依次設(shè)有與第一物鏡、第一調(diào)焦透鏡及第一讀數(shù)裝置的光軸相互平行 且同向的第二物鏡、第二調(diào)焦透鏡及第二讀數(shù)裝置，與第一調(diào)焦透鏡相接有第二調(diào)焦螺旋。
[0007] 所述第一讀數(shù)裝置由第一目鏡及第一分劃板構(gòu)成，第二讀數(shù)裝置由第二目鏡及第 二分劃板構(gòu)成，第一目鏡及第一分劃板光心連線與第二目鏡、第二分劃板的光心連線平行。
[0008] 設(shè)有第三讀數(shù)裝置及第四讀數(shù)裝置，所述第三讀數(shù)裝置和第四讀數(shù)裝置是對(duì)應(yīng)設(shè) 置在兩個(gè)光路中的第一讀數(shù)分光鏡、第一線陣CCD)和第二讀數(shù)分光鏡、第二線陣CCD。 [0009] 所述第一讀數(shù)裝置和第二讀數(shù)裝置是分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在兩個(gè)光路中的第一成像 (XD、第一顯示屏和第二成像(XD、第二顯示屏。
[0010] 所述第一線陣c⑶和第二線陣C⑶由雙面成像C⑶替代，與雙面成像(XD相接有 數(shù)據(jù)處理及顯示單元。
[0011] 本發(fā)明是將傳統(tǒng)單觀測(cè)通道的水準(zhǔn)儀有機(jī)拓展到雙觀測(cè)通道的水準(zhǔn)儀，設(shè)有第二 套望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)裝置，并相對(duì)于第一套望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)裝置呈現(xiàn)為同向上下分層設(shè)置。本發(fā)明一 方面可利用兩倍的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同視準(zhǔn)軸的雙系統(tǒng)檢核，可取代傳統(tǒng)的兩次儀器高測(cè)量 法和兩面尺測(cè)量法，提高水準(zhǔn)測(cè)量工作效率；另一方面可有效改正水準(zhǔn)尺傾斜產(chǎn)生的誤差， 提高水準(zhǔn)測(cè)量的精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1、2是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3、4是本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。
[0014] 圖5、6是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1 : 如圖1、2所示：與現(xiàn)有技術(shù)一樣，設(shè)有金屬等材料制成的殼體1和基座2,殼體1和基 座2通過堅(jiān)軸固定相接，殼體1可繞堅(jiān)軸相對(duì)于基座2轉(zhuǎn)動(dòng)，基座2與輔助腳架固定連接， 在殼體1上設(shè)有用來指示堅(jiān)軸是否堅(jiān)直的圓水準(zhǔn)器3及用來指示視準(zhǔn)軸是否水平的精密安 平裝置4,精密安平裝置4由管水準(zhǔn)器4-1及微傾螺旋4-2構(gòu)成。在殼體1內(nèi)上層橫向沿水 平方向由外至內(nèi)依次設(shè)有第一物鏡5、第一調(diào)焦透鏡6及由第一目鏡8-1和第一分劃板8-2 構(gòu)成的第一讀數(shù)裝置8,與第一調(diào)焦透鏡6相接有第一調(diào)焦螺旋7。與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是 在殼體1內(nèi)的下層橫向沿水平方向由外至內(nèi)依次還設(shè)有第二物鏡9、第二調(diào)焦透鏡10及由 第二目鏡12-1及第二分劃板12-2構(gòu)成的第二讀數(shù)裝置12,與第二調(diào)焦透鏡10相接有第二 調(diào)焦螺旋11，特征是雙觀測(cè)通道的光軸相互平行且同向。
[0018] 實(shí)施例1的具體工作過程如下： 如圖3所示：按下列步驟進(jìn)行： (1)安置儀器：與現(xiàn)有技術(shù)相同，將兩個(gè)普通水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)尺（即傳統(tǒng)的人工讀數(shù)標(biāo)尺)放 置于A、B兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，使其穩(wěn)固。在A、B兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的中點(diǎn)處安置輔助腳架，將輔助腳架調(diào) 節(jié)至合適長(zhǎng)度，然后將本發(fā)明實(shí)施例1 (同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀）固定于輔助腳架的架頭。
[0019] (2)粗整平：與現(xiàn)有技術(shù)相同，通過調(diào)節(jié)腳螺旋使位于殼體1底部的圓水準(zhǔn)器3氣 泡居中。
[0020] (3)精整平：與現(xiàn)有技術(shù)相同，調(diào)節(jié)微傾螺旋，使同向雙通道水準(zhǔn)儀的管水準(zhǔn)器氣 泡精確居中。
[0021] (4)照準(zhǔn)調(diào)焦觀測(cè)：與現(xiàn)有技術(shù)相同，將第一物鏡5及第二物鏡9照準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)尺A， 先使用第一讀數(shù)裝置8讀取水準(zhǔn)標(biāo)尺A的水準(zhǔn)高度al ;與現(xiàn)有技術(shù)不同得是：再使用第二 讀數(shù)裝置12讀取水準(zhǔn)標(biāo)尺A的水準(zhǔn)高度a2。
[0022] (5)雙系統(tǒng)檢核及水準(zhǔn)尺傾斜改正：與現(xiàn)有技術(shù)不同， A雙系統(tǒng)檢核：理論上，第一讀數(shù)裝置8與第二讀數(shù)裝置12讀取水準(zhǔn)標(biāo)尺A的水準(zhǔn)高 度差（al_a2)應(yīng)等于C，然而由于誤差的存在，通常（al_a2)不等于C，令：

【權(quán)利要求】
1. 一種同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀，有殼體（1 )，殼體（1)通過堅(jiān)軸活動(dòng)連接于基座（2)上， 在殼體（1)上固定有圓水準(zhǔn)器（3)及精密安平裝置（4)，在殼體（1)內(nèi)橫向一端沿水平方向 依次設(shè)有第一物鏡（5)、第一調(diào)焦透鏡（6)及第一讀數(shù)裝置（8)，與第一調(diào)焦透鏡（6)相接有 第一調(diào)焦螺旋（7)，其特征在于：在所述殼體（1)內(nèi)還依次設(shè)有與第一物鏡（5)、第一調(diào)焦透 鏡（6)及第一讀數(shù)裝置（8)的光軸相互平行且同向的第二物鏡（9)、第二調(diào)焦透鏡（10)及第 二讀數(shù)裝置（12)，與第二調(diào)焦透鏡（10)相接有第二調(diào)焦螺旋（11 )。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀，其特征在于：所述第一讀數(shù)裝置（8) 由第一目鏡（8-1)及第一分劃板（8-2)構(gòu)成，第二讀數(shù)裝置（12)由第二目鏡（12-1)及第二 分劃板（12-2)構(gòu)成，第一目鏡（8-1)及第一分劃板（8-2)光心連線與第二目鏡（12-1)、第二 分劃板（12-2)的光心連線平行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀，其特征在于：設(shè)有第三讀數(shù)裝置 (13)及第四讀數(shù)裝置（14)，所述第三讀數(shù)裝置（13)和第四讀數(shù)裝置（14)是對(duì)應(yīng)設(shè)置在兩 個(gè)光路中的第一讀數(shù)分光鏡（13-1)、第一線陣(XD (13-2)和第二讀數(shù)分光鏡（14-1)、第二 線陣 CCD (14-2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀，其特征在于：所述第一讀數(shù)裝置（8) 和第一讀數(shù)裝置（12)是分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在兩個(gè)光路中的第一成像(XD (15)、第一顯示屏（16) 和第二成像(XD (17)、第二顯示屏（18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的同向雙觀測(cè)通道水準(zhǔn)儀，其特征在于：所述第一線陣CCD (13-2)和第二線陣(XD (14-2)由雙面成像(XD (19)替代，與雙面成像(XD (19)相接有數(shù) 據(jù)處理及顯示單元（20)。
【文檔編號(hào)】G01C5/00GK104111060SQ201410323725
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】劉雁春, 孟強(qiáng), 劉雪 申請(qǐng)人:劉雁春