一种基于差分技术和可伸缩铟钢条码尺的精密水准测量方法技术

本发明专利技术涉及一种基于差分技术和可伸缩铟钢条码尺的精密水准测量方法，可伸缩铟钢条码尺包括内矩形钢管、外矩形钢管及螺旋销栓，内矩形钢管套设于外矩形钢管内，在外矩形钢管上设置所述的螺旋销栓，在外矩形钢管的前侧面上设有铟钢条码带、后侧面上设置有水准器。该可伸缩铟钢条码尺能够实现长度的伸缩，有利于运输和携带，并可适应不同高度的水准仪进行读数；在配合本发明专利技术的精密水准测量方法，可以有效消除铟钢条码尺的零点不同及可伸缩连接处带来的误差，在进行基坑沉降测量过程中可以满足并达到精密水准测量的技术要求，尤其在建筑物沉降观测中具有重大的应用价值，具有很好的经济和社会效益，值得推广应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，可伸缩铟钢条码尺包括内矩形钢管、外矩形钢管及螺旋销栓，内矩形钢管套设于外矩形钢管内，在外矩形钢管上设置所述的螺旋销栓，在外矩形钢管的前侧面上设有铟钢条码带、后侧面上设置有水准器。该可伸缩铟钢条码尺能够实现长度的伸缩，有利于运输和携带，并可适应不同高度的水准仪进行读数；在配合本专利技术的精密水准测量方法，可以有效消除铟钢条码尺的零点不同及可伸缩连接处带来的误差，在进行基坑沉降测量过程中可以满足并达到精密水准测量的技术要求，尤其在建筑物沉降观测中具有重大的应用价值，具有很好的经济和社会效益，值得推广应用。【专利说明】
本专利技术涉及，属于工 程测量和大地测量

技术介绍
如今，高等级水准测量尤其是建筑物的沉降观测时，常采用精密水准仪和精密水 准尺。国家规范规定国家三、四等水准测量采用2m或3m的木制区格式双面水准尺，国家一、 二等水准测量必须采用3m铟钢尺(配精密光学水准仪)或2m(或3m)铟钢条码尺(配精密电子 水准仪）。国家等级水准测量绝对不能采用塔尺或折尺。但是2m(或3m)的水准尺携带非常困 难，目前很多测量单位尤其是做建筑物沉降观测的单位，为了运输一根2m(或3m)的水准尺， 必须配备一部大长车，而用小车运输时，车内很难放得下2m(或3m)的水准尺，无法折叠或伸 缩的水准尺给运输带来了许多不便，同时给单位带来了很大的经济损失。 中国专利文献CN204831279U公开了一种大楼沉降变形测量用铟钢尺，该铟钢尺包 括铟钢尺本体、悬挂支架、第一伸缩支撑杆和第二伸缩支撑杆，悬挂支架固定在铟钢尺顶 部，第一伸缩支撑杆和第二伸缩支撑杆的一端均铰接在铟钢尺尺体侧壁上，尺体侧壁上设 有水准泡，尺体侧壁上固定有第一卡子和第二卡子，第一伸缩支撑杆和第二伸缩支撑杆的 结构相同且均包括外空心杆、内实心杆和长度调节螺栓，外空心杆和内实心杆套接在一起， 长度调节螺栓穿过外空心杆且端部顶在内实心杆的外表面上，外空心杆端部铰接在铟钢尺 尺体的侧壁上。该铟钢尺提高了测量人员的安全性，提高了测量精度、节省了人力，但该铟 钢尺无法实现自身长度的伸缩，仍然存在携带不便、运输困难的问题。 中国专利文献CN204575062U公开了一种带滑动式伸缩支腿的高精度铟钢尺，包括 铟钢尺本体，铟钢尺本体背面设置有伸缩支腿，伸缩支腿包括套筒和套设于套筒内的圆管， 套筒的上端固定于铟钢尺本体上，套筒的下端设置有旋钮，圆管的下端设置有支脚。该铟钢 尺的伸缩支腿改善了外界条件对测量的影响，保证测量精度，使测量作业效率以及准确率 大大提高，可实现对不平坦地面或山区崎岖不平的表面精确测量。但是该铟钢尺的改进位 置在于铟钢尺的支撑结构，对于铟钢尺的本体没有改进，依然存在铟钢尺携带不便的问题。 目前还未见有关于铟钢尺本体伸缩方式的报道，市面上也不曾有伸缩式铟钢尺的 出售。究其原因，在水准测量过程中，铟钢尺的精度是保证水准测量精度的关键因素之一， 而采用长度可调节的铟钢尺，在利用现有方法进行水准测量时势必会存在伸缩连接处的误 差带来的精度影响。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种可伸缩的铟钢条码尺，并提出了一种新 的精密水准测量的方法，利用可伸缩铟钢条码尺配合差分技术的观测方法可有效保证水准 测量过程中的精度，达到精密水准测量的目的。 本专利技术的技术方案如下： -种可伸缩铟钢条码尺，包括内矩形钢管、外矩形钢管及螺旋销栓，内矩形钢管套 设于外矩形钢管内，在外矩形钢管上设置所述的螺旋销栓，在外矩形钢管的前侧面上设有 铟钢条码带、后侧面上设置有水准器。优选的，在外矩形钢管上设置3-5组所述的螺旋销栓，每组包括三个螺旋销栓，每 组的三个螺旋销栓分布于外矩形钢管的同一水平截面上。此设计的优势在于，当内矩形钢 管从外矩形钢管内伸出时，可通过三组螺旋销栓对内矩形钢管和外矩形钢管固定在一起。 优选的，每组的三个螺旋销栓按以下方式分布:在外矩形钢管的左右两侧对称设 置两个螺旋销栓，在外矩形钢管的后侧面上设置一个螺旋销栓。优选的，所述相邻两组的螺旋销栓的间距为200mm。 优选的，所述内矩形钢管和外矩形钢管的材质均为铝合金。 优选的，所述内矩形钢管的底部设有一基座，基座的表面积大于外矩形钢管的截 面积。此设计的优势在于，在内矩形钢管的底部设一基座，有利于铟钢条码尺的摆放，增加 铟钢条码尺测量过程中的稳定性。 优选的，所述基座选用一厚度为8mm的钢板。 -种基于差分技术和可伸缩铟钢条码尺的精密水准测量的方法，包括以下步骤， (1)取两个可伸缩铟钢条码尺，分别进行编号为:①号可伸缩铟钢条码尺和②号可 伸缩铟钢条码尺； (2)求出两个可伸缩铟钢条码尺在水准点BM上的差分值：首先将①号可伸缩铟钢 条码尺竖立在BM点上，水准仪读取其后视读数为ai;然后将①号可伸缩铟钢条码尺移除，将 ②号可伸缩铟钢条码尺竖立在同一个BM点上，水准仪读取其前视读数为bl，则BM点的高差 为:判时，h BM即为①号可伸缩铟钢条码尺和②号可伸缩铟钢条码尺的综合 差值(可伸缩铟钢条码尺零点误差和伸缩连接处的差值的综合影响值），将此综合差值记为 Δ 12,贝丨J: A ：L2 = ai-bi; 当首先将②号可伸缩铟钢条码尺竖立在BM点上，水准仪读取其后视读数为b1;然 后将②号可伸缩铟钢条码尺移除，将①号可伸缩铟钢条码尺竖立在BM点上，水准仪读取其 前视读数为a!，则BM点的高差为:hBFbm^hBM矣0时，hBM即为②号可伸缩铟钢条码尺和 ①号可伸缩铟钢条码尺的综合差值(可伸缩铟钢条码尺零点误差和伸缩连接处的差值的综 合影响值），将此综合差值记为A 21，则：Δ ; 由于在观测过程中，只是①号可伸缩铟钢条码尺和②号可伸缩铟钢条码尺的观测 顺序改变，其长度并没有改变，因此，A21 = -A12 = -U-Id1),将这一差值称为差分值； (3)对基坑沉降进行测量：第一测站:水准仪安置在BM点和CJl点之间，将①号可伸缩铟钢条码尺竖立在BM点 上，读取其后视读数为A1，将②号可伸缩铟钢条码尺竖立在CJl点上，读取其前视读数为B1， 第一测站的测量尚差为:. isI =馬-為，则第一测站的真实尚差，即BM点至CJl点的真实尚差 hi为； 1)第二测站:将水准仪安置在CJl点和CJ2点之间，并将BM点上的①号可伸缩铟钢条 码尺竖立到CJ2点上，②号可伸缩铟钢条码尺仍然竖立在CJl点上，对②号可伸缩铟钢条码 尺读取其后视读数为A2，对①号可伸缩铟钢条码尺读取其前视读数为出，第二测站的测量高 差为：的，则第二测站的真实高差，即CJl至CJ2点的真实高差为：〔2)第三测站:将水准仪安置在CJ2点和CJ3点之间，并将CJl点上的②号可伸缩铟钢条 码尺竖立到CJ3点上，①号可伸缩铟钢条码尺仍然竖立在CJ2点上，对①号可伸缩铟钢条码 尺读取其后视读数为A3，对②号可伸缩铟钢条码尺读取其前视读数为B 3，第三测站的测量高 差为：、%| =禹-馬，则第三测站的真实高差，即CJ2点至CJ3点的真实高差为：(3) 第四测站:将水准仪安置在CJ3点和CJ4点之间，并将CJ2点上的①号可伸缩铟钢条码尺竖立到CJ4点上，②号可伸缩铟钢条码尺仍然竖立在CJ3点上，对②号可伸缩铟钢条码 尺读取其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可伸缩铟钢条码尺，其特征在于，包括内矩形钢管、外矩形钢管及螺旋销栓，内矩形钢管套设于外矩形钢管内，在外矩形钢管上设置所述的螺旋销栓，在外矩形钢管的前侧面上设有铟钢条码带、后侧面上设置有水准器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王登杰，王岩，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37