棱镜对中杆制造技术

本发明专利技术公开了一种棱镜对中杆，包括底部设有底锥的外管和套设在外管中并能够在外管轴向调整的内管，还包括：棱镜连接头；对中组件；配合部与轴向孔间形成环形间隙；电阻应变片；采样驱动电路；处理电路；输出电路。本发明专利技术方便棱镜对中杆的竖直调整，并且不必频繁的校正倾斜误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种棱镜对中杆，一般而言，棱镜对中杆简称对中杆，又称棱镜杆。
技术介绍
典型地，如中国专利文献CN104061919A，其公开了一种现有棱镜对中杆的典型结构，其具有一个使用时需要被竖直地(铅垂方向)设置的对中杆，为使对中杆稳定且可靠的处于竖直状态，又为其配置一对支撑杆，两支撑杆呈八字形组配成脚架，然后通过连接件连接到对中杆上，以对对中杆形成有效的辅助支撑。对中杆杆顶用于安装棱镜，其状态竖直与否将直接影响测量精度及测绘产品的质量。一般而言，单杆结构(例如中国专利文献CN104482927A)的棱镜对中杆的下端是尖端，用于扎入土中，调定后其状态不容易发生改变。如前所述，为了使其保持竖直状态，又为其配置八字形的脚架，也是为了避免调定后的状态变化。然而，尖端也罢，脚架也好，在轻微碰撞，或者操作过程中受力，会导致其状态发生轻微的变化，尽管对测量精度影响不是特别大，但终归会产生影响。尤其是，这种轻微的影响往往不被操作者所重视。镜端一般设置水准仪，以用于镜端的置平调整。所使用的水准仪一般是圆水准气泡，或者正交设置的两个圆柱水准气泡，通过使水准气泡整平，指示对中杆铅垂。水准气泡虽然便宜，相对精密的水准气泡从30元～50元不等，简易的水准气泡只有不到一元钱，但其直观性并不好，调整需要经验而变的相对困难，尤其是在使用过程中，镜端人员不容易注意到水准气泡的状态变化，从而得出准确的测量数据。此外，例如圆水准气泡，通常使用三个螺钉固定在对中杆上，由于搬运、碰撞等原因，很容易产生螺钉的不对称松动，或者对中杆自体的微量弯曲(棱镜对中杆规格较多，从1.25米到5米或者具有伸缩结构的棱镜杆，长径比比较大，变形不可避免)，需要对圆水准气泡进行重新整平，即需要
消除对中杆倾斜误差。目前棱镜对中杆的倾斜误差消除方法非常麻烦，换言之，尽管圆水准气泡便宜，但由于误差消除比较麻烦，会增加不必要的维护成本，导致整体的使用成本偏高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种方便竖直调整，并且不必频繁校正倾斜误差的棱镜对中杆。本专利技术采用以下技术方案：一种棱镜对中杆，包括底部设有底锥的外管和套设在外管中并能够在外管轴向调整的内管，还包括：棱镜连接头，下部连接于内管的上端，而该棱镜连接头的上端形成有用于棱镜座装配的装配结构，且该棱镜连接头的下端设有球铰链的球窝，并在棱镜连接头的下端周缘连接有带有轴向孔的支架，其中轴向孔位于球窝的下方，并与内管同轴线；对中组件，该对中组件包括与所述球窝配合以形成球铰链的球头、连接于球头并向下延伸而与所述轴向孔配合的配合部，以及连接于配合部下端并进一步向下延伸以连接重锤的连接杆；其中配合部与轴向孔间形成环形间隙；电阻应变片，共四片，而环形阵列于所述环形间隙的周向，并在轴向孔的径向该电阻应变片的厚度为环形间隙的间隙宽度；采样驱动电路，连接上述四片电阻应变片，提供驱动电源，并采样电阻应变片的电阻变化，生成变量；处理电路，连接所述采样驱动电路，对采样到的变量进行处理，产生内管的倾斜方向；输出电路，输出以呈现所述倾斜方向。上述棱镜对中杆，其特征在于，四片电阻应变片构成并联电路；相应地，所述采样驱动电路包括所述并联电路的电源电路和对并联电路的每一支路进行电流采样的电流传感器、连接所述电流传感器的具有模拟量输入接口的控制器，以产生电阻变化的变量。上述棱镜对中杆，所述配合部为正四棱体，相应地，所述轴向孔为方孔，环形间隙为方环形。上述棱镜对中杆，所述重锤设有第二锁紧孔，相应，在内管相应于第二锁紧孔的位置设有侧孔，以用于携行状态下通过螺钉与第二锁紧孔的配
合实现重锤的锁定。上述棱镜对中杆，内管与外管的配合含有辅助导向结构。上述棱镜对中杆，所述辅助导向结构为燕尾槽导轨结构；其中该燕尾槽导轨结构的燕尾槽设置在外管的内壁；该燕尾槽导轨结构的燕尾结构相应设置在内管的外壁。上述棱镜对中杆，用于内管调整到位后锁止内管的结构为：相应于燕尾槽槽底的外管管壁开有第三锁紧孔；一配合于所述第三锁紧孔的带有手轮的螺栓用作锁紧部件。上述棱镜对中杆，所述底锥与内管的本体之间为可拆连接，相应地，内管的本体下端具有连接内螺纹，而底锥的上端具有与所述连接内螺纹连接的连接外螺纹。上述棱镜对中杆，所述连接杆的长度不小于30cm，且不大于50cm。上述棱镜对中杆，所述装配结构为：棱镜连接头形成有轴向的棱镜座孔；棱镜座孔的侧面设有第一锁紧孔。本专利技术基于重锤自然下垂所指示的铅垂方向，通过电阻应变片采样，四个电阻应变片最多有两个被配合部挤压，通过正交的两个量的简单换算，即可得出对中杆的倾斜方向，从而基于倾斜方向而容易将对中杆调整到位。电阻应变片被配置到位后，受重锤活动空间的限制，不会被过量压缩，而不容易塑性形变，从而不必频繁的进行误差校正，整体的使用成本比较低。如果相对的两个电阻应变片均产生变量输出，则表明至少其中一个有问题，其问题的查找也比较方便。附图说明图1为依据本专利技术的一种棱镜对中杆的不完全分解图。图2为一种棱镜连接头一个方向的结构示意图。图3为一种棱镜连接头一个方向的结构示意图。图4为一种对中组件的结构示意图。图5为棱镜连接头与对中组件连接结构示意图。图6为一种内管结构示意图。图7为一种外管结构示意图。图8为一种底锥结构示意图。图中：1.棱镜连接头，2.对中组件，3.内管，4.外管，5.底锥。11.第一锁紧孔，12.接头体，13.连接螺纹，14.球窝，15.支架，16.感应头，17.电阻应变片，18.棱镜座孔。21.球头，22.配合体，23.连接杆，24.重锤，25.第二锁紧孔。31.连接内螺纹，32.燕尾结构。41.第三锁紧孔，42.燕尾槽。具体实施方式棱镜对中杆的使用状态是竖直状态，说明书附图1-8中为了布图的方便采用将其平置或者其他状态，不影响其在构造中上或者下概念的使用，本领域的技术人员对此应有清楚地理解。例如图1中是一种棱镜对中杆的平置状态的不完全分解的立体结构示意图，但底锥5所在的位置属于本领域对棱镜对中杆“下”的理解，而棱镜连接头1所在的位置属于本领域对棱镜对中杆“上”的理解。棱镜对中杆目前普遍采用长度可调的结构，即常说的伸缩杆，一般而言，位于下面的管段较粗，而构造为伸缩杆的外管4，位于上面的管段相对较细，套入外管4的内管，称为内管3。外管4的底部焊接或者加工出底锥5，以提供其稳定支撑，底锥5实际上是下端尖端的一般称谓。对于内管3和外管4之间的调整结构，普遍采用内外管简单嵌套的结构，然后通过例如带有手轮的顶丝锁止实现调整后内管3在外管4轴向位置的锁固。棱镜对中杆的上端用于安装棱镜，实质上被安装的结构部分称为棱镜组件，包括棱镜和棱镜座，携行状态，棱镜组件需要与棱镜杆分离。因此，棱镜对中杆的上端应当是棱镜对中杆与棱镜组件的装配结构。在图1所示的结构中，该装配结构配置为棱镜连接头1，相应地，棱镜连接头1应当装配或者焊接在内管3的上端，此外，棱镜连接头1也可以作为内管3的上端结构部分。相应地，棱镜连接头1的上端形成有用于棱镜座装配的装配结构，例如孔轴连接结构，螺纹连接结构。为实现本专利技术之目的，如图2所示，在所述棱镜连接头1的下端设有球铰链的球窝，当使用球铰链连接下述的对中组件2时，对中组件2具有球铰链的属性。进而，相对而言，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棱镜对中杆，包括底部设有底锥(5)的外管(4)和套设在外管(4)中并能够在外管轴向调整的内管(3)，其特征在于，还包括：棱镜连接头(1)，下部连接于内管(3)的上端，而该棱镜连接头(1)的上端形成有用于棱镜座装配的装配结构，且该棱镜连接头(1)的下端设有球铰链的球窝，并在棱镜连接头(1)的下端周缘连接有带有轴向孔的支架(15)，其中轴向孔位于球窝的下方，并与内管(3)同轴线；对中组件(2)，该对中组件(2)包括与所述球窝配合以形成球铰链的球头(21)、连接于球头(21)并向下延伸而与所述轴向孔配合的配合部，以及连接于配合部下端并进一步向下延伸以连接重锤(24)的连接杆(23)；其中配合部与轴向孔间形成环形间隙；电阻应变片(17)，共四片，而环形阵列于所述环形间隙的周向，并在轴向孔的径向该电阻应变片(17)的厚度为环形间隙的间隙宽度；采样驱动电路，连接上述四片电阻应变片(17)，提供驱动电源，并采样电阻应变片(17)的电阻变化，生成变量；处理电路，连接所述采样驱动电路，对采样到的变量进行处理，产生内管(3)的倾斜方向；输出电路，输出以呈现所述倾斜方向。

【技术特征摘要】
1.一种棱镜对中杆，包括底部设有底锥(5)的外管(4)和套设在外管(4)中并能够在外管轴向调整的内管(3)，其特征在于，还包括：棱镜连接头(1)，下部连接于内管(3)的上端，而该棱镜连接头(1)的上端形成有用于棱镜座装配的装配结构，且该棱镜连接头(1)的下端设有球铰链的球窝，并在棱镜连接头(1)的下端周缘连接有带有轴向孔的支架(15)，其中轴向孔位于球窝的下方，并与内管(3)同轴线；对中组件(2)，该对中组件(2)包括与所述球窝配合以形成球铰链的球头(21)、连接于球头(21)并向下延伸而与所述轴向孔配合的配合部，以及连接于配合部下端并进一步向下延伸以连接重锤(24)的连接杆(23)；其中配合部与轴向孔间形成环形间隙；电阻应变片(17)，共四片，而环形阵列于所述环形间隙的周向，并在轴向孔的径向该电阻应变片(17)的厚度为环形间隙的间隙宽度；采样驱动电路，连接上述四片电阻应变片(17)，提供驱动电源，并采样电阻应变片(17)的电阻变化，生成变量；处理电路，连接所述采样驱动电路，对采样到的变量进行处理，产生内管(3)的倾斜方向；输出电路，输出以呈现所述倾斜方向。2.根据权利要求1所述的棱镜对中杆，其特征在于，四片电阻应变片(17)构成并联电路；相应地，所述采样驱动电路包括所述并联电路的电源电路和对并联电路的每一支路进行电流采样的电流传感器、连接所述电流传感器的具有模拟量输入接口的控制器，以产生电阻变化的变量。3.根据权利要求1或2所述的棱镜对中杆，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉英，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：山东;37