一种校准垂准仪的装置及方法制造方法及图纸

一种校准垂准仪的装置，立柱上设有垂准仪安置舱和操作平台，垂准仪安置舱和操作平台通过支柱与激光反射镜舱连接，激光反射镜舱通过支柱与精调整舱连接，精调整舱上设有粗调整头；所述的粗调整头设有多个粗调螺钉。本发明专利技术提供的一种校准垂准仪的装置及方法，是以水准器校准后的垂准仪竖轴和天顶／底照准标（或远距离固定照准标）为动态基准去校准视准轴和激光光轴的。在校准过程中，被校准垂准仪始终保持着其使用时的整平状态，“寻的”的任务完全交给天顶／底照准标去完成，大大减少了传统方法中垂准仪倾斜“寻的”对校准结果不确定度的影响。此外，调整的次数更少，时间更短，校准精确度更高，操作更加方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垂准仪校准领域，特别是。技术背景大连市拉特激光技术开发有限公司网站(www. latchina. com)上公开了一种室内 校准垂准仪的标准装置，其构成方法是把校准装置各个功能部件拼积木式地卧放在一个工 作平台上。其光学垂准仪校准以平行光管为天顶天底无限远目标；激光垂准仪校准以多个 反光镜加光电数字接收靶实现有限距离校准。该装置光机电算四位一体，校准项目面面俱 到。不足之处是被校准光学垂准仪与平行光管不在铅垂线方向，偏离垂准仪使用状 态，且用五角棱镜等光学元件折转光轴必然带来转换误差，这是其后的光电数字系统所不 能校正的。其次是被校准(光学/激光)垂准仪和天顶/底方向第一个激光反射镜都是安置 在机械悬臂梁结构上，该悬臂结构造成元件的稳定性不够，影响校准精度。而且两者又都连 接在双层可调三角形工作台上，由此造成该校准装置不确定性因素多、系统稳定性不够，虽 瞬时测量精度较高但校准不确定度大。由此可见，该装置功能设计主次失衡，重点不突出。另外，校准员不能围绕被校准垂准仪作全圆回转观测，操作有局限性。宁波市江北成功光电仪器制造厂网站(www. nbchenggongguangdian. com. cn)上公 开了 4种室内校准垂准仪的装置，但它们都是附属于二管、三管、八管和十管“大地测量仪 器角度检验校正台”的一部分，不是独立完善装置，属于兼容型装置。它们虽有光学垂准仪的天顶及地面点校准功能，但没有天底校准功能，而且缺激 光垂准仪校准功能。其天顶照准标(平行光管)在安装完后不具备三维随机调整功能。这种 装置的主方(host)是天顶照准标，客方(visitor)是被校准垂准仪，即天顶照准标是无法 调整的。根据光学铅垂对点锥面理论，此刻的客方倾斜地迎合主方也不妨碍简易型、普通型 垂准仪的校准，显而易见，这种校准装置不适合自动安平型及精密型垂准仪的校准。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，可以克服现有 技术中垂准仪校准时偏离使用状态，主次失衡，系统稳定性不够，操作不方便的不足，操作 员可以舒适、方便地校准垂准仪。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种校准垂准仪的装置，立 柱上设有垂准仪安置舱和操作平台，垂准仪安置舱和操作平台通过支柱与激光反射镜舱连 接，激光反射镜舱通过支柱与精调整舱连接，精调整舱上设有粗调整头；立柱、垂准仪安置舱和操作平台、激光反射镜舱和精调整舱都设有可供光线通过的通孔；所述的粗调整头设有多个粗调螺钉。所述的立柱下端设有地面点照准标舱并预留有天底照准标安置空间。所述的立柱与垂准仪安置舱和操作平台之间成喇叭筒结构，并在其两侧设有对称 双面抛物线开口。所述的垂准仪安置舱和操作平台中的垂准仪安置舱顶板四周和操作平台底板两 侧对称方向均设有扇形缺口。所述的精调整舱中的精调整舱底板呈三角形。所述的垂准仪安置舱和操作平台的支柱为四根。所述的激光反射镜舱和精调整舱的支柱为三根。一种采用上述装置校准垂准仪的方法，包括以下步骤1)精确整平被校准垂准仪；2)调整天顶照准标使其分划板十字丝中心与垂准仪照准望远镜的分划板十字丝中心重合；3)使垂准仪旋转180°，若上述两个分划板中心仍然重合，则垂准仪视准轴与竖轴的 同轴度校准目地实现；若不重合，用垂准仪望远镜的分划板调整偏差的1/2，用天顶照准标 调整剩余偏差的1/2，使两个中心再次重合；4)使垂准仪继续旋转180°，若上述两个分划板中心仍然重合，则视准轴与竖轴的同 轴度校准目地实现；若重合度欠佳，重复步骤2)和步骤3)，直至垂准仪旋转360°时，两个 分划板中心仍然重合；通过上述校准步骤，垂准仪的视准轴与竖轴达到重合状态。在调整天顶照准标时，首先用粗调螺钉大致对点，然后以精调整装置实现两点重合。优化的，还包括以下步骤将激光反射镜放置在激光反射镜舱内，将第二反射镜放 置在距离第一反光镜适当位置，将激光接收屏放置在距离第二反射镜适当位置，垂准仪距 激光接收屏的校准距离> 10m。本专利技术提供的，是以水准器校准后的垂准仪竖轴和 天顶/底照准标(或远距离固定照准标)为动态基准，校准视准轴和激光光轴的。本技术方 案与现有技术的区别在于引入了“主客方”概念及装置主体为独立的塔式结构，安装在塔式 结构内的垂准仪为主方，天顶/底照准标为客方，体现了一种全新的垂准仪校准方法。特殊 设计的垂准仪安置舱和操作平台底板，使操作者可以围绕被校准垂准仪作任意方向回转； 垂准仪无论大小高低，操作者都能适应其光学出瞳距的要求，检视方便。本装置因为引入了“主客方”方法及自身的塔式结构，被校准垂准仪只负责按使用 状态精确整平，相互照准对中任务就由“天顶照准标+精密调整装置”完成。操作者可以在 看着望远镜目镜的同时，很方便舒适精准地调整天顶照准标，将“两点重合”任务轻而易举 地完成。因为本专利技术装置主体的自重达220kg，垂准仪在作对径旋转时本身没有额外转 动，天顶照准标也不会出现异动，视准轴与竖轴的不同轴度很容易准确地被剥离出来，所以 即使是新手上岗，校准成功的往返回合也较少。其次，被校准垂准仪无须牺牲水平度去倾斜迎合天顶照准标，从而排除了垂准仪 竖轴倾斜带来的校准结果中的不确定度分量。天顶照准标的最低校准精确度是1/1000000， 国际公认的铅垂精确度最高的垂准仪是1/200000的光学垂准仪，就是说本装置的最低校 准精确度是精确度最高的垂准仪的5倍，具有足够的精确度余量。本专利技术装置的塔式结构避免了机械悬臂梁的不稳定因素、避免了引入五角棱镜的光学平行差，因而本装置实际校 准不确定度优于现有技术。值得注意的是，用本装置和本方法校准垂准仪时，因装置革新而产生的“主客方” 检校方法与传统的调整垂准仪脚螺旋的方法相比，更加准确、快捷，是一种全新的检校方 法。本装置也可以校准经纬仪、全站仪、棱镜座等大地测量仪器的光学和/或激光下 对点器。本装置还可以方便的加装“客方”天底照准标。本专利技术的装置和方法在校准过程中，被校准垂准仪始终保持着使用时的整平状 态，这对于自动安平型光学垂准仪特别重要。同时，大大减少了传统方法中垂准仪竖轴不铅 垂对校准结果的影响，天顶/底照准标和垂准仪都围绕在一条共同复现的铅垂线上校准， 两者的倾斜误差与现有技术相比明显地大为减小。此外，调整的次数更少，时间更短，校准 精确度更高，操作更加方便。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明 图1是本专利技术的装置主体的结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。图3是图1的B-B剖视图。具体实施方式如图1中，一种校准垂准仪的装置，立柱1上设有垂准仪安置舱和操作平台2，垂准 仪安置舱和操作平台2通过支柱3与激光反射镜舱5连接，激光反射镜舱5通过支柱与精 调整舱7连接，精调整舱7上设有粗调整头9 ；立柱1、垂准仪安置舱和操作平台2、激光反 射镜舱5和精调整舱7都设有可供光线通过的通孔；所述的立柱1下端设有地面点照准标舱12并预留有天底照准标安置空间。所述的立 柱1与垂准仪安置舱和操作平台2之间成喇叭筒结构，并在两侧设有对称双面抛物线开口。 立柱1采用固定式薄壁空心结构，高度为1. 2m，这是基于对0. 6m和1. 5m铅垂高度地面对点 以及人体工程学的综合考虑。没有采用高度可升降的立柱设计，一般高度可调的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准垂准仪的装置，其特征在于：立柱（１）上设有垂准仪安置舱和操作平台（２），垂准仪安置舱和操作平台（２）通过支柱（３）与激光反射镜舱（５）连接，激光反射镜舱（５）通过支柱与精调整舱（７）连接，精调整舱（７）上设有粗调整头（９）；立柱（１）、垂准仪安置舱和操作平台（２）、激光反射镜舱（５）和精调整舱（７）都设有可供光线通过的通孔；所述的粗调整头（９）设有多个粗调螺钉（１０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李灿，谢述发，石磊，袁万洪，彭永华，张培新，刘天满，
申请(专利权)人：宜昌市计量检定测试所，中国长江航运集团宜昌船厂，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]