一種高精度光學(xué)水準(zhǔn)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水準(zhǔn)儀，尤其是涉及一種高精度的光學(xué)水準(zhǔn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]水準(zhǔn)測(cè)量裝置主要用于在建筑等工程上測(cè)量某點(diǎn)位置高度、或兩點(diǎn)位置之間的高度差?，F(xiàn)有的光學(xué)水準(zhǔn)測(cè)量裝置通常是由一個(gè)水準(zhǔn)儀和兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺組成，水準(zhǔn)儀主要包括一個(gè)連接在三腳架上的基座、通過(guò)一豎直軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座上的本體，本體內(nèi)設(shè)有由物鏡、目鏡、對(duì)光透鏡和分劃板等構(gòu)成的望遠(yuǎn)鏡，本體上還設(shè)有相應(yīng)的調(diào)水平結(jié)構(gòu)，以便在測(cè)量時(shí)將望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸調(diào)至水平狀態(tài)。調(diào)水平結(jié)構(gòu)主要包括設(shè)置在本體上用來(lái)指示豎軸是否豎直的圓水準(zhǔn)器、用來(lái)指示視準(zhǔn)軸是否水平并與視準(zhǔn)軸平行的管水準(zhǔn)器、以及用于精確調(diào)整視準(zhǔn)軸的微傾螺旋。需要測(cè)量時(shí)，先將兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺分別豎直地放置于地面上的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，然后再將水準(zhǔn)儀放置在兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的中間位置。接著通過(guò)圓水準(zhǔn)器將水準(zhǔn)儀初調(diào)至水平狀態(tài)，再觀察管水準(zhǔn)器的氣泡狀態(tài)，并通過(guò)微傾螺旋將水準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸調(diào)至水平狀態(tài)，這樣，水準(zhǔn)儀即可開(kāi)始用于測(cè)量。然后用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)并讀取兩個(gè)水準(zhǔn)標(biāo)尺的標(biāo)高數(shù)值，所測(cè)標(biāo)高數(shù)值之差即為兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的高度差，如果已知其中一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的高程，即可由高度差計(jì)算出另一測(cè)量點(diǎn)的高度。由于在給水平儀調(diào)水平時(shí)，圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器中的氣泡是否居中會(huì)受測(cè)量人員的視角影響，并且氣泡本身具有一定大小的形狀，其和圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器上的刻度之間的比對(duì)也會(huì)受到測(cè)量人員經(jīng)驗(yàn)的人為影響。特別是，水準(zhǔn)儀本身在制造裝配時(shí)也會(huì)存在一定的誤差，也就是說(shuō)，望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸和管水準(zhǔn)器之間會(huì)存在一個(gè)平行度誤差，使得水準(zhǔn)儀在圓水準(zhǔn)器、管水準(zhǔn)器均顯示水平時(shí)，望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸仍然可能存在較大的水平度誤差，從而影響測(cè)量精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的光學(xué)水準(zhǔn)儀所存在的望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸在調(diào)水平時(shí)容易產(chǎn)生較大誤差、從而影響水準(zhǔn)儀測(cè)量精度的問(wèn)題，提供一種高精度光學(xué)水準(zhǔn)儀，其不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，并且可使水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸在工作時(shí)具有較高的水平度，同時(shí)視準(zhǔn)軸的平行度不易受測(cè)量人員人為因素以及水準(zhǔn)儀制造、裝配精度的影響。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種高精度光學(xué)水準(zhǔn)儀，包括基座、通過(guò)垂直于基座上表面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座上表面的水準(zhǔn)儀本體、通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓連接在基座下部的連接底板，水準(zhǔn)儀本體內(nèi)設(shè)有望遠(yuǎn)鏡，水準(zhǔn)儀本體上還設(shè)有管水準(zhǔn)器和微傾螺旋，所述管水準(zhǔn)器在水準(zhǔn)儀本體上橫向布置并垂直于望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸，在基座的前、后側(cè)分別螺紋連接有沿望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸的軸向延伸的定距桿，基座前、后側(cè)的定距桿同軸布置，定距桿的外端設(shè)有豎直向上的校正桿，校正桿朝向水準(zhǔn)儀本體的側(cè)壁上沿軸向設(shè)有透明的等高管，兩根定距桿上的等高管底部通過(guò)管路相連通，等高管內(nèi)充注有液體，等高管的管身上設(shè)有可顯示液面高度的校正刻度。
[0006]本實(shí)用新型在基座的前后兩側(cè)分別設(shè)置定距桿，并在定距桿的端部設(shè)置校正桿，使用時(shí)，我們可先利用橫向布置的管水準(zhǔn)器通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓，使水準(zhǔn)儀本體在左右方向上保持水平，此時(shí)基座前后兩側(cè)的等高管內(nèi)的液面保持在同一位置，然后再將望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前側(cè)的校正桿上的等高管上的校正刻度，將該讀取數(shù)據(jù)與該等高管內(nèi)液面的讀取數(shù)據(jù)左比對(duì)，即可得到視準(zhǔn)軸與液面高度的第一差值；然后將水準(zhǔn)儀本體轉(zhuǎn)動(dòng)180度，使望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)基座后側(cè)的校正桿上的等高管的校正刻度，并依照前述方法得到視準(zhǔn)軸與后側(cè)等高管的液面高度之間的第二差值。當(dāng)視準(zhǔn)軸具有水平誤差時(shí)，上述第一差值和第二陳志之間后存在一個(gè)偏差值，此時(shí)即可調(diào)整微傾螺旋，直至第一差值和第二差值相等，即表示視準(zhǔn)軸已處于水平狀態(tài)。由于本實(shí)用新型中調(diào)整視準(zhǔn)軸的水平基準(zhǔn)為相互連通的前后等高管內(nèi)的液面，并且前后等高管內(nèi)的液面高度可不受溫度環(huán)境等外界因素的影響，因此可完全避免現(xiàn)有的水準(zhǔn)儀由于在制造安裝時(shí)所存在的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸本身與管水準(zhǔn)器之間的平行度誤差、以及溫度等外界條件的變化對(duì)管水準(zhǔn)器準(zhǔn)確度的影響所造成的視準(zhǔn)軸條水平度誤差。需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型是通過(guò)橫向的管水準(zhǔn)器調(diào)整并確定左右方向的水平度的，再通過(guò)前后兩個(gè)等高管確定前后縱向上的水平度。而現(xiàn)有的水準(zhǔn)儀是通過(guò)一個(gè)圓水準(zhǔn)器來(lái)初步調(diào)整并確定水平度，在通過(guò)管水準(zhǔn)器最終確定前后縱向的水平度。由于利用圓水準(zhǔn)器調(diào)整水平度時(shí)需要同時(shí)考慮并調(diào)整橫向和縱向的平行度，因此其調(diào)整步驟繁瑣、效率低下。而本實(shí)用新型則將水平度分為橫向和縱向兩個(gè)方向的水平度分別予以調(diào)整，因此有利于簡(jiǎn)化調(diào)整步驟，提高工作效率。
[0007]作為優(yōu)選，所述等高管的液面上設(shè)有可上下浮動(dòng)的浮動(dòng)圓柱，浮動(dòng)圓柱的圓周面上環(huán)繞地設(shè)有基準(zhǔn)刻度。
[0008]浮動(dòng)圓柱的圓周面上環(huán)繞設(shè)置的基準(zhǔn)刻度，有利于準(zhǔn)確觀測(cè)液面的高度，進(jìn)而可提高視準(zhǔn)軸的水平度。
[0009]作為優(yōu)選，所述定距桿的外端設(shè)有校正桿支架，校正桿支架的上部設(shè)有導(dǎo)向筒，校正桿支架的下部設(shè)有和導(dǎo)向筒同軸的調(diào)節(jié)氣缸，所述校正桿的上端設(shè)有適配在導(dǎo)向筒內(nèi)的導(dǎo)向桿，校正桿的下端與調(diào)節(jié)氣缸的活塞桿相連接，調(diào)節(jié)氣缸下部的缸體通過(guò)進(jìn)氣管與一氣囊相連通，調(diào)節(jié)氣缸上部的缸體內(nèi)設(shè)有套接在活塞桿上的復(fù)位彈簧，進(jìn)氣管上設(shè)有可從氣囊向缸體內(nèi)流通的第一單向閥，在氣囊與第一單向閥之間的進(jìn)氣管上還通過(guò)管路旁接一個(gè)可使外界空氣進(jìn)入進(jìn)氣管內(nèi)的第二單向閥，在調(diào)節(jié)氣缸的缸體與第一單向閥之間的進(jìn)氣管上則通過(guò)管路旁接一個(gè)手控的排氣閥。
[0010]當(dāng)我們擠壓氣囊時(shí)，氣囊中的空氣可通過(guò)第一單向閥進(jìn)入到調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)，這樣調(diào)節(jié)氣缸的活塞桿即可推動(dòng)校正桿上升以調(diào)整校正桿的高度，從而使基座兩側(cè)的校正桿的等高管內(nèi)的液面所顯示的校正刻度相同，從而有利于簡(jiǎn)化視準(zhǔn)軸的調(diào)水平度程序。
[0011]作為優(yōu)選，所述基座的前、后側(cè)分別設(shè)有插套，插套的外側(cè)面設(shè)有外螺紋，定距桿與基座連接一端設(shè)有外徑與插套外徑一致的連接螺柱，連接螺柱與插套的外螺紋的旋向相反，在連接螺柱的外側(cè)面上設(shè)有鎖緊套，鎖緊套一端與連接螺柱螺紋連接，另一端與插套螺紋連接，連接螺柱的端部設(shè)有適配在插套內(nèi)的插接頭，插接頭的端部抵靠插套的底面，插接頭的側(cè)壁上設(shè)有軸向的卡槽，插套的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有卡位在卡槽內(nèi)的定位銷(xiāo)釘。
[0012]當(dāng)我們將插接頭對(duì)準(zhǔn)插套時(shí)，鎖緊套分別與連接螺柱、插套接合，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊套，由于連接螺柱與插套的外螺紋的旋向相反，因此，連接螺柱與插套同時(shí)被旋入鎖緊套內(nèi)而相互靠近，此時(shí)插接頭通過(guò)卡槽與定位銷(xiāo)釘?shù)膶?dǎo)向作用而單純沿軸向移動(dòng)，直至插接頭的端面抵靠插套的底面，從而將定距桿螺紋連接在基座上。
[0013]因此，本實(shí)用新型具有如下有益效果:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，視準(zhǔn)軸的平行度不易受測(cè)量人員人為因素以及水準(zhǔn)儀制造、裝配精度的影響，因而可使水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸在工作時(shí)具有較高的水平度。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是定距桿與基座的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是校正桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是調(diào)節(jié)氣缸與氣囊的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、基座11、插套111、定位銷(xiāo)釘2、水準(zhǔn)儀本體3、連接底板4、管水準(zhǔn)器5、微傾螺旋6、定距桿61、連接螺柱63、校正桿支架631、導(dǎo)向筒64、調(diào)節(jié)氣缸65、插接頭651、卡槽7、鎖緊套71、分隔環(huán)8、校正桿81、等高管82、浮動(dòng)圓柱83、導(dǎo)向桿9、氣囊91、進(jìn)氣管92、第一單向閥93、第二單向閥94、排氣閥。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
[0020]如圖1所示，一種高精度光學(xué)水準(zhǔn)儀，包括基座1、通過(guò)垂直于基座上表面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座上表面的水準(zhǔn)儀本體2、通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓連接在基座下部的連接底板3，水準(zhǔn)儀本體內(nèi)設(shè)置用于測(cè)量的望遠(yuǎn)鏡，水準(zhǔn)儀本體后部橫向設(shè)置一個(gè)用于初調(diào)的管水準(zhǔn)器4，管水準(zhǔn)器垂直于望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸，水準(zhǔn)儀本體上還需設(shè)置一個(gè)用于精調(diào)的微傾螺旋5。此夕卜，我們還需在基座的前、后側(cè)分別設(shè)置沿望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸的軸向延伸的定距桿6，基座前、后側(cè)的定距桿同軸布置。在定距桿前端的上側(cè)設(shè)置一個(gè)豎直向上的校正桿8，校正桿為扁平桿，校正桿朝向水準(zhǔn)儀本體的側(cè)壁中間設(shè)置