CN108051236B - 一种大长度基线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大长度基线，包括地基、导轨平台和直线导轨，若干个导轨平台沿直线拼接并通过设置在导轨平台底部的升降支撑安装在地基上，导轨平台在其拼接方向的左右侧壁上设置了凸起的定位块，地基上在导轨平台拼接方向的左右侧设置了定位板，定位板上开设了供定位块插入的定位槽，在定位槽的沿导轨平台拼接方向的两侧壁、竖直方向的顶侧壁以及沿横向并垂直于导轨平台拼接方向的壁面上开设了定位螺孔，若干根直线导轨沿着导轨平台的拼接方向拼接铺设在导轨平台的顶面。本发明采用导轨系统取代传统的观察墩，有效提高测量效率，可实现全程自动化测量，降低测量过程劳动强度，通过干涉仪测定标准值，有效提高检定、校准的精度。

Description

一种大长度基线

技术领域

本发明涉及大长度测量仪器检定、校准及测试领域，尤其涉及一种大长度基线。

背景技术

基线场是用来检定或校准全站型电子速测仪、光电测距仪、GPS接收机等测量仪器的长度标准装置，这些测量仪器广泛用于航天航空、机械制造、发电设备制造、码头船舶等领域中，保障生产加工的精确性。

传统的基线场中设置的光电测距仪检定基线，是在一条直线上设置了若干个观测墩，其标志点间距离溯源到米定义，相邻标志点间距离组合成多个标准长度，用于检定测距仪和全站仪的测距项目。观测墩包括地下和地面两部分，观测墩地下深埋若干米，基础墩采用钢筋通过焊接成笼，放入基础坑中，采用水泥浇灌，一次成型，浇灌到地平面，观测墩地面上部分采用塑钢管，管内通过钢筋焊接成笼，再用水泥浇灌，墩顶中心设置强制对中装置。在进行测量距离显值误差时，需要将靶球移到不同的观测墩上，测量操作繁琐，测量过程全为人工手动操作，劳动强度大，无法实现自动化测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种大长度基线，解决目前技术中的基线场采用间隔设置的观察墩来进行测量距离显值误差，测量操作繁琐效率低，测量过程全为人工手动操作，劳动强度大的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种大长度基线，其特征在于，包括地基、导轨平台和直线导轨，若干个长方体结构的导轨平台沿直线拼接并通过设置在导轨平台底部的升降支撑安装在地基上，所述的导轨平台在其拼接方向的左右侧壁上设置了凸起的定位块，地基上在导轨平台拼接方向的左右侧设置了定位板，定位板上开设了供定位块插入的定位槽，在定位槽的沿导轨平台拼接方向的两侧壁开设了供定位螺钉插入的第一定位螺孔，在定位槽的竖直方向的顶侧壁开设了第二定位螺孔，在定位槽的沿横向并垂直于导轨平台拼接方向的壁面上开设了第三定位螺孔，若干根直线导轨沿着导轨平台的拼接方向拼接铺设在导轨平台的顶面。

本发明所述的大长度基线实现了高精度的导轨系统，将靶镜放置在沿着直线导轨滑动的滑台上来进行测量距离显值误差，利用导轨系统取代传统的观察墩，通过滑台沿着直线导轨滑动可方便的设置多个标准长度，无需人工将靶球移到不同的观测墩上，可实现自动化测量，有效提高检定、校准的效率，测试灵活方便，采用激光干涉仪作为标准器，标准长度的精度高，提高检定、校准的精确性。

进一步的，所述的直线导轨的接缝与导轨平台的接缝在导轨平台的拼接方向上错位分布，也就是说直线导轨的接缝与导轨平台的接缝不在同一个位置，直线导轨的接缝位于导轨平台的中部区域内，减小接缝对平整度的影响，提高导轨的精确性和导向顺滑性，保障检定、校准的精度。

进一步的，所述的直线导轨在导轨平台的顶面平行的铺设有两条，提高导向的直线度和稳定度，从而提高检定、校准的精度。

进一步的，所述的两条直线导轨的接缝在导轨平台的拼接方向上错位分布，减小接缝对平整度的影响，提高导向的顺滑性。

进一步的，所述的升降支撑在每个导轨平台下至少设置有呈三角形分布的三个，按最小变形原则设置，并可增加若干的辅助支撑用的升降支撑，可方便灵活的调节导轨平台，使得导轨平台的上表面的水平度和平面度满足要求，同时保证导轨平台有足够的刚度、减少变形。

进一步的，所述的地基采用混凝土整体浇筑而成，并浇筑于稳定岩层上，提高稳定性，避免地基出现形变导致导轨平台和直线导轨出现偏移，而使得直线导轨的直线度和平面度出现偏差导致测量精度降低。

进一步的，所述的导轨平台由花岗石制成，导轨平台的横截面尺寸大于等于600mm*500mm，结构稳定性好，不易形变，保障良好的平面度和直线度，从而保障测量的精度。

上述大长度基线的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将若干个导轨平台置于地基上设置的升降支撑上并沿直线拼接导轨平台，将电子水平仪置于导轨平台的上表面，调节升降支撑来调节单个导轨平台的水平度，然后将电子水平仪横跨于接缝所在处相邻两个导轨平台的上表面，调节升降支撑来使接缝两侧相临两个导轨平台的上表面的水平度达到要求，依次调节相邻导轨平台上表面平面度，将第二定位螺孔的定位螺钉锁附到位，防止导轨平台向上移动；

B、调整导轨平台拼接方向左右两侧的直线度，以接缝处的一个导轨平台的侧平面为参考，采用千分表进行测量，调节第三定位螺孔的定位螺钉使导轨平台侧平面的直线度达到要求；

C、采用电子游标卡尺测量接缝间距，调节第一定位螺孔的定位螺钉来调节相邻导轨平台的接缝间距；

D、以导轨平台的侧平面为基准对直线导轨的直线度进行粗调，将若干的直线导轨沿直线拼接安装于导轨平台的上平面。

本发明所述的大长度基线的安装方法在安装过程中先调节导轨平台的水平度和平面度，然后调节导轨平台侧平面的直线度，接着调节相邻导轨平台之间的接缝间隙，在导轨平台完成高精度安装后再进行直线导轨的安装，以导轨平台的侧平面为基准来保障直线导轨的的直线度，最终实现直线导轨的高精度满足基线场测量的需求，从而利用导轨系统来进行测量距离显值误差，保障测量精度的同时，提高测量的效率，可实现自动化测量。

进一步的，所述的步骤D中在粗调完成后，将干涉仪测直线度的靶镜安装在沿直线导轨滑动的滑台上，通过示数的变化来对直线导轨的直线度进行精调后固定直线导轨，进一步提高直线导轨的直线度，保障测量的精度。

进一步的，所述的步骤D中第一条直线导轨在固定后，第二条直线导轨以第一条直线导轨为参考，采用若干等长工具放于两条导轨之间来安装第二条直线导轨，然后通过测平行度的工具进行测量并对第二条直线导轨精调然后固定第二条直线导轨，保障两条导轨的平行度从而保障沿着直线导轨滑动的滑台的运动直线度，提高系统检定、校验的精度。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的大长度基线结构稳定性好，直线度和平面度高，调节与固定装置于一体，提高了调节效率，减少了安装调节的劳动强度，采用导轨系统取代传统的观察墩，无需人工将靶球移到不同的观测墩上，有效提高测量效率，测量灵活方便，可实现全程自动化测量，降低测量过程的劳动强度，也避免人为因素造成的失误和误差，通过干涉仪测定标准值，有效提高标准值的精度，从而有效提高检定、校准的精度。

附图说明

图1为大长度基线的侧视结构示意图；

图2为大长度基线的俯视结构示意图；

图3为单根导轨平台的安装结构图；

图4为图3中细节A的结构示意图；

图5为图3的端面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种大长度基线，精度高，直线度好，保障检定校验的精度，提高测量操作的便捷性，可实现自动化测量，取代传统的人工手动测量的方式，极大的降低劳动强度，提高测量效率。

如图1至图5所示，一种大长度基线，主要包括地基1、导轨平台2和直线导轨3，若干个长方体结构的导轨平台2沿直线拼接并通过设置在导轨平台2底部的升降支撑4装置在地基1上，升降支撑4在每个导轨平台2下至少设置有呈三角形分布的三个，升降支撑4按最小变形原则进行分布，并增加适当数量的升降支撑4作为辅助支撑，通过升降支撑4来调节导轨平台2的水平度和平面度；

在导轨平台2拼接方向的左右侧壁上设置了凸起的定位块5，地基1上在导轨平台2拼接方向的左右侧设置了定位板6，定位板6上开设了供定位块5插入的定位槽7，在定位槽7的沿导轨平台2拼接方向的两侧壁开设了供定位螺钉插入的第一定位螺孔8，第一定位螺孔8中的定位螺钉用于调节导轨平台2沿拼接方向的位置，使得相邻导轨平台2间的接缝满足要求；在定位槽7的竖直方向的顶侧壁开设了供定位螺钉插入的第二定位螺孔9，第二定位螺孔9中的定位螺钉用于将导轨平台2向下压住固定，避免导轨平台2发生向上移动或跳动，提高稳定性；在定位槽7的沿横向并垂直于导轨平台2拼接方向的壁面上开设了供定位螺钉插入的第三定位螺孔10，第三定位螺孔10中的定位螺钉用于调节导轨平台2拼接方向的左右侧位置，使得导轨平台2的侧平面满足直线度的要求，定位板6和升降支撑4共同作用，实现了六向自由度调节，有效保障直线度和平面度满足检定校验的要求；

若干根直线导轨3沿着导轨平台2的拼接方向拼接铺设在导轨平台2的顶面，并且直线导轨3在导轨平台2的顶面平行的铺设有两条，滑台沿着平行的直线导轨3运动，保障运动的直线度，通过干涉仪测定随滑台运动的靶镜的标准值，有效提高标准值的精度，从而有效提高检定、校准的精度。

如图2所示，直线导轨3的接缝11与导轨平台2的接缝12在导轨平台2的拼接方向上错位分布，并且两条直线导轨3的接缝11在导轨平台2的拼接方向上也错位分布，降低接缝对平面度的影响，保障滑台沿着直线导轨3运动的平稳性。

在本实施例中，地基1长度57m，采用混凝土整体浇筑而成，并浇筑于稳定岩层上，避免不稳定的地基1发生形变导致整个大长度基线出现严重偏差；导轨平台2由花岗石制成，导轨平台2的横截面尺寸大于等于600mm*500mm，导轨平台2的长度不小于4000mm，由不多于14根花岗石的导轨平台2沿着地基1的长度方向沿直线拼接。

直线导轨3的拼接长度为56.5m，在直线导轨3上设置沿其滑动的滑台，滑台上设置的移动靶的控制误差为：直线度误差不大于0.03mm/m、0.05mm/4m、0.10mm/20m、0.25mm/57m；平面度误差不大于0.03mm/m、0.08mm/4m、0.12mm/20m、0.30mm/57m；运行噪音优于40dB，承重大于等于150kg，滑台的驱动采用无极调速的方式，使滑台具有快速的移动速度，提高测量效率。

采用三角形光路补偿法消除阿贝误差，利用测量范围可达80m的三台独立的双频激光干涉线性测长系统组成三角形激光测量系统，其中激光干涉仪波长稳定度优于±2×10^-8m。

为了达到高精度的要求，上述大长度基线的安装方法包括如下步骤：

A、将若干个导轨平台2置于地基1上设置的升降支撑4上并沿直线拼接导轨平台2，将电子水平仪置于导轨平台2的上表面，调节升降支撑4来调节单个导轨平台2的水平度；

然后将电子水平仪横跨于接缝所在处相邻两个导轨平台2的上表面，调节升降支撑4来使接缝两侧相临两个导轨平台的上表面的水平度达到要求；

用电子水平仪测导轨平台2上表面的平面度，要求每次读数必须连续，根据计数的变化调整升降支撑4来对平面度进行精调，使工作平台的整体平面度达到规定要求，工作方式是从导轨平台2的中间向两端进行调节；

然后将第二定位螺孔9的定位螺钉锁附到位，防止导轨平台2向上移动；

B、调整导轨平台2拼接方向左右两侧(参考轴)的直线度，以接缝处的一个导轨平台2的侧平面为参考，采用高精度、高灵敏度的千分表进行测量，调节第三定位螺孔10的定位螺钉使导轨平台2侧平面的直线度达到要求；

C、采用电子游标卡尺测量接缝间距，调节第一定位螺孔8的定位螺钉来调节相邻导轨平台2的接缝间距达到规定的要求；

D、以导轨平台2的侧平面为基准先安装一条导轨，采用L形滑块抵靠在导轨平台2的侧平面上，将直线导轨3抵靠在L形滑块上进行安装，保持直线导轨3与导轨平台2的侧平面具有均匀间距，实现对直线导轨3直线度的粗调，将若干的直线导轨3沿直线拼接安装于导轨平台2的上平面；

然后将干涉仪测直线度的靶镜安装在沿直线导轨3滑动的滑台上，通过示数的变化来对直线导轨3的直线度进行精调，最后固定该条直线导轨3；

第二条直线导轨3以第一条直线导轨3为参考，采用若干等长工具放于两条导轨之间来安装第二条直线导轨3，然后通过测平行度的工具进行测量并对第二条直线导轨3精调，最后固定第二条直线导轨3。

最终使得大长度基线具有高精度的直线度和平面度，满足基线场进行检定、校验的要求，保障测量精度。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大长度基线，其特征在于，包括地基(1)、导轨平台(2)和直线导轨(3)，若干个长方体结构的导轨平台(2)沿直线拼接并通过设置在导轨平台(2)底部的升降支撑(4)安装在地基(1)上，所述的导轨平台(2)在其拼接方向的左右侧壁上设置了凸起的定位块(5)，地基(1)上在导轨平台(2)拼接方向的左右侧设置了定位板(6)，定位板(6)上开设了供定位块(5)插入的定位槽(7)，在定位槽(7)的沿导轨平台(2)拼接方向的两侧壁开设了供定位螺钉插入的用于调节相邻导轨平台(2)间接缝的第一定位螺孔(8)，在定位槽(7)的竖直方向的顶侧壁开设了用于将导轨平台(2)向下压住固定的第二定位螺孔(9)，在定位槽(7)的沿横向并垂直于导轨平台(2)拼接方向的壁面上开设了用于调节导轨平台(2)侧平面直线度的第三定位螺孔(10)，若干根直线导轨(3)沿着导轨平台(2)的拼接方向拼接铺设在导轨平台(2)的顶面。

2.根据权利要求1所述的大长度基线，其特征在于，所述的直线导轨(3)的接缝与导轨平台(2)的接缝在导轨平台(2)的拼接方向上错位分布。

3.根据权利要求2所述的大长度基线，其特征在于，所述的直线导轨(3)在导轨平台(2)的顶面平行的铺设有两条。

4.根据权利要求3所述的大长度基线，其特征在于，所述的两条直线导轨(3)的接缝在导轨平台(2)的拼接方向上错位分布。

5.根据权利要求1至4任一项所述的大长度基线，其特征在于，所述的升降支撑(4)在每个导轨平台(2)下至少设置有呈三角形分布的三个。

6.根据权利要求1至4任一项所述的大长度基线，其特征在于，所述的地基(1)采用混凝土整体浇筑而成，并浇筑于稳定岩层上。

7.根据权利要求1至4任一项所述的大长度基线，其特征在于，所述的导轨平台(2)由花岗石制成，导轨平台(2)的横截面尺寸大于等于600mm*500mm。

8.权利要求5所述的大长度基线的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将若干个导轨平台(2)置于地基(1)上设置的升降支撑(4)上并沿直线拼接，将电子水平仪置于导轨平台(2)的上表面，调节升降支撑(4)来调节单个导轨平台(2)的水平度，然后将电子水平仪横跨于接缝所在处相邻两个导轨平台(2)的上表面，调节升降支撑(4)来使接缝两侧相临两个导轨平台(2)的上表面的水平度达到要求，依次调节相邻导轨平台(2)上表面平面度，将第二定位螺孔(9)的定位螺钉锁附到位，防止导轨平台(2)向上移动；

B、调整导轨平台(2)拼接方向左右两侧的直线度，以接缝处的一个导轨平台(2)的侧平面为参考，采用千分表进行测量，调节第三定位螺孔(10)的定位螺钉使导轨平台(2)侧平面的直线度达到要求；

C、采用电子游标卡尺测量接缝间距，调节第一定位螺孔(8)的定位螺钉来调节相邻导轨平台(2)的接缝间距；

D、以导轨平台(2)的侧平面为基准对直线导轨(3)的直线度进行粗调，将若干的直线导轨(3)沿直线拼接安装于导轨平台(2)的上平面。

9.根据权利要求8所述的大长度基线的安装方法，其特征在于，所述的步骤D中在粗调完成后，将干涉仪测直线度的靶镜安装在沿直线导轨(3)滑动的滑台上，通过示数的变化来对直线导轨(3)的直线度进行精调后固定直线导轨(3)。

10.根据权利要求9所述的大长度基线的安装方法，其特征在于，所述的步骤D中第一条直线导轨(3)在固定后，第二条直线导轨(3)以第一条直线导轨(3)为参考，采用若干等长工具放于两条导轨之间来安装第二条直线导轨(3)，然后通过测平行度的工具进行测量并对第二条直线导轨(3)精调然后固定第二条直线导轨(3)。