CN108413933A - 竖置观测单元的复合水准仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种竖置观测单元的复合水准仪，观测单元的长方形壳体长轴平行于水准标尺，在壳体上部前侧设有光窗，在壳体内由上至下依次设有五棱镜、物镜、调焦镜组及竖向光线自动补偿器，所述竖向光线自动补偿器设有壳体，在壳体内通过吊丝与摆体相接，在摆体上表面固定有直角棱镜，在直角棱镜后侧有固定在壳体上的屋脊棱镜，在所述屋脊棱镜出射光光路中设有分光器，在分光器前面设有电子读数器，在分光器后面依次设有十字丝分划板、目镜、摄像头及图像传感器，在壳体后侧设有显控终端，在壳体内还设有与电子读数器、图像传感器、显控终端及通讯模块相接的数据处理及控制模块。
Description
技术领域
本发明属于大地及工程测量技术领域，尤其涉及一种一体化程度高、便于使用的竖置观测单元的复合水准仪。
背景技术
传统的水准测量装置是由一个水准仪和两个水准标尺组成。测量时先将两个水准标尺分别置于地面上的A、B两点，再将水准仪设置在A、B两点的中间位置，为了保证测量精度，一般要求水准仪距两个水准标尺的水平距离相等或大致相等。利用整平后水准仪的水平视线分别照准读取两个水准标尺的标高数值，所测标高数值之差即为地面A、B两点的水准高差，若已知其中一点的高程，即可由高差推算出另一点的高程。传统的水准测量装置及相应的作业方法存在如下不足：（1）三点配置、异步观测，测量工作效率低。因为在复杂的地形环境中实现水准仪和水准标尺三点之间位置的合理配置，往往耗费测量人员大量的精力和时间，同时先后分别照准标尺观测读数的异步观测又增加了观测时间，均影响了水准测量的工作效率，并且当遇到陡坡、坑洼、水塘、沟渠、沟壑、江河、山区等复杂地形环境时，往往不能将水准仪架设在两个水准标尺的中间位置，导致水准测量无法实施。（2）单观测系统，测量可靠性低。即传统水准测量装置仅采用一台水准仪进行测量，不能对测量的高差数据进行多观测系统的可靠性检核，通常为了提高水准测量的可靠性，往往采用往返测量检核模式，这样做同样耗费测量人员大量的精力和时间，影响水准测量的工作效率；（3）水准仪、脚架、水准标尺及辅助尺垫分离设置，不便于携带和安置使用，在连续进行水准测量时，同样耗费测量人员大量的精力和时间，影响水准测量的工作效率。申请号为201220611636.6的中国专利，公开了一种“对偶式观测用尺仪合一复合水准仪”（以下简称复合水准仪），其结构是设有柱形尺体及水准器，在柱形尺体的同一柱面上固定有与柱形尺体轴线平行的水准标尺及可上下滑动的观测单元，所述观测单元有相互固定连接的对方高度信号测定器和本方高度信号测定器，对方高度信号测定器的视准轴与柱形尺体轴线垂直。水准测量时，需要将柱形尺体（水准标尺）的下端置于辅助尺垫上，同时需要使用三腿脚架固定柱形尺体（水准标尺），通过观测水准器等将柱形尺体（水准标尺）整平后，再进行观测……。此专利申请的进步点是：首次将水准仪安置在水准标尺上，实现了水准仪和水准标尺的一体化，可采用对偶观测原理，将传统水准测量装置的三点配置改为两点配置，并且实现了双系统的同步观测，克服了现有技术存在的不足。然而，在实际制造和使用过程中发现：上述专利申请在水准仪和水准标尺的一体化方面仍存在如下不足：（1）观测单元仍采用传统的横向水准仪，与竖向的水准标尺固定时形成了十字交叉，给水准仪的稳心确定及复合水准仪的稳定度带来影响，尤其是在携带、存放时必须将水准仪拆卸，影响了复合水准仪的工作效率；（2）横向水准仪所使用的横向光线自动补偿器是为了更好地适应传统（三点配置）的水准测量装置，对于复合水准仪而言不是最佳选择。（3）目前只有极少数的竖向光线自动补偿器，存在着体积大及补偿精度低等缺点。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种一体化程度高、便于使用的竖置观测单元的复合水准仪。
本发明的技术解决方案是：一种竖置观测单元的复合水准仪，设有水准标尺和观测单元，其特征在于：所述观测单元的长方形壳体长轴平行于水准标尺，在壳体上部前侧设有光窗，在壳体内由上至下依次设有五棱镜、物镜、调焦镜组及竖向光线自动补偿器，所述竖向光线自动补偿器设有壳体，在壳体内通过吊丝与摆体相接，在摆体上表面固定有直角棱镜，在直角棱镜后侧有固定在壳体上的屋脊棱镜，在所述屋脊棱镜出射光光路中设有分光器，在分光器前面设有电子读数器，在分光器后面依次设有十字丝分划板、目镜、摄像头及图像传感器，在壳体后侧设有显控终端，在壳体内还设有数据处理及控制模块和电源，在壳体顶部设有通讯模块，所述电子读数器、图像传感器、显控终端及通讯模块均与数据处理及控制模块相接。
本发明首次采用新型竖向光线自动补偿器，不仅缩小了复合水准仪的观测单元的尺寸、降低了制造成本，而且可将复合水准仪的观测单元竖向（平行于水准标尺）固定，避免现有技术与水准标尺十字交叉固定所存在的问题，增加了观测单元与水准标尺的一体化融合度，便于携带及存放，提高了复合水准仪的工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例的外部结构示意图。
图2是本发明实施例的内部结构示意图。
图3是本发明实施例的电路原理框图。
具体实施方式
实施例：
如图1、2、3所示：与现有技术相同，有水准标尺及观测单元，观测单元有长方形壳体1，与现有技术所不同的是所述观测单元的长方形壳体1的长轴平行于水准标尺20，在壳体1上部前侧设有光窗（玻璃镜片）2，在壳体1内由上至下依次设有五棱镜3、物镜4、调焦镜组5及竖向光线自动补偿器6，所述竖向光线自动补偿器6设有壳体6-0，在壳体6-0内通过吊丝6-2与摆体6-1相接，在摆体6-1上表面固定有直角棱镜6-3，在直角棱镜6-3后侧有固定在壳体6-0上的屋脊棱镜6-4，在所述屋脊棱镜6-4出射光光路中设有分光器7，在分光器7前面设有电子读数器（CCD）8，在分光器7后面依次设有十字丝分划板9、目镜10、摄像头11及图像传感器12，在壳体1后侧设有显控终端13，在壳体1内还设有数据处理及控制模块14和电源15，在壳体1顶部设有通讯模块16，所述电子读数器8、图像传感器12、显控终端13及通讯模块16均与数据处理及控制模块14相接。
测定原理：（来自对方标尺的）光线由光窗2水平射入后，经五棱镜3反射垂直向下依次射入物镜4、调焦镜组5和竖向光线自动补偿器6，经竖向光线自动补偿器6的直角棱镜6-3和屋脊棱镜6-4两次反射后，再次垂直向下射入分光器7，分光器7使光线一路射入电子读数器（CCD）8，进行图像识别、自动读数并将结果输出至数据处理及控制模块14，另一路依次射入十字丝分划板9、目镜10、摄像头11及图像传感器12，图像传感器12将标尺图像输出至数据处理及控制模块14，数据处理及控制模块14将结果输出至显控终端13或通讯模块16，并接受来自显控终端13的控制指令或来自通讯模块16的数据信息。
Claims (1)
1.一种竖置观测单元的复合水准仪，设有水准标尺和观测单元，其特征在于：所述观测单元的长方形壳体（1）长轴平行于水准标尺，在壳体（1）上部前侧设有光窗（2），在壳体（1）内由上至下依次设有五棱镜（3）、物镜（4）、调焦镜组（5）及竖向光线自动补偿器（6），所述竖向光线自动补偿器（6）设有壳体（6-0），在壳体（6-0）内通过吊丝（6-2）与摆体（6-1）相接，在摆体（6-1）上表面固定有直角棱镜（6-3），在直角棱镜（6-3）后侧有固定在壳体（6-0）上的屋脊棱镜（6-4），在所述屋脊棱镜（6-4）出射光光路中设有分光器（7），在分光器（7）前面设有电子读数器（8），在分光器（7）后面依次设有十字丝分划板（9）、目镜（10）、摄像头（11）及图像传感器（12），在壳体（1）后侧设有显控终端（13），在壳体（1）内还设有数据处理及控制模块（14）和电源（15），在壳体（1）顶部设有通讯模块（16），所述电子读数器（8）、图像传感器（12）、显控终端（13）及通讯模块（16）均与数据处理及控制模块（14）相接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2018
- 2018-03-09 CN CN201810195531.9A patent/CN108413933A/zh not_active Withdrawn
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