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Abstract

本发明提出的是一种自身核验的北向基准装置。在基础平面上设有一对分布式北向基础座，在分布式北向基础座上通过平行光管调整机构装有平行光管，在两分布式北向基础座之间设有基准平面镜调整机构和陀螺经纬仪安装调整座。由于本发明采用基准平面镜调整机构为主北向基准，采用对称分布的两个平行光管产生的无穷远目标十字分划板中心作为辅助北向基准，配合陀螺经纬仪安装调整座既能够方便实现不同型号陀螺经纬仪的校准，又能够通过主基准与副基准的数值相互比对在北向测量时实现北向基准的相互核验，有效避免了误操作及可能产生的地基变形造成的北向基准移动。适宜作为一种自身核验的北向基准装置使用。

Description

一种自身核验的北向基准装置
技术领域
本发明提出的测量领域的北向基准装置，主要应用于陀螺经纬仪北向定向装置的北向校准。具体地说是一种自身核验的北向基准装置。
背景技术
陀螺经纬仪是一种利用惯性原理自主寻北的仪器。陀螺经纬仪是由陀螺仪与经纬仪结合组成的一种精密仪器，它兼有定向和测角功能，按照陀螺仪原理，它能根据地球自转角速度的北向分量自动寻找并跟踪地理北向，并能够精确测定地面点的方位角。与传统北向仪器陀螺罗经和磁罗盘相比，其具有全天候，机动性强、自主定向精度高、定向速度快、使用简单方便，便于携带的优势。在军事方面，高精度的陀螺经纬仪对远程武器的机动发射时的定向和瞄准是无准备阵地进行导弹机动发射的关键设备，对提高炮兵的反应速度以及有效发挥火炮威力等方面亦具有重要作用；在民用方面，高精度的定向设备广泛应用在隧道等地下设施施工测量中。
由于陀螺经纬仪是用于定向的仪器，其定向精度是陀螺经纬仪最主要的技术指标，定向精度即反应了陀螺仪的寻北精度，也包含了经纬仪测量误差及仪器常数标定误差。由于陀螺经纬仪的结构等因素所限，仪器常数会因负荷或时效效应而变化，这将对仪器的实际测量准确度产生影响。因此，需要建立稳定、高准确度的方位基准，对陀螺经纬仪的仪器常数进行检查和标定，以校准陀螺经纬仪的定向误差。
目前的北向基准集成在陀螺经纬校准装置中，经纬仪校准装置与北向基准装置可共用一个光管，缺点是陀螺经纬由于连接端口与经纬仪连接端口极大不一致，因此需要在其他位置搭建临时支架才能够检测陀螺经纬仪；还有的北向基准，采用平面镜与平行光管集成到一个墩上的方案，以此可实现不同瞄准设备的北向校准，由于均固定在一个墩上，发生地基变化对北向基准数据难以比较检测，同时此种方案需要强制对中装置，不同的陀螺经纬仪安装接口不一致，均需要配做相应接口费时费力；通常采用最多的则是单块平面镜方案，此种方案的简单成本低，但是存在采用平面镜集成到一个墩上的方案，发生地基变化对北向基准数据难以比较检测，同时一些陀螺经纬仪不具备准直功能，需要采用互瞄方法方能实现北向测量费时并且互瞄引进新的误差，影响校准精度。
具备准直功能的陀螺经纬仪可直接采用平面镜方法进行仪器常数、寻北重复性、寻北标准偏差的测量。但是针对不具备准直的陀螺经纬仪检定时可利用平行光管检测，而利用平行光管进行北向设备仪器常数检测时有两种方案，一种是采用强制对中机构将陀螺经纬仪放置到对心位置，通过瞄准单根光管进行测量，而此种方案的弊端是陀螺经纬仪及定向设备底部安装部分规格不统一每个设备均需要配做专用接口，费时费力或者通过带准直功能的精密经纬仪互瞄将北向测量基准引出进行测量，费时同时造成检测精度下降。
发明内容
为了解决现有的北向校准装置无法自身核验、不具备准直的陀螺经纬仪校准时需要配做专用工装或通过经纬仪引出造成检测费时费力、精度下降难题，本发明提出了一种自身核验的北向基准装置。该装置通过采用基准平面镜调整机构的平面镜作为北向的主基准，一字线分布式设置并精确调整的两个平行光管作为辅助北向基准，配合陀螺经纬仪安装调整座实现了陀螺经纬仪的校准，同时在校准过程中能够复核北向基准，利用平面镜和双平行光管配合陀螺经纬仪安装调整座能够将陀螺经纬仪瞄准轴线调整到两光管轴线上，实现北向校准，解决北向校准装置的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
在基础平面上设有一对分布式北向基础座，在分布式北向基础座上通过平行光管调整机构装有平行光管，在两分布式北向基础座之间设有基准平面镜调整机构和陀螺经纬仪安装调整座；
所述平行光管通过安装卡环安装在俯仰调整板上，在俯仰调整板的下部设有俯仰调整球头螺纹，俯仰调整球头螺纹与偏摆调整板上的球头座和俯仰调整轴公座和俯仰调整轴母座连接，在偏摆调整板上设有销轴,并与位移调整板连接，在位移调整板下部设有基础板；
所述基准平面镜调整机构的连接板上连接有安装座，安装座上装有平面镜；
所述陀螺经纬仪安装调整座从上到下分别设有陀螺经纬仪，在陀螺经纬仪的下部设有设备安装架，在设备安装架下部安装有上手柄，在设备安装架下部连接有梯形丝杠，梯形丝杠与梯形丝杠螺母连接，梯形丝杠螺母连接在压环上，梯形丝杠螺母上固定有下手柄，在压环下部设有导向筒，导向筒通过连接件固定在陀螺经纬仪基座上。
积极效果，由于本发明采用基准平面镜调整机构为主北向基准，采用对称分布的两个平行光管产生的无穷远目标十字分划板中心作为辅助北向基准，配合陀螺经纬仪安装调整座既能够方便实现不同型号陀螺经纬仪的校准，又能够通过主基准与副基准的数值相互比对在北向测量时实现北向基准的相互核验，有效避免了误操作及可能产生的地基变形造成的北向基准移动。适宜作为一种自身核验的北向基准装置使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的平行光管调整机构结构示意图；
图3为本发明的基准平面镜调整机构结构示意图；
图4为本发明的陀螺经纬仪安装调整座结构示意图。
图中，1.分布式北向基础座，2.平行光管调整机构，3.基准平面镜调整机构，4.陀螺经纬仪安装调整座，5.平行光管，6.安装卡环，7.俯仰调整板，8.俯仰调整球头螺纹，9.球头座，10.偏摆调整板，11.位移调整板，12.基础板，13.销轴，14.俯仰调整轴公座，15.俯仰调整轴母座，16.平面镜，17.安装座，18.连接板，19.陀螺经纬仪，20.设备安装架，21.上手柄，22.梯形丝杠，23.梯形丝杠螺母，24.下手柄，25.压环，26.导向筒，27.连接件。
具体实施方式
据图所示，在基础平面上设有一对分布式北向基础座1，在分布式北向基础座上通过平行光管调整机构2装有平行光管5，在两分布式北向基础座之间设有基准平面镜调整机构3和陀螺经纬仪安装调整座4；
所述平行光管通过安装卡环6安装在俯仰调整板7上，在俯仰调整板的下部设有俯仰调整球头螺纹8，俯仰调整球头螺纹与偏摆调整板10上的球头座9和俯仰调整轴公座14和俯仰调整轴母座15连接，在偏摆调整板上设有销轴13,并与位移调整板11连接，在位移调整板下部设有基础板12；
所述基准平面镜调整机构的连接板18上连接有安装座17，安装座上装有平面镜16；
所述陀螺经纬仪安装调整座从上到下分别设有陀螺经纬仪19，在陀螺经纬仪的下部设有设备安装架20，在设备安装架下部安装有上手柄21，在设备安装架下部连接有梯形丝杠22，梯形丝杠与梯形丝杠螺母23连接，梯形丝杠螺母连接在压环25上，梯形丝杠螺母上固定有下手柄24，在压环下部设有导向筒26，导向筒通过连接件27固定在陀螺经纬仪基座上。
工作原理：
采用平行光管调整机构将对称分布的两个平行光管产生的无穷远目标十字分划板中心目标点、陀螺经纬仪安装调整座中心调整到一条直线后锁紧，引入平面镜北向基准作为辅助北向基准，通过平面镜调整机构实现基准平面镜的俯仰及偏摆调整，将基准平面镜中心的法线调整到两平行光管中间的连线法面上并与大地水平后锁紧，此时将平面镜引入北向基准作为北向主基准，陀螺经纬仪安装调整座则可实现陀螺经纬仪的高低及平移调整，通过分别测量基准平面镜、两个平行光管，既能够方便实现不同型号陀螺经纬仪的校准，又能够通过主基准与副基准的数值相互比对在北向测量时实现北向基准的相互核验，有效避免了误操作及可能产生的地基变形造成的北向基准移动。
平行光管安装到俯仰调整板上后，俯仰调整板采用旋转俯仰调整球头螺纹实现俯仰调整板的俯仰调整，调整到位后通过背紧安装在俯仰调整球头螺纹上的螺纹可实现俯仰调整板的锁紧。偏摆调整板可通过安装在位移调整板上的销轴进行偏摆调整，偏摆调整到位后通过螺钉锁紧在位移调整板上。位移调整板开有四个腰型孔，通过侧顶方案实现位移调整板位移调整，并通过螺钉锁定安装在基础板上，以上调整机构分别独立，能够实现快速的调整锁紧。
陀螺经纬仪安装调整座采用大螺距梯形丝杠为驱动，通过旋转手柄带动梯形丝杠螺母旋转，大螺距梯形丝杠通过导向花键防止旋转，为保证升降稳定性梯形丝杠螺母外柱面通过内嵌黄铜导向筒配合进行高低导向，为保证梯形丝杠螺母旋转而不随动，采用压环内凹面与梯形丝杠螺母法兰配合，压环再装配到连接件上结构设计，压环和梯形丝杠螺母只能进行旋转动作。
工作过程：
1、采用钢筋混凝土整体浇注平行光管基础、基准镜基础和总基础，两个平行光管基础呈分布式布置为一字线结构，基准镜基础布置在与两平行光管中间连线的法线上。
2、平行光管配合十字分化板能够产生无穷远目标，平行光管调整机构进行俯仰偏摆平移调整，将两个平行光管调整到一条与大地平行的直线上，将北向赋到平行光管上后则通过瞄准平行光管产生的无穷远目标十字分划板中心来产生确定北向基准。由于采用两个光管成180°放置，并呈分布式放置，则陀螺经纬仪回转瞄准后则可观测到另一个平行光管产生的无穷远目标十字分划板中心，并确定又一组北向值。
3、基准平面镜用于北向的主基准，将平面镜的法向通过寻北赋值，具有准直功能的陀螺经纬与平面镜准直后，通过与基准平面镜的法向值比较实现陀螺经纬仪常数检测，平面镜调整机构则用于实现基准平面镜的俯仰及偏摆调整，实现将基准平面镜中心的法线在两光管中间连线的法线上，从而方便北向数值的核验。
4、陀螺经纬仪安装调整座采用大螺距梯形螺纹升降结构，配合底部导向能够实现陀螺经纬仪的高低调整，陀螺经纬仪水平安装调整座则可用于陀螺经纬仪的水平调整，方便陀螺经纬仪观测两个光管的产生的无穷远目标十字分划板中心。

Claims (1)

1.一种自身核验的北向基准装置，其特征是：
在基础平面上设有一对分布式北向基础座（1），在分布式北向基础座上通过平行光管调整机构（2）装有平行光管（5），在两分布式北向基础座之间设有基准平面镜调整机构（3）和陀螺经纬仪安装调整座（4）；
所述平行光管通过安装卡环（6）安装在俯仰调整板（7）上，在俯仰调整板的下部设有俯仰调整球头螺纹（8），俯仰调整球头螺纹与偏摆调整板（10）上的球头座（9）和俯仰调整轴公座（14）和俯仰调整轴母座（15）连接，在偏摆调整板上设有销轴（13）,并与位移调整板（11）连接，在位移调整板下部设有基础板（12）；
所述基准平面镜调整机构的连接板（18）上连接有安装座（17），安装座上装有平面镜（16）；
所述陀螺经纬仪安装调整座从上到下分别设有陀螺经纬仪（19），在陀螺经纬仪的下部设有设备安装架（20），在设备安装架下部安装有上手柄（21），在设备安装架下部连接有梯形丝杠（22），梯形丝杠与梯形丝杠螺母（23）连接，梯形丝杠螺母连接在压环（25）上，梯形丝杠螺母上固定有下手柄（24），在压环下部设有导向筒（26），导向筒通过连接件（27）固定在陀螺经纬仪基座上。
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