CN108871299B - 一种铅垂基准反射镜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铅垂基准反射镜装置，包括悬臂梁支座、自准直仪和液面反射镜，悬臂梁支座由底座、立柱、横臂和可调支架组成，底座的上表面安装一个立柱，该立柱的上端安装一个水平设置的横臂，该横臂的后端安装在立柱上，横臂的前端安装一个可调支架，该可调支架上制出竖直的中心孔；在可调支架的上表面安装一个竖直设置的自准直仪，该自准直仪的光轴线穿过中心孔；在可调支架的下方放置一个液面反射镜。本发明成果设计思路巧妙，具有创新性，以桂皮精油作为自准直仪光轴线的反射镜，解决了自准直仪光轴线铅垂大地的难题，本装置还具有简单易行、成本低廉、可获得较高的铅垂精度等优点，具有推广价值。

Description

一种铅垂基准反射镜装置
技术领域
本发明涉及静电导航仪领域中的铅垂基准反射镜，尤其是一种使光电自准直仪光轴线铅垂大地水平面的铅垂基准反射镜装置。
背景技术
在静电导航仪的研制中，极轴陀螺轴线与台体轴线平行度测量方案中需要一种铅垂基准反射镜作为过渡基准来实现数显双轴光电自准直仪光轴线在不同的位置与大地水平面保持铅垂。该铅垂基准反射镜能够通过自身具有一定水平流动性和表面反射性的液体实现水平基准，当光电自准直仪发出的平行光垂直照射在液体表面时产生部分反射，通过调整光电自准直仪角度使反射光的角度与入射光重合实现光路的自准直，从而在每次对准铅垂基准反射镜后自准直仪的光路保持铅垂状态。
通过文献检索，国内实现上述功能的装置通常以水银为核心介质，但其存在结构复杂、不易制作获取、有毒，在操作过程中稍有不慎就会造成安全事故等问题。
为了解决上述问题，需发明一套在常温下使用、低成本、安全无毒的铅垂基准反射镜装置，研制其结构、液体成分、使用方法，满足测量需求，并以较低的成本来完成测量任务，提高测量精度。这套铅垂基准反射镜装置是实现极轴陀螺轴线与台体轴线平行度测量方案中重要一环。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一套在常温下使用，安全无毒的铅垂基准反射镜装置。本装置能满足测量需求，并以较低的成本来完成测量任务，提高测量精度。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：包括悬臂梁支座、自准直仪和液面反射镜，悬臂梁支座由底座、立柱、横臂和可调支架组成，底座的上表面安装一个竖直设置的立柱，该立柱的上端安装一个水平设置的横臂，该横臂的后端安装在立柱上，横臂可沿立柱竖直升降，且横臂可以沿立柱在水平面内转动；横臂的前端安装一个可沿横臂水平移动的可调支架，该可调支架上制出竖直的中心孔；在可调支架的上表面安装一个竖直设置的自准直仪，该自准直仪的光轴线穿过中心孔；在可调支架的下方放置一个液面反射镜。
而且，所述的自准直仪采用英国泰勒公司生产的DA400型数显双轴光电自准直仪，该自准直仪可敏感X，Y双向两路反射光，反射光偏转角度可由数显箱读取。
而且，所述的自准直仪由呈正三角形分布的三个细牙球头顶丝安装在可调支架上，三个球头顶丝与可调支架上表面制出的三个顶丝孔配合。
而且，所述的液面反射镜包括容器、漫反射布、反射液和减震垫，容器为碗状结构或筒状结构，其内底面放置漫反射布，容器内盛放反射液，容器的下底面粘接减震垫。
而且，所述的容器的口径达到直径100mm以上。
而且，所述的漫反射布为黑色漫反射材质的布料。
而且，所述的反射液是桂树皮提炼的精油，该反射液的液体折射率n＝1.62左右。
而且，还包括一个防风套筒，该防风套筒为轴心制有通孔的筒状结构，其位于可调支架和液面反射镜之间。
本发明的优点和积极效果是：
1、本装置由机械支承结构件(悬臂梁支座)和液体反射镜两大主要部分组成。机械支承结构件部分主要用来支承自准直仪，使自准直仪光轴线稳定的保持向下方向，并可通过自准直仪上的三个细牙球头顶丝细微调整光轴铅垂向下的角度。液体反射镜部分主要利用始终保持水平的液体表面把自准直仪发射出的平行光反射回自准直仪内并成像识别。本装置使用简单方便，测量方法易于掌握，使用后能满足测量需求，提高测量精度。
2、本装置选用液体折射率n＝1.62左右的桂树皮提炼的精油作为反射液，该反射液能满足各项使用要求，且成本低廉，易于获取，是较为理想的反射介质。而且本反射液还具有能在常温下使用、安全无毒的特点，可保障工作人员在操作过程中的安全。
3、本装置中的可调支架和自准直仪的位置调整简单便捷，有利于提高测量精度。
4、本装置还设计了一个防风套筒，该防风套筒将可调支架至液面反射镜之间的光路与外界隔离，防止外界气流对光路的干扰，起到提高测量精度的作用。
5、本发明成果设计思路巧妙，具有创新性，以桂皮精油作为自准直仪光轴线的反射镜，解决了自准直仪光轴线铅垂大地的难题，本装置还具有简单易行、成本低廉、可获得较高的铅垂精度等优点，具有推广价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是液面反射镜的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种铅垂基准反射镜装置，包括悬臂梁支座、自准直仪1和液面反射镜5。悬臂梁支座用来支承自准直仪，可使自准直仪光轴线稳定的保持向下方向。悬臂梁支座由底座6、立柱7、横臂8和可调支架3组成，底座的上表面安装一个竖直设置的立柱，底座和立柱均采用钢制材料保证一定的重量使整套悬臂梁装置结构稳定，不倾倒。
立柱的上端安装一个水平设置的横臂，该横臂的后端安装在立柱上，横臂可沿立柱竖直升降，且横臂可以沿立柱在水平面内转动，以便调到合适位置后锁紧。横臂的前端安装一个可沿横臂水平移动的可调支架，该可调支架上制出竖直的中心孔。
在可调支架的上表面安装一个竖直设置的自准直仪，该自准直仪由呈正三角形分布的三个细牙球头顶丝2安装在可调支架上，三个球头顶丝与可调支架上表面制出的三个顶丝孔配合。自准直仪的光轴线穿过中心孔，当光轴线不垂直液面水平基准时可以通过自准直仪上呈正三角形分布的三个细牙球头顶丝微调角度使光轴铅垂向下。
自准直仪采用英国泰勒公司生产的DA400型数显双轴光电自准直仪，其竖直放置在可调支架上。该自准直仪可敏感X，Y双向两路反射光，反射光偏转角度可由数显箱读取。
在可调支架的下方放置一个液面反射镜。该液面反射镜包括容器10、漫反射布11、反射液9和减震垫12，容器外形为碗状结构或筒状结构，容器的口径应达到直径100mm以上，以减小反射液中间位置由于液体表面张力引起的表面平面度误差。在容器的内底面放置漫反射布，该漫反射布为黑色漫反射材质的布料，以减少对折射光线遇到底部材质后再反射带来的光路干扰。容器的下底面粘上适当厚度的橡胶类减震垫以隔绝外界振动干扰。
容器内盛放一定量的反射液，反射液应该具有良好的表面反射率，较低的表面张力。经大量实验发现，当液体折射率n大于1.58时，光电自准直仪可以稳定的识别反射回来的光线。经对n＞1.58的液体进行筛选，桂树皮提炼的精油n＝1.62左右，使用其作为反射液满足各项使用要求，成本低廉，易于获取，是较为理想的反射介质。
本装置还包括一个防风套筒4，该防风套筒为轴心制有通孔的筒状结构，其位于可调支架和液面反射镜之间。防风套筒将可调支架至液面反射镜之间的光路与外界隔离，防止外界气流对光路的干扰。
下面结合图1介绍一下本铅垂基准反射装置的使用流程：
⑴.将液面反射镜置于待测轴线上方。
⑵.移动悬臂梁支座的底座至液面反射镜附近。
⑶.调整横臂高度和可调支架在横臂上的位置，使可调支架孔中心尽可能接近液面反射镜液面中心上方位置，可调支架上端面基本水平。
⑷.将双轴光电自准直仪竖直立于可调支架上，三个球头顶丝与可调支架上端面三个顶丝孔配合。打开电源开关，自准直仪稳定工作后，其发射的平行光线照射在桂皮精油表面并反射回部分光线，在自准直仪目镜中出现反射影像，数显箱会出现读数。
⑸.用防风套筒将可调支架至液面反射镜之间的光路与外界隔离，防止外界气流对光路的干扰。
⑹.反复仔细调整三个细牙球头顶丝，直至数显箱上X轴、Y轴读数均为0秒，此时自准直仪光线铅垂大地水平面，实现测量任务的要求。

Claims (8)

1.一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：包括悬臂梁支座、自准直仪和液面反射镜，悬臂梁支座由底座、立柱、横臂和可调支架组成，底座的上表面安装一个竖直设置的立柱，该立柱的上端安装一个水平设置的横臂，该横臂的后端安装在立柱上，横臂可沿立柱竖直升降，且横臂可以沿立柱在水平面内转动；横臂的前端安装一个可沿横臂水平移动的可调支架，该可调支架上制出竖直的中心孔；在可调支架的上表面安装一个竖直设置的自准直仪，该自准直仪的光轴线穿过中心孔；在可调支架的下方放置一个液面反射镜。
2.根据权利要求1所述的一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：所述的自准直仪采用DA400型数显双轴光电自准直仪，该自准直仪可敏感X，Y双向两路反射光，反射光偏转角度可由数显箱读取。
3.根据权利要求1或2所述的一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：所述的自准直仪由呈正三角形分布的三个细牙球头顶丝安装在可调支架上，三个球头顶丝与可调支架上表面制出的三个顶丝孔配合。
4.根据权利要求1所述的一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：所述的液面反射镜包括容器、漫反射布、反射液和减震垫，容器为碗状结构或筒状结构，其内底面放置漫反射布，容器内盛放反射液，容器的下底面粘接减震垫。
5.根据权利要求4所述的一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：所述的容器的口径达到直径100mm以上。
6.根据权利要求4所述的一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：所述的漫反射布为黑色漫反射材质的布料。
7.根据权利要求4所述的一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：所述的反射液是桂树皮提炼的精油，该反射液的液体折射率n＝1.62左右。
8.根据权利要求1所述的一种铅垂基准反射镜装置，其特征在于：还包括一个防风套筒，该防风套筒为轴心制有通孔的筒状结构，其位于可调支架和液面反射镜之间。
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