CN111102961B - 远距离水准测量游标砧板及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明远距离水准测量游标砧板，包括前板，前板的正面读数部分设置游标刻度，前板的正面还涂刷或印制三角定位条纹，前板的背面固定设置方形箍。本发明可以实现远距离测量水准测量的难题，由立塔尺人员进行读数，直观明了，避免误读，测量精度高、误差小；且砧板可以与塔型水准尺配合上下移动和定位，使用方便快捷。

Description

远距离水准测量游标砧板及其应用方法

技术领域

本发明涉及施工测量技术领域，具体为远距离水准测量游标砧板及其应用方法。

背景技术

水准尺是水准测量使用的标尺，与水准仪配套使用，用于测定高差的长度标准，常用的水准尺有塔尺、折尺和双面水准尺等形式。其中塔尺是采用塔式收缩形式，在使用时方便抽出，单次高程测量范围大大提高，长度一般为5m，携带时将其收缩即可，因其形状类似塔状，故常称之为塔尺。

其测量使用方法是，由水准尺操作者和水准仪观测员两人配合，在地面两点上分别安置水准仪和水准尺，水准尺操作者在测量点竖立水准尺，水准仪观测员用水准仪观测竖立的水准尺，读取水准仪镜头中十字线在水准尺上的刻度，从而得到水准尺位置的地面的高度数值，并记录。

在大型基建项目测量过程中，常常会遇到水准仪和水准尺距离很远的情况，水准仪中的望远镜光学镜片放大倍数有限，一旦超过放大倍数，观测员看不清楚水准仪上的刻度，会发生测量数据读取误差，最终造成施工的偏差，影响工程质量。另一方面，现有的水准仪通常精度为1cm和5mm两种精度，不能满足更高精度的水准数据测量。

检索到关于游标水准尺的相关现有文献如下：

1、一种装有游标读数装置的水准尺；申请号：86204129；申请人：江延林；摘要：一种测量用的水准尺，解决了现有普通型水准尺测量精度低和精密型水准尺价格高的问题。采用普通型水准尺加游标尺的方法得到了很好的效果，可以广泛地推广应用。

2、一种新型水准尺；申请号：201120039192.9；申请人：刘立娜；摘要：一种新型水准尺，本实用新型包括框式水平仪，游标尺和可调式支撑杆，所述框式水平仪通过螺栓与可调式支撑杆固定连接，游标尺上设置有卡扣，所述游标尺通过卡扣与可调式支撑杆可调式连接；所述游标尺尺面标有分化线和数字，所述分化线和数字分别用深色材料和逆反光材料制成；所述可调式支撑杆为空心管制成；本实用新型结构设计合理，操作方便，在测量时精度高，通用性、稳定性好，采用框式水平仪作为底座，接触面积大，能够保证与被测件紧密接触，有效减小了误差，同时，尺面上的分化线和数字能产生强烈对比，便于观测，提高了测量的效率和准确性。

3、可调式游标水准尺；申请号：200920188732.2；申请人：新余钢铁股份有限公司；摘要：一种可调式游标水准尺，包括框式水平仪、游标类尺、可调式支撑杆，其主要特征为在框式水平仪的侧面安装可调式支撑杆，游标类尺通过卡紧件上的螺栓安装于可调式支撑杆上。本实用新型与水准仪配套使用，解决了较高精度平面度的测量问题，特别适用于体型大、结构复杂、检测面不连续、各测量点间高低落差大、安装精度要求高的底座平面度测量。

从上述可知，现有的水准尺无法解决远距离测量水准高度的问题，且游标部件只能适用于直线式水准尺的形式，在塔型水准尺广泛使用的今天，游标部件无法适应塔尺的结构上下移动。

发明内容

本发明提供一种远距离水准测量游标砧板及其应用方法，可以实现远距离测量水准测量的难题，由立塔尺人员进行读数，直观明了，避免误读，测量精度高、误差小；且砧板可以与塔型水准尺配合上下移动和定位，使用方便快捷。

为了实现上述本发明目的，采用的技术方案为：

远距离水准测量游标砧板，包括前板，前板的正面读数部分设置游标刻度，前板的正面还涂刷或印制三角定位条纹，前板的背面固定设置方形箍。游标刻度设置在前板读数口的一侧，与塔尺上的刻度相对应；三角定位条纹的三角尖对准游标刻度的0刻线处，在远距离测量时，观测员可以轻易的通过辨识三角定位条纹的三角尖，对准游标刻度，以免造成错读或误读；方形箍用于套入塔尺，以免砧板掉出或移位。

所述前板的背面设置自锁夹，自锁夹铰接在前板背面的转轴上，转轴上设置扭簧，扭簧一端与自锁夹下部固定连接，另一端与固定在前板背面上的销固定连接。通过扭簧产生的扭力，自锁夹下部压紧塔尺，产生摩擦力，固定砧板与塔尺的相对位置，使观测员在读数时，即使手离开砧板，砧板也不会产生位移；在需要上下移动砧板使，观测员四个手指压持自锁夹的上部，将自锁夹下部压离开塔尺表面，即可将砧板自由上下移动，其中自锁夹的上部还可设置与手指匹配的凹槽，防止压持自锁夹时手指打滑。

所述前板的背面设置垫块座，垫块座设置A和B两个限位槽固定活动垫块，活动垫块的固定部嵌于限位槽中，支垫部穿过限位板的孔与塔尺接触，活动垫块通过橡皮筋与前板弹性连接。垫块座相对于自锁夹，设置于塔尺另一侧，活动垫块放置于垫块座内，活动垫块的作用为：当塔尺的多层台阶结构位于砧板区域内时，用于弥补台阶结构低处的高度差，与限位板配合，将塔尺的形态保持完全的竖直状态，不发生倾斜。

垫块座的B限位槽，是用于当塔尺多层的台阶处位于限位板的范围内时，防止台阶形的塔尺在单边自锁夹的压力下发生倾斜，将活动垫块的固定部放置于B限位槽中，活动垫块的支垫部突出限位板支撑在塔尺的低台阶处。当塔尺台阶处于限位板以外的范围，则将活动垫块的固定部放置于A限位槽中，支垫部与限位板脱离，完全使用限位板紧靠塔尺侧壁，保持竖直不倾斜。

所述游标刻度为双层刻度，两层刻度对应不同的游标测量精度。游标刻度包含10个大格和10个小格，大格每格的宽度为9mm，小格每格的宽度为4.5mm。对应现在常用的两种1cm和5mm刻度的塔尺，本发明砧板读数精度可以分别达到1mm和0.5mm。对于1mm刻度的塔尺，可以直接读游标0刻度处塔尺的数值。

所述自锁夹与塔尺接触的部位，设置增加摩擦力层。摩擦力层可为橡胶制成的齿状表面，以便增加摩擦力，防止塔尺与自锁夹发生打滑。

远距离水准测量游标砧板，其应用方法为：

（1）将砧板的方形箍套入塔尺，立塔尺人员将塔尺底端放置在待测地面上，保持竖直，观测员从水准仪的观测口照准塔尺上的刻度；

（2）立塔尺人员收到观测员的指令，将砧板缓慢移位至水准仪镜头中，砧板上0刻度对准镜头中十字丝的水平线位置，观测员指令操作员停止移位；

（3）立塔尺人员对塔尺及游标的刻度进行读数，并记录，即完成此处地面水准高度的测量。

本发明相对于现有技术所具有的实质性特点和进步是：

1、本发明可以实现远距离测量水准测量的难题，由立塔尺人员进行读数，直观明了，避免误读，测量精度高、误差小；且砧板可以与塔型水准尺配合上下移动和定位，使用方便快捷。

2、本发明改变了传统测量步骤，由传统的观测员进行测量和读数，改为由观察员指导立塔尺人员操作，由立塔尺人员进行读数和记录，可以对游标上的刻度读取更精确，在远距离的测量当中，可以防止因距离过远，造成观察员读数不清，造成误读的缺陷。

附图说明

图1为本发明使用状态示意图；

图2为本发明砧板前侧面立体外观结构示意图；

图3为本发明砧板后侧面立体外观结构示意图；

图4为本发明活动垫块外形结构示意图；

图5为本发明砧板后侧面立体外观结构示意图；（无活动垫块）

图6为活动垫块的A和B两种状态的工作示意图；

图7为本发明砧板正视结构示意图；

图中的标注序号为：1、砧板；11、前板；12、游标刻度；13、方形箍；14、自锁夹；15、扭簧；16、垫块座；17、活动垫块；18、橡皮筋；19、限位板；2、塔尺；3、水准仪。

具体实施方式

实施例1

远距离水准测量游标砧板，包括前板11，前板11的正面读数部分设置游标刻度12，前板11的正面还涂刷或印制黑白相间三角定位条纹，前板11的背面固定设置方形箍13。前板11中部开有窗口，方便从窗口处观察塔尺2的刻度。

所述前板11的背面设置弧形自锁夹14，自锁夹14铰接在前板11背面的转轴上，转轴上设置扭簧15，扭簧一端与自锁夹14下部固定连接，另一端与固定在前板11背面上的销固定连接。

所述前板11的背面设置垫块座16，垫块座16设置A和B两个限位槽固定活动垫块17，活动垫块17的固定部嵌于限位槽中，支垫部穿过限位板19的孔与塔尺2接触，活动垫块17通过橡皮筋18与前板11弹性连接。

所述游标刻度12为双层刻度，两层刻度对应不同的游标测量精度，“0刻度”对齐前板上的三角定位条纹的交线。游标刻度包含10个大格和10个小格，大格每格的宽度为9mm，小格每格的宽度为4.5mm，对应的测量精度分别为1mm、0.5mm。

所述自锁夹14与塔尺接触的部位，设置增加橡胶齿形摩擦力层。

远距离水准测量游标砧板，其应用方法为：

（1）将砧板的方形箍套入塔尺，立塔尺人员将塔尺底端放置在待测地面上，保持竖直，观测员从水准仪的观测口照准塔尺上的刻度；

（2）立塔尺人员收到观测员的指令，将砧板缓慢移位至水准仪镜头中，砧板上0刻度对准镜头中十字丝的水平线位置，观测员指令操作员停止移位；

（3）立塔尺人员对塔尺及游标的刻度进行读数，并记录，即完成此处地面水准高度的测量。

Claims (3)

1.远距离水准测量游标砧板，其特征在于：包括前板（11），前板（11）的正面读数部分设置游标刻度（12），前板（11）的正面还涂刷或印制三角定位条纹，前板（11）的背面固定设置方形箍（13）；前板（11）中部开有窗口，方便从窗口处观察塔尺（2）的刻度；

所述前板（11）的背面设置自锁夹（14），自锁夹（14）铰接在前板（11）背面的转轴上，转轴上设置扭簧（15），扭簧一端与自锁夹（14）下部固定连接，另一端与固定在前板（11）背面上的销固定连接；

所述前板（11）的背面设置垫块座（16），垫块座（16）设置A和B两个限位槽固定活动垫块（17），活动垫块（17）的固定部嵌于限位槽中，支垫部穿过限位板（19）的孔与塔尺（2）接触，活动垫块（17）通过橡皮筋（18）与前板（11）弹性连接；垫块座相对于自锁夹（14），设置于塔尺另一侧，活动垫块（17）放置于垫块座（16）内，活动垫块（17）的作用为：当塔尺的多层台阶结构位于砧板区域内时，用于弥补台阶结构低处的高度差，与限位板配合，将塔尺的形态保持完全的竖直状态，不发生倾斜；垫块座（16）的B限位槽，是用于当塔尺多层的台阶处位于限位板的范围内时，防止台阶形的塔尺在单边自锁夹（14）的压力下发生倾斜，将活动垫块（17）的固定部放置于B限位槽中，活动垫块（17）的支垫部突出限位板（19）支撑在塔尺的低台阶处；当塔尺台阶处于限位板以外的范围，则将活动垫块（17）的固定部放置于A限位槽中，支垫部与限位板（19）脱离，完全使用限位板（19）紧靠塔尺侧壁，保持竖直不倾斜；

所述游标刻度（12）为双层刻度，两层刻度对应不同的游标测量精度；游标刻度（12）的0刻度对齐前板（11）上的三角定位条纹的交线，游标刻度（12）包含10个大格和10个小格，大格每格的宽度为9mm，小格每格的宽度为4.5mm。

2.根据权利要求1所述的远距离水准测量游标砧板，其特征在于：所述自锁夹（14）与塔尺接触的部位，设置增加摩擦力层。

3.一种如权利要求1或2所述的远距离水准测量游标砧板，其特征在于，其应用方法为：

（1）将砧板的方形箍套入塔尺，立塔尺人员将塔尺底端放置在待测地面上，保持竖直，观测员从水准仪的观测口照准塔尺上的刻度；

（2）立塔尺人员收到观测员的指令，将砧板缓慢移位至水准仪镜头中，砧板上0刻度对准镜头中十字丝的水平线位置，观测员指令操作员停止移位；

（3）立塔尺人员对塔尺及游标的刻度进行读数，并记录，即完成此处地面水准高度的测量。