CN116221574B - 一种土地测绘用水准仪及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土地测绘用水准仪及使用方法，包括：校准云台、防抖云台、水准仪稳定器和阻尼减震机构，防抖云台固定安装于校准云台的顶面，防抖云台包括定轴座、动轴板以及对称布置于动轴板两侧的第一轴阻尼器和第二轴阻尼器，第一轴阻尼器的另一侧与水准仪稳定器的表面固定连接，水准仪稳定器包括第一定位板、第二定位板和缓冲摆块。本发明中，通过设置防抖云台和水准仪稳定器结构进行水准仪检测头的减震防护，以防抖云台和水准仪稳定器实现水准仪检测头在校准云台表面的多轴浮动安装避免校准云台和水准仪检测头之间的振动传导，在使用和运输过程中保证水准仪检测头的稳定以及对水准仪检测头进行防抖保护，提高对水准仪检测头的防护效果。

Description

一种土地测绘用水准仪及使用方法

技术领域

本发明涉及水准仪技术领域，具体为一种土地测绘用水准仪及使用方法。

背景技术

土地测绘是指使用以计算机技术、光电技术等为基础，以全球定位系统、遥感、地理信息系统为技术核心，将地面已有的特征点和界线，通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供后期的土地规划及工程建设使用，目前常用的一种设备是土地测绘用水准仪，是一种建立水平视线测定地面两点间高差的仪器，并且，水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用。

现有的水准仪在野外测绘时使用，特别是环境恶劣时导致水准仪难以保持水平状态进行测绘，从而会影响测绘的效果，现有的办法是人工进行反复调教一旦发生偏移即需要重新校正，但是测试过程中由于人员操作或其他事故碰撞极易导致水准仪的晃动从而影响支撑底座的倾斜，无任何防护结构，且在水准仪设备运输过程中底座的振动直接传导至水准仪器件，在剧烈晃动下易导致水准仪内部精密零件的损坏，存在一定缺陷。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种土地测绘用水准仪及使用方法，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种土地测绘用水准仪及使用方法，包括：校准云台、防抖云台、水准仪稳定器和阻尼减震机构，所述防抖云台固定安装于校准云台的顶面，所述防抖云台包括定轴座、动轴板以及对称布置于动轴板两侧的第一轴阻尼器和第二轴阻尼器，所述第一轴阻尼器的另一侧与水准仪稳定器的表面固定连接，所述水准仪稳定器包括第一定位板、第二定位板和缓冲摆块，所述阻尼减震机构的数量为四个且均分为两组，其中一组阻尼减震机构关于缓冲摆块对称布置于第一定位板的两侧且与第二定位板的表面固定连接，另一组阻尼减震机构关于缓冲摆块对称布置于第二定位板的上下两侧且与缓冲摆块的表面固定连接，所述第一轴阻尼器、第二轴阻尼器和阻尼减震机构的结构大小均相同；

所述阻尼减震机构包括第一转盘、第二转盘、径动块和吸能组件，所述第一转盘和第二转盘的数量均为两个且分别对称布置于径动块的两侧，所述第一转盘和第二转盘的表面分别开设有若干与径动块一一对应的弧导槽和径导槽，所述径动块的表面设有套接于弧导槽和径导槽内侧的套轴销，所述吸能组件包括依次相互连接的压力舱、阻流阀和液压缸，所述液压缸的表面设有若干液推杆，所述液推杆的一端于径动块的表面滑动连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述校准云台包括固定座、云台座和若干调节杆，所述调节杆两两一组均分为多组且每组云台座呈V字形布置，各组调节杆呈圆周方向均匀布置于固定座顶面的边缘，所述调节杆的上下两端分别与固定座的顶面和云台座的底面活动连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述云台座的表面嵌入安装有水平检测模块，所述水平检测模块为水平传感器或陀螺仪中的一种或其组合，所述水平检测模块的输出端电性连接有控制器，所述控制器的输出端与调节杆的输入端电性连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二轴阻尼器的第一转盘与定轴座表面固定连接，所述第二轴阻尼器的第二转盘与动轴板的一侧固定连接，所述第一轴阻尼器的第一转盘与动轴板表面固定连接，所述第一轴阻尼器的第二转盘与第一定位板的一侧固定连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：其中一组所述阻尼减震机构的第一转盘与第一定位板的表面固定连接且该组阻尼减震机构的第二转盘与第二定位板的表面固定连接，另一组所述阻尼减震机构的第一转盘与第二定位板的表面固定连接且该组阻尼减震机构的第二转盘与缓冲摆块的表面固定连接，两组所述阻尼减震机构呈相互垂直防线布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述缓冲摆块的表面设有若干均匀布置的配重杆，所述配重杆的一端设有配重球头，所述配重杆与阻尼减震机构的圆心位于同一竖直平面内。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压力舱的表面设有与外环境连通的排气孔，所述压力舱的内部设有密封隔膜，所述密封隔膜为弹性胶片结构，且密封隔膜的下方设有与阻流阀一端连通的空腔，所述液压缸的内部设有用于液推杆运动的柱塞管，所述柱塞管的端部与阻流阀的端部相连通。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述径导槽呈径向布置，所述弧导槽为弧形槽结构，且弧导槽的两端分别靠近和远离第一转盘的圆心。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置防抖云台和水准仪稳定器结构进行水准仪检测头的减震防护，以防抖云台和水准仪稳定器实现水准仪检测头在校准云台表面的多轴浮动安装避免校准云台和水准仪检测头之间的振动传导，在使用和运输过程中保证水准仪检测头的稳定以及对水准仪检测头进行防抖保护，提高对水准仪检测头的防护效果。

2.本发明中，通过设置新型阻尼减震机构结构，利用结构相同的第一轴阻尼器、第二轴阻尼器和阻尼减震机构结构进行多轴向的运动换能，将轴向偏转力转换为液流动能，从而利用吸能组件内部稳定的液流流动进行吸能，以减缓轴偏转能力，从而提高对水准仪检测头的稳定性保持进行防抖保护。

3.本发明中，通过设置阻流阀进行压力舱和液压缸内部液流的限流调节，采用液流阻力调节分别在水准仪检测头使用状态和运输状态下减小和增大防抖效果，从而根据状态进行快速切换以在使用状态下保持水准仪检测头的稳定，在运输状态下实现对设备的防抖防护。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的校准云台结构示意图；

图3为本发明一个实施例的防抖云台结构示意图；

图4为本发明一个实施例的水准仪稳定器结构示意图；

图5为本发明一个实施例的缓冲摆块和水准仪检测头结构示意图；

图6为本发明一个实施例的阻尼减震机构分解结构示意图；

图7为本发明一个实施例的吸能组件结构示意图；

图8为本发明一个实施例的压力舱截面结构示意图。

附图标记：

100、校准云台；110、固定座；120、云台座；130、调节杆；

200、防抖云台；210、定轴座；220、动轴板；230、第一轴阻尼器；240、第二轴阻尼器；

300、水准仪稳定器；310、第一定位板；320、第二定位板；330、缓冲摆块；331、配重杆；

400、阻尼减震机构；410、第一转盘；420、第二转盘；430、径动块；440、吸能组件；411、弧导槽；421、径导槽；431、套轴销；441、压力舱；442、阻流阀；443、液压缸；444、液推杆；

500、水准仪检测头。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种土地测绘用水准仪及使用方法。

结合图1至图8所示，本发明提供的一种土地测绘用水准仪及使用方法，包括：校准云台100、防抖云台200、水准仪稳定器300和阻尼减震机构400，防抖云台200固定安装于校准云台100的顶面，防抖云台200包括定轴座210、动轴板220以及对称布置于动轴板220两侧的第一轴阻尼器230和第二轴阻尼器240，第一轴阻尼器230的另一侧与水准仪稳定器300的表面固定连接，水准仪稳定器300包括第一定位板310、第二定位板320和缓冲摆块330，阻尼减震机构400的数量为四个且均分为两组，其中一组阻尼减震机构400关于缓冲摆块330对称布置于第一定位板310的两侧且与第二定位板320的表面固定连接，另一组阻尼减震机构400关于缓冲摆块330对称布置于第二定位板320的上下两侧且与缓冲摆块330的表面固定连接，第一轴阻尼器230、第二轴阻尼器240和阻尼减震机构400的结构大小均相同；

阻尼减震机构400包括第一转盘410、第二转盘420、径动块430和吸能组件440，第一转盘410和第二转盘420的数量均为两个且分别对称布置于径动块430的两侧，第一转盘410和第二转盘420的表面分别开设有若干与径动块430一一对应的弧导槽411和径导槽421，径动块430的表面设有套接于弧导槽411和径导槽421内侧的套轴销431，吸能组件440包括依次相互连接的压力舱441、阻流阀442和液压缸443，液压缸443的表面设有若干液推杆444，液推杆444的一端于径动块430的表面滑动连接。

在该实施例中，校准云台100包括固定座110、云台座120和若干调节杆130，调节杆130两两一组均分为多组且每组云台座120呈V字形布置，各组调节杆130呈圆周方向均匀布置于固定座110顶面的边缘，调节杆130的上下两端分别与固定座110的顶面和云台座120的底面活动连接。

进一步的，云台座120的表面嵌入安装有水平检测模块，水平检测模块为水平传感器或陀螺仪中的一种或其组合，水平检测模块的输出端电性连接有控制器，控制器的输出端与调节杆130的输入端电性连接。

具体的，通过水平检测模块检测云台座120表面水平状态以通过PID控制方式控制各个调节杆130的驱动，进行调节杆130的伸缩调节，从而进行云台座120水平度的自动调节进行水准仪检测头500工作校准。

在该实施例中，第二轴阻尼器240的第一转盘410与定轴座210表面固定连接，第二轴阻尼器240的第二转盘420与动轴板220的一侧固定连接，第一轴阻尼器230的第一转盘410与动轴板220表面固定连接，第一轴阻尼器230的第二转盘420与第一定位板310的一侧固定连接。

具体的，分别将第一轴阻尼器230和第二轴阻尼器240的第一转盘410和第二转盘420连接不同部件，由第二轴阻尼器240吸收定轴座210和动轴板220之间偏转动能，由第一轴阻尼器230吸收动轴板220和第一定位板310之间相对运动动能，从而利用第一轴阻尼器230和第二轴阻尼器240实现水准仪稳定器300的浮动安装。

在该实施例中，其中一组阻尼减震机构400的第一转盘410与第一定位板310的表面固定连接且该组阻尼减震机构400的第二转盘420与第二定位板320的表面固定连接，另一组阻尼减震机构400的第一转盘410与第二定位板320的表面固定连接且该组阻尼减震机构400的第二转盘420与缓冲摆块330的表面固定连接，两组阻尼减震机构400呈相互垂直防线布置。

具体的，利用一组阻尼减震机构400实现第一定位板310和第二定位板320之间的浮动连接，另一组阻尼减震机构400实现第二定位板320与缓冲摆块330之间的浮动连接，从而实现缓冲摆块330和水准仪检测头500的浮动安装进一步避免防抖云台200与水准仪检测头500之间的振动传导。

在该实施例中，缓冲摆块330的表面设有若干均匀布置的配重杆331，配重杆331的一端设有配重球头，配重杆331与阻尼减震机构400的圆心位于同一竖直平面内。

具体的，通过增大缓冲摆块330的配重提高调谐质量，使其质心保持在第一定位板310和第二定位板320内部提高稳定性。

在该实施例中，压力舱441的表面设有与外环境连通的排气孔，压力舱441的内部设有密封隔膜，密封隔膜为弹性胶片结构，且密封隔膜的下方设有与阻流阀442一端连通的空腔，液压缸443的内部设有用于液推杆444运动的柱塞管，柱塞管的端部与阻流阀442的端部相连通。

具体的，在液推杆444柱塞运动中液压缸443内部油液反复通过阻流阀442在压力舱441和液压缸443内部运动，利用密封隔膜作为压力舱441内部的消压结构，消除液流通入压力舱441内部的压力阻力，实现液流在压力舱441和液压缸443内部的运动。

在该实施例中，径导槽421呈径向布置，弧导槽411为弧形槽结构，且弧导槽411的两端分别靠近和远离第一转盘410的圆心。

具体的，在第一转盘410和第二转盘420受两端连接布置的牵引下发生相对转动中弧导槽411和径导槽421对套轴销431的套接导向作用，将第一转盘410和第二转盘420的偏转运动转换为径动块430的径向运动，从而由径动块430推动或抽拔液推杆444。

本发明的工作原理及使用方法：

在使用该土地测绘用水准仪时，在运输阶段，调节增大阻流阀442内部流道使得压力舱441和液压缸443之间液流可快速流通，在运输过程中由于运输路况等原因导致的振动传导至防抖云台200和水准仪稳定器300后，由第一轴阻尼器230和第二轴阻尼器240液流阻尼消除动轴板220和水准仪稳定器300的轴向偏转动能，由阻尼减震机构400消除缓冲摆块330的轴向偏转动能，从而保持缓冲摆块330和水准仪检测头500的稳定，避免水准仪检测头500因振动导致的内部零件损坏；

第一轴阻尼器230、第二轴阻尼器240和阻尼减震机构400的结构和工作原理相同，即当分别连接第一转盘410和第二转盘420的部件发生相对运动时，导致第一转盘410和第二转盘420发生相对偏转，由第一转盘410和第二转盘420相对转动中弧导槽411和径导槽421对套轴销431的套接导向作用，将第一转盘410和第二转盘420的偏转运动转换为径动块430的径向运动，从而由径动块430推动或抽拔液推杆444，在液推杆444的柱塞运动下实现液压缸443和压力舱441内部液流的挤出和回流，将机械动能转换为液流动能，从而利用液流运动吸收抖动效果；

在使用阶段，可通过校准云台100进行设备架设，由云台座120表面水平传感器检测云台座120的水平状态并反馈调节各个调节杆130的工作，使调节杆130伸缩运动，多个调节杆130的调节以保持云台座120表面水平实现对水准仪检测头500的自动水平校准，调节旋紧阻流阀442，使压力舱441和液压缸443之间液流流通阻力增大，以限制液推杆444和径动块430的运动，从而限制与第一转盘410和第二转盘420连接布置的运动，进而控制整个防抖云台200和水准仪稳定器300保持稳定，避免水准仪检测头500测量工作中的抖动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种土地测绘用水准仪，其特征在于，包括：校准云台（100）、防抖云台（200）、水准仪稳定器（300）和阻尼减震机构（400），所述防抖云台（200）固定安装于校准云台（100）的顶面，所述防抖云台（200）包括定轴座（210）、动轴板（220）以及对称布置于动轴板（220）两侧的第一轴阻尼器（230）和第二轴阻尼器（240），所述第一轴阻尼器（230）的另一侧与水准仪稳定器（300）的表面固定连接，所述水准仪稳定器（300）包括第一定位板（310）、第二定位板（320）和缓冲摆块（330），所述阻尼减震机构（400）的数量为四个且均分为两组，其中一组阻尼减震机构（400）关于缓冲摆块（330）对称布置于第一定位板（310）的两侧且与第二定位板（320）的表面固定连接，另一组阻尼减震机构（400）关于缓冲摆块（330）对称布置于第二定位板（320）的上下两侧且与缓冲摆块（330）的表面固定连接，所述第一轴阻尼器（230）、第二轴阻尼器（240）和阻尼减震机构（400）的结构大小均相同；

所述阻尼减震机构（400）包括第一转盘（410）、第二转盘（420）、径动块（430）和吸能组件（440），所述第一转盘（410）和第二转盘（420）的数量均为两个且分别对称布置于径动块（430）的两侧，所述第一转盘（410）和第二转盘（420）的表面分别开设有若干与径动块（430）一一对应的弧导槽（411）和径导槽（421），所述径动块（430）的表面设有套接于弧导槽（411）和径导槽（421）内侧的套轴销（431），所述吸能组件（440）包括依次相互连接的压力舱（441）、阻流阀（442）和液压缸（443），所述液压缸（443）的表面设有若干液推杆（444），所述液推杆（444）的一端与径动块（430）的表面滑动连接；

所述第二轴阻尼器（240）的第一转盘（410）与定轴座（210）表面固定连接，所述第二轴阻尼器（240）的第二转盘（420）与动轴板（220）的一侧固定连接，所述第一轴阻尼器（230）的第一转盘（410）与动轴板（220）表面固定连接，所述第一轴阻尼器（230）的第二转盘（420）与第一定位板（310）的一侧固定连接；

其中一组所述阻尼减震机构（400）的第一转盘（410）与第一定位板（310）的表面固定连接且该组阻尼减震机构（400）的第二转盘（420）与第二定位板（320）的表面固定连接，另一组所述阻尼减震机构（400）的第一转盘（410）与第二定位板（320）的表面固定连接且该组阻尼减震机构（400）的第二转盘（420）与缓冲摆块（330）的表面固定连接，两组所述阻尼减震机构（400）呈相互垂直方向布置;

所述压力舱（441）的表面设有与外环境连通的排气孔，所述压力舱（441）的内部设有密封隔膜，所述密封隔膜为弹性胶片结构，且密封隔膜的下方设有与阻流阀（442）一端连通的空腔，所述液压缸（443）的内部设有用于液推杆（444）运动的柱塞管，所述柱塞管的端部与阻流阀（442）的端部相连通;

所述径导槽（421）呈径向布置，所述弧导槽（411）为弧形槽结构，且弧导槽（411）的两端分别靠近和远离第一转盘（410）的圆心。

2.根据权利要求1所述的一种土地测绘用水准仪，其特征在于，所述校准云台（100）包括固定座（110）、云台座（120）和若干调节杆（130），所述调节杆（130）两两一组均分为多组且每组调节杆（130）呈V字形布置，各组调节杆（130）呈圆周方向均匀布置于固定座（110）顶面的边缘，所述调节杆（130）的上下两端分别与固定座（110）的顶面和云台座（120）的底面活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种土地测绘用水准仪，其特征在于，所述云台座（120）的表面嵌入安装有水平检测模块，所述水平检测模块为水平传感器或陀螺仪中的一种或其组合，所述水平检测模块的输出端电性连接有控制器，所述控制器的输出端与调节杆（130）的输入端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种土地测绘用水准仪，其特征在于，所述缓冲摆块（330）的表面设有若干均匀布置的配重杆（331），所述配重杆（331）的一端设有配重球头，所述配重杆（331）与阻尼减震机构（400）的圆心位于同一竖直平面内。