CN117109529B - 一种水准测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水准测量装置，涉及水准测量技术领域，测量装置本体包括支撑腿、望远镜和校准杆，所述支撑腿的顶部安装有望远镜，所述望远镜的外壳下方安装有基座，所述校准杆向下从每个支撑腿的中间位置穿过，且支撑腿的内部安装有锁定机构和定位组件，且校准杆从锁定机构的内侧穿过，且校准杆的末端与定位组件的表面之间设置有间隙，该水准测量装置通过望远镜底部的半球形的基座结构，并借助校准杆自动完成初步的水平调节过程，并配合人工手动辅助精调校准，即可高效的实现对该望远镜的水平调节，简化了调控的步骤，更容易上手使用和普及应用，也能够获取该测量装置所安装区域的地面与水平面之间的夹角数据。

Description

一种水准测量装置

技术领域

本发明涉及水准测量技术领域，具体为一种水准测量装置。

背景技术

水准测量主要是用于测量各点之间的高差，也就是控制各个控制点的高程。实际测量过程中会利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差,这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程，该过程中就需要使用到专用的水准测量装置。

现有技术中的水准测量装置通过三角架对水准仪进行支撑，即可借助水准仪上的望远镜对安装在远处的水准尺进行观测，但是为了确保水准仪测量结果的准确性，就需要通过调节脚螺旋来使水准仪达到水平状态，该过程操作费时费力，调节步骤繁琐，且由于用来指示的水平尺需要从上垂直进行观察，测量人员对水平尺的观察角度不规范同样会增加对水平调节的误差，因此常规的水准测量装置学习时间成本较高，操作流程较长。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种水准测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明能够自动实现水平粗调过程，手动找平过程简单高效便捷，且降低了对水平尺读取时的动作要求。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种水准测量装置，包括测量装置本体，所述测量装置本体包括支撑腿、望远镜和校准杆，所述支撑腿的顶部安装有望远镜，所述望远镜的外壳下方安装有基座，所述基座的底部中间位置连接有校准杆，所述校准杆向下从四个支撑腿围成的空间的中间位置穿过，四个支撑腿腿围成的空间的中间位置的内部安装有锁定机构和定位组件，且校准杆从锁定机构的内侧穿过，且校准杆的末端与定位组件的表面之间设置有间隙，所述支撑腿通过将末端的锥块插入到地面下后进行安装固定，所述望远镜的顶部安装有水平尺，且水平尺的底部与校准杆的顶部相连接，所述校准杆的中间位置嵌装有激光器，且激光器设置有两个，每个激光器分别朝向顶部和底部发射光线。

进一步的，所述基座的底部设置有弧形板，且校准杆从弧形板的中间位置向下穿出，所述支撑腿的顶部安装有托环，所述托环的表面嵌装有多个滚珠。

进一步的，所述滚珠均匀的分布在托环的内壁上，且望远镜通过底部的弧形板与每个滚珠的表面进行按压贴合，所述弧形板整体呈半球形结构，所述望远镜的两端分别设置有物镜和目镜。

进一步的，所述校准杆的末端安装有出光口，所述定位组件包括第一支架和刻度盘，所述第一支架的末端与支撑腿的表面固定连接，且刻度盘的表面印刻有刻度线。

进一步的，所述出光口的顶部安装有配重块，所述激光器产生的光线向下发射后从出光口处照射到刻度盘上，所述支撑腿的表面末端安装有压板，且压板的内侧通过螺纹结构旋装在支撑腿的表面。

进一步的，所述锁定机构包括限位板和卡盘，所述卡盘的内部设置有夹层，且卡盘的表面开设有螺纹套筒，所述卡盘的侧边安装有第二支架，所述限位板套设在校准杆的表面。

进一步的，所述校准杆的表面设置有顶部挡板和底部挡板，且限位板安装在顶部挡板和底部挡板的中间位置处，所述限位板整体嵌入到夹层的内部，且限位板的表面贴装有防滑垫。

进一步的，所述螺纹套筒的内部穿插有螺纹柱，所述螺纹柱的底部安装有挤压垫，所述螺纹柱的顶部安装有调节旋钮，所述螺纹柱通过旋转的形式将底部的挤压垫按压在防滑垫的表面，所述螺纹柱以及螺纹套筒以对称的形式安装在卡盘表面的两侧，所述卡盘通过侧边的第二支架与支撑腿的表面固定连接。

进一步的，所述水平尺的内部注入有遮光混合液，且遮光混合液的内部设置有水准气泡，所述校准杆的内部穿插有光纤线，且光纤线的顶部与水平尺的底部相连接。

进一步的，所述水平尺的顶部中间位置嵌装有透光灯珠，且透光灯珠侧边的水平尺外壳均采用有色透光材料，所述光纤线与透光灯珠处于同一直线上。

本发明的有益效果：

1.该水准测量装置通过在望远镜的底部安装有半球形的基座结构，并连接有校准杆，即可在完成对支撑腿的安装后，借助校准杆自动完成初步的水平调节过程，并配合人工手动辅助精调校准，即可高效的实现对该望远镜的水平调节，简化了调控的步骤，更容易上手使用。

2.该水准测量装置在校准杆的底部安装有定位组件，通过该定位组件能够在完成对望远镜的水平调节过程后，也能够直接获取该测量装置所安装平面上与水平面之间的夹角数据，提供了更多的数据参数，且该过程自动实现，同时配合锁定机构能够在完成对找平后对望远镜进行锁定，避免其后续再次发生晃动。

3.该水准测量装置将校准杆的顶部直接与水平尺进行连接，因此能够通过校准杆内部的激光器产生的光线，导入到顶部的水平尺内部，当水平尺达到完全水平的状态后，即可借助水准气泡的位置完成对光线的传递，从而测量人员在夜间或者非垂直向下观察的状态下，都能够借助自动产生的光亮来判断是否已经达到水平的状态。

附图说明

图1为本发明一种水准测量装置的外形的结构示意图；

图2为本发明一种水准测量装置的定位组件部分的结构示意图；

图3为本发明一种水准测量装置的锁定机构部分的结构示意图；

图4为本发明一种水准测量装置的激光器部分的结构示意图；

图5为本发明一种水准测量装置的基座部分的结构示意图；

图6为本发明一种水准测量装置的水平尺内部的剖视图；

图中：1、支撑腿；2、望远镜；3、基座；4、校准杆；5、定位组件；6、锁定机构；7、压板；8、第一支架；9、刻度盘；10、配重块；11、出光口；12、顶部挡板；13、底部挡板；14、限位板；15、防滑垫；16、卡盘；17、夹层；18、螺纹套筒；19、第二支架；20、螺纹柱；21、挤压垫；22、调节旋钮；23、激光器；24、光纤线；25、托环；26、滚珠；27、弧形板；28、目镜；29、物镜；30、水平尺；31、遮光混合液；32、水准气泡；33、透光灯珠。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种水准测量装置，包括测量装置本体，所述测量装置本体包括支撑腿1、望远镜2和校准杆4，所述支撑腿1的顶部安装有望远镜2，所述望远镜2的外壳下方安装有基座3，所述基座3的底部中间位置连接有校准杆4，所述校准杆4向下从四个支撑腿1围成的空间的中间位置穿过，四个支撑腿腿1围成的空间的中间位置的内部安装有锁定机构6和定位组件5，且校准杆4从锁定机构6的内侧穿过，且校准杆4的末端与定位组件5的表面之间设置有间隙，所述支撑腿1通过将末端的锥块插入到地面下后进行安装固定，所述望远镜2的顶部安装有水平尺30，且水平尺30的底部与校准杆4的顶部相连接，所述校准杆4的中间位置嵌装有激光器23，且激光器23设置有两个，每个激光器23分别朝向顶部和底部发射光线，该水准测量装置使用时通过底部的支撑腿1进行支撑放置，通过顶部的望远镜2朝向测量位置处预先安装的水准尺进行观察，即可完成对测量区域中的水准数据的测算过程，进行安装时，先调节底部的每个压板7在支撑腿1上的所处高度，然后将支撑腿1的底部嵌入到地面下，借助压板7按压在地面上即可完成固定过程，同时通过压板7的高度也能够控制插装后的望远镜2所处高度，完成安装后，借助望远镜2底部的校准杆4即可实现初步的自动调平过程，并手动对校准杆4的末端进行移动，即可完成后续的精调过程，观察顶部的水平尺30直至望远镜2完全达到水平状态。

本实施例，所述基座3的底部设置有弧形板27，且校准杆4从弧形板27的中间位置向下穿出，所述支撑腿1的顶部安装有托环25，所述托环25的表面嵌装有多个滚珠26，所述滚珠26均匀的分布在托环25的内壁上，且望远镜2通过底部的弧形板27与每个滚珠26的表面进行按压贴合，所述弧形板27整体呈半球形结构，所述望远镜2的两端分别设置有物镜29和目镜28，通过在望远镜2的底部安装有半球形的基座3结构，并连接有校准杆4，即可在完成对支撑腿1的安装后，借助校准杆4自动完成初步的水平调节过程，并配合人工手动辅助精调校准，即可高效的实现对该望远镜2的水平调节，简化了调控的步骤，更容易上手使用，具体的，由于望远镜2的底部基座3部分通过弧形板27与支撑腿1顶部的托环25进行接触，因此在校准杆4底部的配重块10作用下，即可拉动整个望远镜2晃动，从而在校准杆4的作用下能够将望远镜2进行初步的找平，该过程不受到支撑腿1的具体安装位置所影响，即使支撑腿1安装在斜面上，仍旧能够通过配重块10的重力作用完成上述过程。

本实施例，所述校准杆4的末端安装有出光口11，所述定位组件5包括第一支架8和刻度盘9，所述第一支架8的末端与支撑腿1的表面固定连接，且刻度盘9的表面印刻有刻度线，所述出光口11的顶部安装有配重块10，所述激光器23产生的光线向下发射后从出光口11处照射到刻度盘9上，所述支撑腿1的表面末端安装有压板7，且压板7的内侧通过螺纹结构旋装在支撑腿1的表面，在校准杆4的底部安装有定位组件5，通过该定位组件5能够在完成对望远镜2的水平调节过程后，也能够直接获取该测量装置所安装平面上与水平面之间的夹角数据，提供了更多的数据参数，且该过程自动实现，同时配合锁定机构6能够在完成对找平后对望远镜2进行锁定，避免其后续再次发生晃动，由于望远镜2上设置有物镜29、目镜28以及其它多种辅助调控结构，因此望远镜2的重心部分并不固定，因此即使通过上述配重块10的下压将望远镜2达到初步水平状态，仍旧无法满足测量所需要的水平度精度，此时即可通过手动握持校准杆4的底部，观察水平尺30中的水准气泡32位置，晃动校准杆4直至水平尺30显示达到完全水平即可，此时由于刻度盘9固定在支撑腿1上，而支撑腿1又由于底部的多个压板7与地面贴合，因此刻度盘9与地面所在平面保持平行，此时校准杆4的底部所指向的刻度盘9上的具体点位，即可代表该刻度盘9所在平面与水平面之间的倾角数据，进而获取该装置安装地面与水平面之间的角度数据。

本实施例，所述锁定机构6包括限位板14和卡盘16，所述卡盘16的内部设置有夹层17，且卡盘16的表面开设有螺纹套筒18，所述卡盘16的侧边安装有第二支架19，所述限位板14套设在校准杆4的表面，所述校准杆4的表面设置有顶部挡板12和底部挡板13，且限位板14安装在顶部挡板12和底部挡板13的中间位置处，所述限位板14整体嵌入到夹层17的内部，且限位板14的表面贴装有防滑垫15，所述螺纹套筒18的内部穿插有螺纹柱20，所述螺纹柱20的底部安装有挤压垫21，所述螺纹柱20的顶部安装有调节旋钮22，所述螺纹柱20通过旋转的形式将底部的挤压垫21按压在防滑垫15的表面，所述螺纹柱20以及螺纹套筒18以对称的形式安装在卡盘16表面的两侧，所述卡盘16通过侧边的第二支架19与支撑腿1的表面固定连接，具体的，通过转动调节旋钮22将底部的挤压垫21与防滑垫15之间产生一定的阻力，即可在上述对校准杆4的调节过程中，避免校准杆4的晃动过于灵活的情况，且完成调节后，直接转动调节旋钮22，将底部的挤压垫21与防滑垫15的表面产生较大的挤压力，进而完全对整个校准杆4的限制效果，确保后续测量过程中望远镜2不会再发生变化。

本实施例，所述水平尺30的内部注入有遮光混合液31，且遮光混合液31的内部设置有水准气泡32，所述校准杆4的内部穿插有光纤线24，且光纤线24的顶部与水平尺30的底部相连接，所述水平尺30的顶部中间位置嵌装有透光灯珠33，且透光灯珠33侧边的水平尺30外壳均采用有色透光材料，所述光纤线24与透光灯珠33处于同一直线上，将校准杆4的顶部直接与水平尺30进行连接，因此能够通过校准杆4内部的激光器23产生的光线，导入到顶部的水平尺30内部，当水平尺30达到完全水平的状态后，即可借助水准气泡32的位置完成对光线的传递，从而测量人员在夜间或者非垂直向下观察的状态下，都能够借助自动产生的光亮来判断已经达到水平的状态，具体的，本实施例中水平尺30的内部采用黑色溶液，因此当未达到水平状态时，水准气泡32未处于底部光纤线24和顶部透光灯珠33之间，因此激光器23产生的光线沿着光纤线24向上传导后会照射到遮光混合液31中，无法醒目的被外部观测到，直至达到完全水平后，水准气泡32处于底部光纤线24和顶部透光灯珠33之间，激光器23产生的光线沿着光纤线24向上传导后会从水准气泡32中照射到顶部透光灯珠33上，从而在顶部的任意位置观测均能够清晰的判断出已经达到了水平状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种水准测量装置，包括测量装置本体，其特征在于：所述测量装置本体包括支撑腿（1）、望远镜（2）和校准杆（4），所述支撑腿（1）的顶部安装有望远镜（2），所述望远镜（2）的外壳下方安装有基座（3），所述基座（3）的底部中间位置连接有校准杆（4），所述校准杆（4）向下从四个支撑腿（1）围成的空间的中间位置穿过，四个支撑腿腿（1）围成的空间的中间位置的内部安装有锁定机构（6）和定位组件（5），且校准杆（4）从锁定机构（6）的内侧穿过，且校准杆（4）的末端与定位组件（5）的表面之间设置有间隙，所述支撑腿（1）通过将末端的锥块插入到地面下后进行安装固定，所述望远镜（2）的顶部安装有水平尺（30），且水平尺（30）的底部与校准杆（4）的顶部相连接，所述校准杆（4）的中间位置嵌装有激光器（23），且激光器（23）设置有两个，每个激光器（23）分别朝向顶部和底部发射光线，所述基座（3）的底部设置有弧形板（27），且校准杆（4）从弧形板（27）的中间位置向下穿出，所述支撑腿（1）的顶部安装有托环（25），所述托环（25）的表面嵌装有多个滚珠（26），所述滚珠（26）均匀的分布在托环（25）的内壁上，且望远镜（2）通过底部的弧形板（27）与每个滚珠（26）的表面进行按压贴合，所述弧形板（27）整体呈半球形结构，所述望远镜（2）的两端分别设置有物镜（29）和目镜（28），所述校准杆（4）的末端安装有出光口（11），所述定位组件（5）包括第一支架（8）和刻度盘（9），所述第一支架（8）的末端与支撑腿（1）的表面固定连接，且刻度盘（9）的表面印刻有刻度线，所述出光口（11）的顶部安装有配重块（10），所述激光器（23）产生的光线向下发射后从出光口（11）处照射到刻度盘（9）上，所述支撑腿（1）的表面末端安装有压板（7），且压板（7）的内侧通过螺纹结构旋装在支撑腿（1）的表面，所述水平尺（30）的内部注入有遮光混合液（31），且遮光混合液（31）的内部设置有水准气泡（32），所述校准杆（4）的内部穿插有光纤线（24），且光纤线（24）的顶部与水平尺（30）的底部相连接，所述水平尺（30）的顶部中间位置嵌装有透光灯珠（33），且透光灯珠（33）侧边的水平尺（30）外壳均采用有色透光材料，所述光纤线（24）与透光灯珠（33）处于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种水准测量装置，其特征在于：所述锁定机构（6）包括限位板（14）和卡盘（16），所述卡盘（16）的内部设置有夹层（17），且卡盘（16）的表面开设有螺纹套筒（18），所述卡盘（16）的侧边安装有第二支架（19），所述限位板（14）套设在校准杆（4）的表面。

3.根据权利要求2所述的一种水准测量装置，其特征在于：所述校准杆（4）的表面设置有顶部挡板（12）和底部挡板（13），且限位板（14）安装在顶部挡板（12）和底部挡板（13）的中间位置处，所述限位板（14）整体嵌入到夹层（17）的内部，且限位板（14）的表面贴装有防滑垫（15）。

4.根据权利要求3所述的一种水准测量装置，其特征在于：所述螺纹套筒（18）的内部穿插有螺纹柱（20），所述螺纹柱（20）的底部安装有挤压垫（21），所述螺纹柱（20）的顶部安装有调节旋钮（22），所述螺纹柱（20）通过旋转的形式将底部的挤压垫（21）按压在防滑垫（15）的表面，所述螺纹柱（20）以及螺纹套筒（18）以对称的形式安装在卡盘（16）表面的两侧，所述卡盘（16）通过侧边的第二支架（19）与支撑腿（1）的表面固定连接。