CN202361982U - 一种夜间精密测量水准尺装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种夜间精密测量水准尺装置，包括水准尺单元、主照明的带状灯板单元、水准器照明灯单元、开关电路单元和供电电源单元，所述水准尺单元为背面装有气泡式水准器的尺身，所述长条型的尺面上制有非等间隔的条码，沿尺身长轴方向排列，所述背部侧边安装有两把可转动方向的手柄；所述主照明的带状灯板单元安装于条码侧边的方形PE塑料管中。本实用新型克服了水准尺在光照度不稳定或光照度低的环境下无法识别条码的缺点，达到使夜间测量随气温变化小、受大气折射光影响小以及在道路夜间测量时受行车震动影响小、能最大程度地提高水准测量精度的优点。

Description

一种夜间精密测量水准尺装置

技术领域

本实用新型属于工程测量领域，特别涉及一种可用于夜间环境精密水准测量的新型装置。

背景技术

测定地面点高程的工作称为高程测量，目前由于水准测量的测量精度相对较高而被广泛运用于工程测量、工业测量及大地测量等，水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线来读取竖立于两点的水准尺上的读数，通过计算来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。原理如附图1所示。

目前所应用的水准仪按原理可分为光学水准仪和电子水准仪，其中电子水准仪是在仪器望远镜光路中增加了分光镜和光电探测装置(CCD阵列)等部件，采用条形码分划水准尺和图像处理电子系统构成光、机、电及信息存储与处理一体化的水准测量系统。电子水准仪测量时通常采用的辅助工具为水准尺和尺垫，同时采用以下3种自动电子读数方法进行测量：相关法、几何法及相位法。

电子水准仪具有测量速度快、读数客观、劳动强度小、作业精度高、测量数据便于输入计算机以及容易实现水准测量内外业一体化的特点而被广泛使用。但同时电子水准仪在读数时存在着对水准尺的光照度要求高的缺点，在光照度较低、光线不均匀或者条码尺上有阴影的情况下无法读数。

在实际工作中，部分测量工作必须要求在夜间环境下进行：如城市地下铁路线路的沉降观测、高架铁路的高精度测量，以及由于白天车辆产生的震动使测量精度降低而要求在夜间车辆稀少环境下进行的桥梁动静载试验以及高速公路沉降观测等。由于夜间光照条件经常达不到要求，导致水准仪无法识别出水准尺上的条码；同时在实际测量过程中水准尺必须移动，而当距离水准仪较远时，采用大功率的灯光照明或者手电筒的照明方式都不适合观测。

实用新型内容

有鉴于此，为了克服现有水准尺无法在夜间环境中顺利精确完成测量作业的不足，本实用新型提供一种适用于国外各种光学水准仪配套的条码标尺在夜间进行精密水准测量作业的水准尺装置。

国外原装的如天宝、徕卡、拓普康、蔡司等电子水准仪的铟钢条码水准标尺和玻璃钢条码标尺，以及国内的水准标尺均可使用。

本实用新型提供的一种夜间精密测量水准尺装置，包括水准尺单元、主照明灯板、水准器照明灯、开关电路、供电电源。所述水准尺为背面装有气泡式水准尺的尺身，所述长条型的尺面上制有非等间隔的条码，沿尺身长轴方向排列，所述背部侧边安装两把可转动方向的手柄；所述主照明灯板单元安装于条码侧边的PE塑料管中。

进一步，所述背部侧边安装的可转动方向手柄为两把，所述PE塑料管安装于条码的左侧边上。

进一步，所述主照明灯板由25组高亮度的LED发光二极管并联构成，其中每组由4颗LED高亮度发光二极管串联构成。

进一步，所述水准器照明灯为单颗LED高亮度发光二极管，安装在所述水准器的正上方。

进一步，所述开关电路中控制开关为拨动开关，安装在所述水准尺的手柄下方。

进一步，所述供电电源单元采用12V1.3AH/20HR铅蓄电池，安装在所述水准尺的水准器下方。

整个系统工作时电路电流为800mA，使照明系统工作时间达到一个夜间工作日以上。

本实用新型所述一种夜间精密测量水准尺装置的有益效果在于，本实用新型既能实现水准测量的数字化，即可用于电子水准测量，又可用于光学水准测量用的水准尺。

1.由于本实用新型在水准尺的基础上加装照明装置，克服了水准尺在光照度不稳定或低的环境下无法识别条码的缺点，从而使夜间测量随气温变化小、受大气折射光影响小以及在道路夜间测量时受行车震动影响小、能最大程度地提高水准测量精度的优点。

2.本实用新型可以使电子水准仪更好地工作于光线较弱或者杂乱的环境中，由于LED照明灯板距离水准尺条码很近，故条码处的光照度很强，而环境光线对照明灯板的照明范围基本不起作用。

3.本实用新型的照明灯板安装简单，成本低廉，适用于国内外多种电子水准仪的铟钢条码水准标尺或玻璃钢条码标尺，使用方便、简单。

4.本实用新型的使用可以大大地降低测量人员的工作量，提高工作效率，由于水准尺采用主动式的照明方式，从而使电子水准仪识别条码的灵敏度增加，很大程度上缩短了测量工作的调整、校正时间。

5.本实用新型维护简单，维护费用低，耗电量低，工作时间长，由于供电采用12V1.3AH/20HR的可反复充电的铅蓄电池，照明系统的工作电流为800mA，使照明系统工作时间能达到一个夜间工作日以上。

附图说明

图1为本实用新型利用水准仪进行水准测量的工作示意图；

图2为本实用新型的正面结构示意图；

图3为本实用新型的背面结构示意图；

图4为本实用新型主照明灯板结构示意图

图5为本实用新型的系统电路图。

图中所示：1-水准尺；2-PE塑料管；3-主照明灯板；4-水准尺条码；5-水准尺手柄；6-控制开关；7-水准器照明灯；8-水准器；9-铅蓄电池；10-前进方向；11-大地水准面。

具体实施方式

下面通过结合附图1至图5对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述，但这并不限制本实用新型的范围。

本实用新型所述如图2、3所示，水准尺1采用3m长的精密铟钢水准尺，尺身背面的下半部分装有两个气泡式水准器8，距离尺身底部分别为20cm、100cm；水准尺1背面侧边距离尺身底部120cm处安装有两把可内外转动方向的水准尺手柄5；水准尺1在长条型的尺面上制有非等间隔的水准尺条码4，沿尺身长轴方向排列；所述水准尺条码4左侧的上边沿安装一条1.0cm×1.8cm的PE塑料管2，照明系统中主照明灯板3固定于PE塑料管2与所述水准尺条码4相对的一侧。

本实用新型的照明系统固件安装如图4所示，其电路原理如图5所示，照明系统包括主照明灯板3、水准器照明灯7、开关线路和供电电源。主照明灯板3由25组高亮度的LED发光二极管并联构成，其中每组又由4个LED发光二极管串联而成；水准器照明灯7为单颗高亮度的LED发光二极管，分别安装在水准尺1的水准器8的正上方，照亮水准尺1上的水准器8，便于夜间观察水准器8的气泡；控制开关6为能承受较大电流通过的拨动开关，控制整个照明系统电路的闭合和断开，安装在距水准尺1的水准尺手柄5下方5cm处；供电电源采用12V1.3AH/20HR铅蓄电池9，安装在水准尺1的水准器8下方，距离水准尺1底部5cm。

本实用新型适用于电子水准仪和光学水准仪在夜间无光照条件下的水准精密测量以及白天复杂光线照射环境的精密测量。本实用新型的测量操作过程如下(见图1)：

将水准尺1立于已知高程的水准点上作为后视，水准仪置于施测路线附近合适位置，在施测路线的前进方向上放置尺垫，在尺垫上竖立水准尺1作为前视。立尺点的选择应尽量保持仪器至前、后水准尺1的距离大致相等。

粗平水准仪后瞄准后视标尺，用微倾螺旋将水准管气泡居中，用中丝读后视读数至毫米。掉转望远镜瞄准前视标尺，再次将水准管气泡居中，用中丝读前视读数至毫米。

将读数记录在手薄中，并立即计算高差。此为第一测站的全部工作。

第一测站结束后，记录员通知后视标尺员向前转移，选定第二站的前视点，并将仪器随之迁至第二测站。前视尺的尺垫保持不动，而作为第二测站的后视尺。然后依第一测站相同的工作程序进行第二测站的工作。如此依次沿水准路线方向施测直至全部路线观测完为止。

尽管通过参照实用新型的某些优选实施例，已经对实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型精神和范围。

Claims (6)

1.一种夜间精密测量水准尺装置，包括水准尺、主照明灯板、水准器照明灯、开关电路和供电电源，所述水准尺为背面装有气泡式水准器的尺身，所述长条型的尺面上制有非等间隔的条码，沿尺身长轴方向排列，所述背部侧边安装有两把可转动方向的手柄；所述主照明灯板安装于条码侧边的PE塑料管中。

2.按照权利要求1所述夜间精密测量水准尺装置，其特征在于：所述PE塑料管安装于条码的左侧边上。

3.按照权利要求1所述夜间精密测量水准尺装置，其特征在于：所述主照明灯板由25组高亮度的LED发光二极管并联构成，其中每组由4颗LED高亮度发光二极管串联构成。

4.按照权利要求1所述夜间精密测量水准尺装置，其特征在于：所述水准器照明灯为单颗LED高亮度发光二极管，安装在水准尺的水准器的正上方。

5.按照权利要求1所述夜间精密测量水准尺装置，其特征在于：所述开关电路中控制开关为拨动开关，安装在水准尺手柄下方。

6.按照权利要求1所述夜间精密测量水准尺装置，其特征在于：所述供电电源采用12V1.3AH/20HR铅蓄电池，安装在所述水准尺的水准器下方。

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