CN204388837U - 一种水准仪调水平结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水准仪调水平结构，包括基座、转动连接在基座上表面的水准仪本体、通过调节螺栓连接在基座下部的连接底板，水准仪本体内设有望远镜，水准仪本体上还设有管水准器和微倾螺旋，在基座的前、后侧分别水平地设有沿望远镜视准轴轴向延伸的伸缩式定距杆，伸缩式定距杆的外端设有竖直的校正杆，校正杆上沿轴向设有透明的等高管，两根伸缩式定距杆上的等高管底部通过管路相连通，等高管内充注有液体，等高管的管身上设有可显示液面高度的校正刻度。本实用新型结构简单可靠，视准轴的平行度不易受测量人员人为因素以及水准仪制造、装配精度的影响，因而具有较高的水平度。

Description

一种水准仪调水平结构

技术领域

本实用新型涉及一种水准仪，尤其是涉及一种用于水准仪测量时将视准轴调至水平状态的调水平结构。

背景技术

水准测量装置主要用于在建筑等工程上测量某点位置高度、或两点位置之间的高度差。现有的光学水准测量装置通常是由一个水准仪和两个水准标尺组成，水准仪主要包括一个连接在三脚架上的基座、通过一竖直轴可转动连接在基座上的本体，本体内设有由物镜、目镜、对光透镜和分划板等构成的望远镜，本体上还设有相应的调水平结构，以便在测量时将望远镜的视准轴调至水平状态。调水平结构主要包括设置在本体上用来指示竖轴是否竖直的圆水准器、用来指示视准轴是否水平并与视准轴平行的管水准器、以及用于精确调整视准轴的微倾螺旋。需要测量时，先将两个水准标尺分别竖直地放置于地面上的两个测量点，然后再将水准仪放置在两个测量点之间的中间位置。接着通过圆水准器将水准仪初调至水平状态，再观察管水准器的气泡状态，并通过微倾螺旋将水准仪的视准轴调至水平状态，这样，水准仪即可开始用于测量。然后用望远镜照准并读取两个水准标尺的标高数值，所测标高数值之差即为两个测量点之间的高度差，如果已知其中一个测量点的高程，即可由高度差计算出另一测量点的高度。由于在给水平仪调水平时，圆水准器和管水准器中的气泡是否居中会受测量人员的视角影响，并且气泡本身具有一定大小的形状，其和圆水准器、管水准器上的刻度之间的比对也会受到测量人员经验的人为影响。特别是，水准仪本身在制造装配时也会存在一定的误差，也就是说，望远镜的视准轴和管水准器之间会存在一个平行度误差，使得水准仪在圆水准器、管水准器均显示水平时，望远镜的视准轴仍然可能存在较大的水平度误差，从而影响测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的光学水准仪所存在的望远镜的视准轴在调水平时容易产生较大误差、从而影响水准仪测量精度的问题，提供一种水准仪调水平结构，其不仅结构简单可靠，并且可使水准仪的望远镜视准轴在工作时具有较高的水平度，同时视准轴的平行度不易受测量人员人为因素以及水准仪制造、装配精度的影响。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水准仪调水平结构，包括基座、通过垂直于基座上表面的竖直轴转动连接在基座上表面的水准仪本体、通过调节螺栓连接在基座下部的连接底板，水准仪本体内设有望远镜，水准仪本体上还设有管水准器和微倾螺旋，所述管水准器在水准仪本体上横向布置并垂直于望远镜的视准轴，在基座的前、后侧分别设有沿望远镜视准轴轴向延伸的伸缩式定距杆，基座前、后侧的伸缩式定距杆同轴布置，两根伸缩式定距杆的外端分别设有竖直向上的校正杆，校正杆朝向水准仪本体的侧壁上沿轴向设有透明的等高管，两根伸缩式定距杆上的等高管底部通过管路相连通，等高管内充注有液体，等高管的管身上设有可显示液面高度的校正刻度。

本实用新型在基座的前后两侧分别设置伸缩式定距杆，并在伸缩式定距杆的端部设置校正杆，使用时，我们可先利用横向布置的管水准器通过调整调节螺栓，使水准仪本体在左右方向上保持水平，此时基座前后两侧的等高管内的液面保持在同一位置，然后再将望远镜照准前侧的校正杆上的等高管上的校正刻度，将该读取数据与该等高管内液面的读取数据做比对，即可得到视准轴与液面高度的第一差值；然后将水准仪本体转动180度，使望远镜照准基座后侧的校正杆上的等高管的校正刻度，并依照前述方法得到视准轴与后侧等高管的液面高度之间的第二差值。当视准轴具有水平误差时，上述第一差值和第二差值之间会存在一个偏差值，此时即可调整微倾螺旋，直至第一差值和第二差值相等，即表示视准轴已处于水平状态。由于本实用新型中调整视准轴的水平基准为相互连通的前后等高管内的液面，并且前后等高管内的液面高度可不受温度环境等外界因素的影响，因此可完全避免现有的水准仪由于在制造安装时所存在的望远镜视准轴本身与纵向的管水准器之间的平行度误差、以及温度等外界条件的变化对管水准器准确度的影响所造成的视准轴水平度误差。需要说明的是，本实用新型是通过横向的管水准器调整并确定左右方向的水平度的，再通过前后两个等高管确定前后纵向上的水平度。而现有的水准仪是通过一个圆水准器来初步调整并确定水平度，再通过管水准器最终确定前后纵向的水平度。由于利用圆水准器调整水平度时需要同时考虑并调整横向和纵向的平行度，因此其调整步骤繁琐、效率低下。而本实用新型则将水平度分为横向和纵向两个方向的水平度分别予以调整，因此有利于简化调整步骤，提高工作效率。

作为优选，所述等高管的液面上设有可上下浮动的指示块。

在两个等高管内设置相同的指示块，从而有利于准确观测液面的高度，进而可提高视准轴的水平度。

作为优选，所述伸缩式定距杆包括若干由里至外套接在一起的伸缩套管，伸缩套管的横截面呈矩形，伸缩式定距杆中最外面的伸缩套管的尾端连接在基座上，伸缩式定距杆中最里面的伸缩套管的前端与校正杆相连接，每个伸缩套管的尾端内侧壁上设有横向的定位条，伸缩式定距杆内设有定距钢丝，所述定距钢丝依次与伸缩式定距杆的各伸缩套管上的定位条相连接。

伸缩式定距杆由伸缩套管套接而成，因而方便收纳和存放，伸缩式定距杆内的定距钢丝则便于准确控制伸缩式定距杆的长度，从而可使基座前后两侧的伸缩式定距杆保持完全相同的长度，以减少由于伸缩式定距杆长度误差对平行度调节精度的影响。

作为优选，所述基座的前、后侧分别设有插套，插套的侧壁上对称地设有自插套的开口边缘向轴向延伸的插槽，插槽的内端弯折延伸形成锁紧槽，锁紧槽向着基座一侧倾斜，从而在锁紧槽和插槽之间形成92度至95的夹角，所述伸缩式定距杆与基座连接一端设有适配在插套内的插接头，插接头的端部抵靠插套的底面，插接头的侧壁上对称地设有径向的弹性卡条，所述弹性卡条分别卡位在插套的两个锁紧槽内。

安装时，我们可将伸缩式定距杆的插接头对准插套，而插接头上的弹性卡条则对准插套的插槽，然后即可使插接头插入到插套内，使插接头的端部抵靠插套的底面，此时转动伸缩式定距杆，即可使插接头侧壁的弹性卡条沿着锁紧槽移动到锁紧槽的内端。由于锁紧槽和插槽之间具有92度至95的夹角，因此，锁紧槽会对弹性卡条产生一个向内的作用力，使得弹性卡条产生形变，此时插接头的端部则紧紧地抵靠在插套的底面，一方面可有效地消除伸缩式定距杆与基座之间的连接配合间隙，提高精度，同时可实现伸缩式定距杆在基座上的自锁，避免其自行转动。

因此，本实用新型具有如下有益效果：结构简单可靠，视准轴的平行度不易受测量人员人为因素以及水准仪制造、装配精度的影响，因而可使水准仪的望远镜视准轴在工作时具有较高的水平度。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是伸缩式定距杆的结构示意图。

图3是伸缩式定距杆与基座插接处的结构示意图。

图4是校正杆的结构示意图。

图中：1、基座 11、插套 111、插槽 112、锁紧槽 2、水准仪本体 3、连接底板 4、管水准器 5、微倾螺旋 6、伸缩式定距杆 61、伸缩套管 62、连接插管 63、定位条 64、定距钢丝 65、插接头 651、弹性卡条 8、校正杆 81、等高管 82、指示块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种水准仪调水平结构，包括基座1、通过垂直于基座上表面的竖直轴转动连接在基座上表面的水准仪本体2、通过调节螺栓连接在基座下部的连接底板3，水准仪本体内设置用于测量的望远镜，水准仪本体后部横向设置一个用于初调的管水准器4，管水准器垂直于望远镜的视准轴，水准仪本体上还需设置一个用于精调的微倾螺旋5。此外，我们还需在基座的前、后侧分别设置沿望远镜的视准轴的轴向延伸的伸缩式定距杆6，基座前、后侧的伸缩式定距杆同轴布置。

伸缩式定距杆包括若干由里至外套接在一起的伸缩套管61，伸缩套管的横截面呈矩形，以避免各伸缩套管之间产生相对转动，伸缩式定距杆中最外面的伸缩套管的尾端连接在基座上。此外，如图2所示，每个伸缩套管的尾端内侧壁上横向地设置与伸缩套管的轴线相垂直的定位条63，伸缩式定距杆内穿设一根定距钢丝64，定距钢丝依次与伸缩式定距杆的各伸缩套管上的定位条相连接。从而可限定相邻两个伸缩套管之间的移动距离，并最终准确地控制伸缩式定距杆的长度。当我们需要收纳时，伸缩式定距杆的伸缩套管可相互重叠套接，此时，柔性的定距钢丝可相应地弯曲收缩；而需要测量时，则可将伸缩套管依次拉出，并通过定距钢丝准确限定长度。

此外，我们需要在伸缩式定距杆中最里面的伸缩套管前端的上侧设置一个连接插管62，同时将一校正杆8竖直地插接在上侧的连接插管内。校正杆为扁平杆，校正杆朝向水准仪本体的侧壁中间设置竖直的凹槽，凹槽内嵌设透明的等高管81，两根伸缩式定距杆上的等高管底部通过塑料软管相连通，等高管内充注红色的液体，等高管的管身上设置可显示液面高度的校正刻度。

本实用新型的伸缩式定距杆可通过插接结构与基座相连接，以便于拆装。具体地，如图3所示，我们可在基座的前、后侧分别设置一个圆形的插套11，插套的轴线与视准轴相平行，插套的侧壁上对称地设置两条插槽111，插槽自插套的开口边缘沿轴向向内延伸，插槽的内端弯折延伸形成锁紧槽112，从而使插槽和锁紧槽大致呈L形，锁紧槽向着基座一侧倾斜，从而在锁紧槽和插槽之间形成92度至95的夹角，其优选角度为93度。与此相对应地，在伸缩式定距杆与基座连接一端设置一个适配在插套内的插接头65，插接头的端部为外凸的球面，并抵靠在插套的底面上，插接头的侧壁上则对称地设置两条径向的弹性卡条651，弹性卡条分别卡位在插套的两个锁紧槽内。安装时，我们可将伸缩式定距杆的插接头先对准插套，而插接头上的两条弹性卡条则分别对准插套的两个插槽，然后即可使插接头向内插入到插套内，使插接头的端部抵靠插套的底面，此时的弹性卡条则刚好到达插槽根部与锁紧槽连接处。然后转动伸缩式定距杆并相应地带动插接头转动，这样，插接头侧壁的弹性卡条即进入倾斜的锁紧槽直至移动到锁紧槽的内端。由于锁紧槽和插槽之间具有一个大于90度的夹角，因此，锁紧槽会对弹性卡条产生一个向内的作用力，使得弹性卡条产生形变，使得插接头的端部紧紧地抵靠在插套的底面上，从而可有效地消除伸缩式定距杆与基座之间的连接配合间隙，提高精度，同时可实现伸缩式定距杆在基座上的自锁，避免其自行转动，而插接头的端面为球面，因而有利于其转动。

本实用新型在使用时，可先将连接底板连接在用于固定和支撑的三脚架上，并将连接有校正杆的伸缩式定距杆插接到基座上，然后调整基座下面的调节螺栓，使管水准器中的气泡居于中间位置，此时即完成左右横向水平度的初调程序。然后我们将望远镜照准前侧的校正杆上的等高管，并读取相应的校正刻度值，将该校正刻度值与该等高管内液面所显示的校正刻度值做比对，即可得到视准轴与前侧的等高管内液面高度的第一差值；然后将水准仪本体转动180度，使望远镜照准基座后侧的校正杆上的等高管，并读取相应的校正刻度值，将该校正刻度值与后侧的等高管内液面所显示的校正刻度值做比对，即可得到视准轴与后侧的等高管内液面高度的第二差值。由于前后等高管内的液体是连通的，因此其液面高度完全一致，当视准轴处于水平状态时，上述第一差值和第二差值应该完全一致，反之，如果不一致，则可微调微倾螺旋，然后再观测并记录第一差值和第二差值，直至第一、第二差值完全相同，即可完成精调程序，使视准轴保持水平状态。当然，前后的伸缩式定距杆优选地可设置成一米的长度，以便于视准轴平行度误差的计算和调整。

为了便于观察等高管内的液面高度，如图4所示，我们可在等高管的液面上设置圆柱形的指示块82，指示块可设置成红色，其上表面为一平面，从而可清晰精确地比对等高管上的校正刻度，以便准确读取液面高度。

需要说明的是，等高管的上端应开通，从而便于管内液体的升降浮动，我们在需要测量时，可将液体通过等高管上端的开口注入等高管内。此外，在完成水平度的精调程序后，我们应及时地拆除基座前后两侧的伸缩式定距杆，以便水准仪开始对需要测量点的测量。

Claims (4)

1.一种水准仪调水平结构，包括基座、通过垂直于基座上表面的竖直轴转动连接在基座上表面的水准仪本体、通过调节螺栓连接在基座下部的连接底板，水准仪本体内设有望远镜，水准仪本体上还设有管水准器和微倾螺旋，其特征是，所述管水准器在水准仪本体上横向布置并垂直于望远镜的视准轴，在基座的前、后侧分别设有沿望远镜视准轴轴向延伸的伸缩式定距杆，基座前、后侧的伸缩式定距杆同轴布置，两根伸缩式定距杆的外端分别设有竖直向上的校正杆，校正杆朝向水准仪本体的侧壁上沿轴向设有透明的等高管，两根伸缩式定距杆上的等高管底部通过管路相连通，等高管内充注有液体，等高管的管身上设有可显示液面高度的校正刻度。

2.根据权利要求1所述的一种水准仪调水平结构，其特征是，所述等高管的液面上设有可上下浮动的指示块。

3.根据权利要求1所述的一种水准仪调水平结构，其特征是，所述伸缩式定距杆包括若干由里至外套接在一起的伸缩套管，伸缩套管的横截面呈矩形，伸缩式定距杆中最外面的伸缩套管的尾端连接在基座上，伸缩式定距杆中最里面的伸缩套管的前端与校正杆相连接，每个伸缩套管的尾端内侧壁上设有横向的定位条，伸缩式定距杆内设有定距钢丝，所述定距钢丝依次与伸缩式定距杆的各伸缩套管上的定位条相连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种水准仪调水平结构，其特征是，所述基座的前、后侧分别设有插套，插套的侧壁上对称地设有自插套的开口边缘向轴向延伸的插槽，插槽的内端弯折延伸形成锁紧槽，锁紧槽向着基座一侧倾斜，从而在锁紧槽和插槽之间形成92度至95的夹角，所述伸缩式定距杆与基座连接一端设有适配在插套内的插接头，插接头的端部抵靠插套的底面，插接头的侧壁上对称地设有径向的弹性卡条，所述弹性卡条分别卡位在插套的两个锁紧槽内。