[发明专利]一种校准垂准仪的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及垂准仪校准领域，特别是一种校准垂准仪的装置及方法。

背景技术

大连市拉特激光技术开发有限公司网站（www.latchina.com）上公开了一种室内校准垂准仪的标准装置，其构成方法是把校准装置各个功能部件拼积木式地卧放在一个工作平台上。其光学垂准仪校准以平行光管为天顶天底无限远目标；激光垂准仪校准以多个反光镜加光电数字接收靶实现有限距离校准。该装置光机电算四位一体，校准项目面面俱到。

不足之处是：被校准光学垂准仪与平行光管不在铅垂线方向，偏离垂准仪使用状态，且用五角棱镜等光学元件折转光轴必然带来转换误差，这是其后的光电数字系统所不能校正的。其次是被校准（光学/激光）垂准仪和天顶/底方向第一个激光反射镜都是安置在机械悬臂梁结构上，该悬臂结构造成元件的稳定性不够，影响校准精度。而且两者又都连接在双层可调三角形工作台上，由此造成该校准装置不确定性因素多、系统稳定性不够，虽瞬时测量精度较高但校准不确定度大。由此可见，该装置功能设计主次失衡，重点不突出。

另外，校准员不能围绕被校准垂准仪作全圆回转观测，操作有局限性。

宁波市江北成功光电仪器制造厂网站（www.nbchenggongguangdian.com.cn）上公开了4种室内校准垂准仪的装置,但它们都是附属于二管、三管、八管和十管“大地测量仪器角度检验校正台” 的一部分，不是独立完善装置，属于兼容型装置。

它们虽有光学垂准仪的天顶及地面点校准功能，但没有天底校准功能，而且缺激光垂准仪校准功能。其天顶照准标（平行光管）在安装完后不具备三维随机调整功能。这种装置的主方（host）是天顶照准标，客方（visitor）是被校准垂准仪, 即天顶照准标是无法调整的。根据光学铅垂对点锥面理论，此刻的客方倾斜地迎合主方也不妨碍简易型、普通型垂准仪的校准，显而易见，这种校准装置不适合自动安平型及精密型垂准仪的校准。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种校准垂准仪的装置及方法，可以克服现有技术中垂准仪校准时偏离使用状态，主次失衡，系统稳定性不够，操作不方便的不足，操作员可以舒适、方便地校准垂准仪。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种校准垂准仪的装置，立柱上设有垂准仪安置舱和操作平台，垂准仪安置舱和操作平台通过支柱与激光反射镜舱连接，激光反射镜舱通过支柱与精调整舱连接，精调整舱上设有粗调整头；

立柱、垂准仪安置舱和操作平台、激光反射镜舱和精调整舱都设有可供光线通过的通孔；

所述的粗调整头设有多个粗调螺钉。

所述的立柱下端设有地面点照准标舱并预留有天底照准标安置空间。

所述的立柱与垂准仪安置舱和操作平台之间成喇叭筒结构，并在其两侧设有对称双面抛物线开口。

所述的垂准仪安置舱和操作平台中的垂准仪安置舱顶板四周和操作平台底板两侧对称方向均设有扇形缺口。

所述的精调整舱中的精调整舱底板呈三角形。

所述的垂准仪安置舱和操作平台的支柱为四根。

所述的激光反射镜舱和精调整舱的支柱为三根。

一种采用上述装置校准垂准仪的方法，包括以下步骤：

1）精确整平被校准垂准仪；

2）调整天顶照准标使其分划板十字丝中心与垂准仪照准望远镜的分划板十字丝中心重合；

3）使垂准仪旋转180° ，若上述两个分划板中心仍然重合，则垂准仪视准轴与竖轴的同轴度校准目地实现；若不重合，用垂准仪望远镜的分划板调整偏差的1/2，用天顶照准标调整剩余偏差的1/2，使两个中心再次重合；

4）使垂准仪继续旋转180° ，若上述两个分划板中心仍然重合，则视准轴与竖轴的同轴度校准目地实现；若重合度欠佳，重复步骤2）和步骤3），直至垂准仪旋转360°时，两个分划板中心仍然重合；

通过上述校准步骤，垂准仪的视准轴与竖轴达到重合状态。

在调整天顶照准标时，首先用粗调螺钉大致对点，然后以精调整装置实现两点重合。

优化的，还包括以下步骤：将激光反射镜放置在激光反射镜舱内，将第二反射镜放置在距离第一反光镜适当位置，将激光接收屏放置在距离第二反射镜适当位置，垂准仪距激光接收屏的校准距离＞10m。