[发明专利]折叠便携式复合水准仪

说明书

本发明公开一种操作简便、提高安装效率、增强实用性的折叠便携式复合水准仪，设有具有凹槽的长条形上节尺座和长条下节尺座，上节尺座与下节尺座之间有连接装置；上节尺座顶端设有水准标尺锁紧装置及拖拉把手，上节尺座中部设有水准仪安装基座、电池安装基座、电子手簿安装基座和水准器安装基座，分别安装有水准仪、电池、电子手簿和水准器，上节尺座下部通过竖向转轴与辅助脚架转动连接；下节尺座中部设有横向把手，下节尺座下部设有移动脚轮安装基座和水准标尺固定孔，移动脚轮安装基座与脚轮相接，下节尺座底端设有尺垫安装基座，尺垫安装基座与尺垫相接。

技术领域

本发明属于大地及工程测量技术领域，尤其涉及一种操作简便、提高安装效率、增强实用性的折叠便携式复合水准仪。

背景技术

传统水准测量装置是由一个水准仪和两个水准标尺组成。测量时先将两个水准标尺分别置于地面上的A、B两点，再将水准仪设置在A、B两点的中间位置，为了保证测量精度，一般要求水准仪距两个水准标尺的水平距离相等或大致相等。利用整平后水准仪的水平视线分别照准读取两个水准标尺的标高数值，所测标高数值之差即为地面A、B两点的水准高差，若已知其中一点的高程，即可由高差推算出另一点的高程。传统的水准测量装置及相应的作业方法存在如下不足：（1）三点配置、异步观测，测量工作效率低。因为在复杂的地形环境中实现水准仪和水准标尺三点之间位置的合理配置，往往耗费测量人员大量的精力和时间，同时先后分别照准标尺观测读数的异步观测又增加了观测时间，均影响了水准测量的工作效率，并且当遇到陡坡、坑洼、水塘、沟渠、沟壑、江河、山区等复杂地形环境时，往往不能将水准仪架设在两个水准标尺的中间位置，导致水准测量无法实施。（2）单观测系统，测量可靠性低。即传统水准测量装置仅采用一台水准仪进行测量，不能对测量的高差数据进行多观测系统的可靠性检核，通常为了提高水准测量的可靠性，往往采用往返测量检核模式，同样耗费测量人员大量的精力和时间，影响水准测量的工作效率。为了克服传统水准测量装置的不足，专利申请号为201220611636.6的中国专利，公开了一种“对偶式观测用尺仪合一复合水准仪”（以下简称复合水准仪），其结构是设有柱形尺体及水准器，在柱形尺体的同一柱面上固定有与柱形尺体轴线平行的水准标尺及可上下滑动的观测单元，所述观测单元有相互固定连接的对方高度信号测定器和本方高度信号测定器，对方高度信号测定器的视准轴与柱形尺体轴线垂直。水准测量时，需要将柱形尺体（水准标尺）的下端置于辅助尺垫上，同时需要使用三腿脚架固定柱形尺体（水准标尺），通过观测水准器等将柱形尺体（水准标尺）整平后，再进行观测……。此专利申请的进步点是：首次将水准仪安置在水准标尺上，实现了水准仪和水准标尺的一体化，可采用对偶观测原理，将传统水准测量装置的三点配置改为两点配置，并且实现了双系统的同步观测，从原理上克服了现行传统水准测量装置存在的不足。然而，上述专利申请仍存在如下不足：（1）脚架、水准标尺及辅助尺垫分离设置，移站后均需组合后再进行水准测量，组合操作费时费力，不仅影响水准测量的工作效率，而且还会影响到连续观测的准确性，甚至会在组合过程中损坏水准标尺；（2）使用三腿脚架时与水准标尺构成四点落地，难以平衡、稳定安置；当地面高差较大，升高或降低高度信号测定器（水准仪）架设高度后，测量员受身体因素限制无法通过目镜进行瞄准和调焦；脚架安置后标尺不能相对于脚架（地面）转动，调直和瞄准操作步骤难以协调导致无法作业。为了克服上述不足，专利号为201620482193.3的中国实用新型专利，公开了一种“尺仪一体化快速水准测量装置”，具体结构是由表面带刻度分划的水准标尺、水准器、高度测定器（水准仪）、观测手簿、辅助支架及辅助尺垫构成，所述高度测定器通过第一连接件与水准标尺相接；所述观测手簿通过第二连接件与水准标尺固定连接，高度测定器的信号输出端与观测手簿的数据处理模块相接；所述辅助支架通过第三连接件与水准标尺固定连接，水准标尺可相对于辅助支架水平转动；所述辅助尺垫通过第四连接件与水准标尺固定连接，水准标尺可相对于辅助尺垫转动。即将高度测定器、观测手簿、辅助支架及辅助尺垫通过连接件与水准标尺相接，首次提出了复合水准仪的一体化设计概念及配置方法，进一步方便了复合水准仪的外业连续搬站测量。但在复合水准仪的研制及实践过程中，发现该专利存在如下不足：（1）由于复合水准仪的水准标尺一般为3~5米，为了携带、运输及存放，必须将其它单元（高度测定器、观测手簿、辅助支架或脚架、水准器及辅助尺垫）与水准标尺分离，使用时再次重新安装。一方面所有部件与水准标尺拆卸分离时均处于零散状态，不便于归类、存放与携带；另一方面重新安装不仅操作麻烦而且还需随时携带安装工具，也使测量人员感到不便；同时频繁的拆卸及安装固定，持续对水准标尺造成挤压和磨损，直接影响到复合水准仪的使用寿命和观测精度；（2）高度测定器（水准仪）直接固定在水准标尺上，导致观测高度不稳定；（3）尺垫与水准标尺的连接设计不合理，无法满足复合水准仪测定i角的要求；（4）电子手簿、水准器与水准标尺的连接存在着拆卸不便及易磨损的问题；（5）移动脚轮影响脚架的稳定安置且移动不便。总而言之，从测量学、机械学、人体工程学角度来看，已有上述专利并不能满足复合水准仪水准测量时人机结合的实用操作性要求。