[实用新型]具有i角检测功能的新型水准仪

说明书

本实用新型公开一种可提高水准测量精度、可靠性及效率的具有i角检测功能的新型水准仪，有壳体，在壳体内由内至外依次设有中心线同一的物镜、调焦透镜、自动水平视线补偿器、第一分光镜、十字丝分划板及目镜，在壳体上还设有电子读数器、显控终端和第一电源，在壳体的外部侧面设有水准器，在所述物镜的另一侧由远至近依次排列有中心线同一的内置光源、散射玻璃、竖向透明缩微编码标尺及凸透镜，所述内置光源、散射玻璃、竖向透明缩微编码标尺及凸透镜与物镜和目镜形成同一光路，与所述显控终端相接有报警装置。

技术领域

本发明涉及大地测量及工程测量领域的水准测量装置，尤其是一种可提高水准测量精度、可靠性及效率的具有i角检测功能的新型水准仪。

背景技术

传统的水准测量装置是由一个水准仪和两个水准标尺组成。水准仪由物镜、调焦透镜、水平视线自动补偿器、分光镜、十字丝分划板、目镜、电子读数器和显控终端组成。测量时先将两个水准标尺分别垂直安置于地面上的A、B两点，再将水准仪设置在A、B两点的中间位置，利用整平后水准仪望远镜视准轴（即十字丝交点与物镜光心的连线）提供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。由于受仪器制造工艺及大气环境等因素影响，使得观测时的望远镜视准轴与水平面之间存在一个夹角，测量领域俗称为i角。i角的大小直接影响到水准测量的精度、稳定性和可靠性，目前为保证水准测量精度，通常采用如下措施：（1）每天水准测量前需测定并调整i角，使水准仪的i角小于水准测量等级限差（例如中国标准：一、二等水准测量i角限差为15秒；三、四等水准测量i角限差为20秒）；（2）测量时使水准仪距两个水准标尺的水平距离相等或大致相等、以消除或减弱i角的影响。但是现有措施存在着测量工作效率低及测量精度低的问题：每天水准测量前测定并调整i角，往往耗费测量人员大量的精力和时间，测量工作效率较低；每天的水准测量过程中并不能及时发现i角的变化，导致测量结果精度降低；如发现测量精度低且要保证测量精度，只能放弃已测成果，重新测定并调整i角后，再从起点至终点进行水准重测，使得测量工作效率降低。事实上，实时动态监测i角的变化是困扰人类水准测量界的一大难题，同时也是制约智能化水准测量的一大技术障碍。

专利号为201620816622.6中国实用新型专利，公开了一种“水准仪i角监测装置”，设有水准仪视准轴姿态信号传感器及水平视线自动补偿器自由摆体位移信号传感器，其输出均与数据处理及控制器相接，数据处理及控制器的输出与报警装置相接，通过对水平视线自动补偿器进行动态检测，实现了对水准仪i角变化的实时监测，当监测水准仪的i角变化超出预定的阈值，则自动报警。然而，在实际制造及使用过程中发现，该专利技术还存在以下不足：（1）实现技术复杂，制造成本高；（2）直接实时动态检测的不是视准轴光路的i角变化本身，而是检测自动补偿器自由摆体的位移信号，需要进一步将摆体位移信号转换成光路的i角变化，涉及到摆体位移的标定及转换问题，影响了i角变化的检测精度和效率。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可提高水准测量精度、可靠性及效率的具有i角检测功能的新型水准仪。

本发明的技术解决方案是：一种具有i角检测功能的新型水准仪，有壳体，在壳体内由内至外依次设有中心线同一的物镜、调焦透镜、自动水平视线补偿器、第一分光镜、十字丝分划板及目镜，在壳体上还设有电子读数器、显控终端和第一电源，在壳体的外部侧面设有水准器，在所述物镜的另一侧由远至近依次排列有中心线同一的内置光源、散射玻璃、竖向透明缩微编码标尺及凸透镜，所述内置光源、散射玻璃、竖向透明缩微编码标尺及凸透镜与物镜和目镜形成同一光路，与所述显控终端相接有报警装置。

所述壳体由左壳体和右壳体活动相接而成，所述物镜、调焦透镜、自动水平视线补偿器、第一分光镜、十字丝分划板、目镜、电子读数器、显控终端和第一电源设置在右壳体内，所述水准器设置在右壳体的外部侧面；所述内置光源、散射玻璃、竖向透明缩微编码标尺及凸透镜设置在左壳体内，在左壳体）内还设有第二电源。