CN104833346A - 下架式陀螺全站仪光学对中器 - Google Patents
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Abstract
下架式陀螺全站仪光学对中器，包括自上而下依次设置的点下光学对中器、全站仪、陀螺仪和点上光学对中器，全站仪和陀螺仪具有同一条中心垂线。本发明充分利用光学对中的优点，把它与陀螺仪、全站仪有机、协调地组合在一起，改善对中精度和适应外界环境的能力，提高定向精度和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于地下工程测绘技术领域，尤其涉及一种下架式陀螺全站仪光学对中器。
背景技术
陀螺全站仪具有定向精度高、时间短等特点。特别是下架式陀螺全站仪，自动化程度高，定向时间短，受风速影响小，在地下工程贯通测量中得到广泛应用。目前，下架式陀螺全站仪均采用锤球对中，锤球对中精度在无风情况下为1~2mm左右，且易受风流影响，对中精度较低，影响了定向精度，特别是在矿井井下或其他地方风速较大的地方，定向精度很低。因此，在安置仪器过程中，需要提高其对中精度。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种对中精度高、适应外界环境的能力强，定向精度高、稳定性好的下架式陀螺全站仪光学对中器。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：下架式陀螺全站仪光学对中器，包括自上而下依次设置的点下光学对中器、全站仪、陀螺仪和点上光学对中器，全站仪和陀螺仪具有同一条中心垂线；
点下光学对中器包括第一壳体，第一壳体内部中心处设有穿过全站仪的中心垂线的第一直角棱镜，第一壳体内由第一直角棱镜向外沿径向方向水平依次设有第一凸透物镜、第一十字丝分划板和第一凸透目镜；
点上光学对中器包括第二壳体，第二壳体内部中心处设有穿过陀螺仪的中心垂线的第二直角棱镜，第二壳体内由第二直角棱镜向外沿径向方向水平依次设有第二凸透物镜、第二十字丝分划板和第二凸透目镜。
点下光学对中器的第一壳体与全站仪之间通过上固定螺栓连接，点上光学对中器的第二壳体与全站仪之间通过下固定螺栓连接。
全站仪一侧中部设有望远镜，望远镜的中心线水平设置，全站仪上部设有可折叠的提把。
陀螺仪下部设有脚螺栓。
点下光学对中器和点上光学对中器的观测线平行设置，全站仪上的望远镜的观测线与点下光学对中器的观测线垂直设置。
采用上述技术方案， 点上光学对中器和点下光学对中器的原理：控制点经直角棱镜和凸透物镜成像于十字丝分划板上，通过凸透目镜观察到控制点的像落在十字丝分划板的中心。
本发明的具体使用过程为：
1、点上对中
首先进行初步安置，保持脚架头大致水平的情况下，固定一脚，移动两脚大致对中，踩实脚架。然后利用脚螺栓精确对中后，伸缩架腿整平。如果控制点的像与十字丝分划板的中心相差不到5mm，可进入下步精确安置。如果控制点的像与十字丝分划板的中心相差超过5mm，重复初步安置，直到小于5mm。
最后进行精确安置，用脚螺栓精确整平，通过平移基座对中。
2、点下对中
初步安置，保持脚架头大致水平的情况下，固定一脚，移动两脚大致对中，踩实脚架。然后利用伸缩架腿对中后，用脚螺旋精确整平。如果控制点的像与十字丝中心相差不到5mm，可进入下步精确安置。如果控制点的像与十字丝分划板中心相差超过5mm，重复初步安置，直到小于5mm。
最后进行精确安置，用脚螺栓精确整平，通过平移基座对中。
本发明由陀螺全站仪和光学对中器两部分构成。通过调整光学对中器和直角棱镜安装位置，实现陀螺仪、全站仪的点上和点下光学对中，提高对中精度和抗外界风速能力。光学对中器安装校正后，应保证第一直角棱镜和第二直角棱镜的中心连线与陀螺仪和全站仪的中心垂线重合。
将点上光学对中器安装在陀螺仪底部，校正后可实现点上对中。将点下光学对中器安装在全站仪的提把上，校正后可实现点下对中。
由于陀螺全站仪在安置时采用锤球对中，其对中精度低，且稳定性、可靠性差，易受外界风速影响。另外，光学对中精度高，且不受外界风速影响。本发明充分利用光学对中的优点，把它与陀螺仪、全站仪有机、协调地组合在一起，改善对中精度和适应外界环境的能力，提高定向精度和稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的下架式陀螺全站仪光学对中器，包括自上而下依次设置的点下光学对中器、全站仪1、陀螺仪2和点上光学对中器，全站仪1和陀螺仪2具有同一条中心垂线；
点下光学对中器包括第一壳体3，第一壳体3内部中心处设有穿过全站仪1的中心垂线的第一直角棱镜4，第一壳体3内由第一直角棱镜4向外沿径向方向水平依次设有第一凸透物镜5、第一十字丝分划板6和第一凸透目镜7；
点上光学对中器包括第二壳体8，第二壳体8内部中心处设有穿过陀螺仪2的中心垂线的第二直角棱镜9，第二壳体8内由第二直角棱镜9向外沿径向方向水平依次设有第二凸透物镜10、第二十字丝分划板11和第二凸透目镜12。
点下光学对中器的第一壳体3与全站仪1之间通过上固定螺栓13连接，点上光学对中器的第二壳体8与全站仪1之间通过下固定螺栓14连接。
全站仪1一侧中部设有望远镜15，望远镜15的中心线水平设置，全站仪1上部设有可折叠的提把16。
陀螺仪2下部设有脚螺栓17。
点下光学对中器和点上光学对中器的观测线平行设置，全站仪1上的望远镜15的观测线与点下光学对中器的观测线垂直设置。
点上光学对中器和点下光学对中器的原理：控制点经直角棱镜和凸透物镜成像于十字丝分划板上，通过凸透目镜观察到控制点的像落在十字丝分划板的中心。
本发明中的全站仪1和陀螺仪2均为现有成熟技术，具体构造不再赘述。
本发明的具体使用过程为：
1、点上对中
首先进行初步安置，保持脚架头大致水平的情况下，固定一脚，移动两脚大致对中，踩实脚架。然后利用脚螺栓精确对中后，伸缩架腿整平。如果控制点的像与十字丝分划板的中心相差不到5mm，可进入下步精确安置。如果控制点的像与十字丝分划板的中心相差超过5mm，重复初步安置，直到小于5mm。
最后进行精确安置，用脚螺栓17精确整平，通过平移基座对中。
2、点下对中
初步安置，保持脚架头大致水平的情况下，固定一脚，移动两脚大致对中，踩实脚架。然后利用伸缩架腿对中后，用脚螺旋精确整平。如果控制点的像与十字丝中心相差不到5mm，可进入下步精确安置。如果控制点的像与十字丝分划板中心相差超过5mm，重复初步安置，直到小于5mm。
最后进行精确安置，用脚螺栓17精确整平，通过平移基座对中。
本发明由陀螺全站仪1和光学对中器两部分构成。通过调整光学对中器和直角棱镜安装位置，实现陀螺仪2、全站仪1的点上和点下光学对中，提高对中精度和抗外界风速能力。光学对中器安装校正后，应保证第一直角棱镜4和第二直角棱镜9的中心连线与陀螺仪2和全站仪1的中心垂线重合。
将点上光学对中器安装在陀螺仪2底部，校正后可实现点上对中。将点下光学对中器安装在全站仪1的提把16上，校正后可实现点下对中。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.下架式陀螺全站仪光学对中器，其特征在于：包括自上而下依次设置的点下光学对中器、全站仪、陀螺仪和点上光学对中器，全站仪和陀螺仪具有同一条中心垂线；
点下光学对中器包括第一壳体，第一壳体内部中心处设有穿过全站仪的中心垂线的第一直角棱镜，第一壳体内由第一直角棱镜向外沿径向方向水平依次设有第一凸透物镜、第一十字丝分划板和第一凸透目镜；
点上光学对中器包括第二壳体，第二壳体内部中心处设有穿过陀螺仪的中心垂线的第二直角棱镜，第二壳体内由第二直角棱镜向外沿径向方向水平依次设有第二凸透物镜、第二十字丝分划板和第二凸透目镜。
2.根据权利要求1所述的下架式陀螺全站仪光学对中器，其特征在于：点下光学对中器的第一壳体与全站仪之间通过上固定螺栓连接，点上光学对中器的第二壳体与全站仪之间通过下固定螺栓连接。
3.根据权利要求1或2所述的下架式陀螺全站仪光学对中器，其特征在于：全站仪一侧中部设有望远镜，望远镜的中心线水平设置，全站仪上部设有可折叠的提把。
4.根据权利要求1或2所述的下架式陀螺全站仪光学对中器，其特征在于：陀螺仪下部设有脚螺栓。
5.根据权利要求3所述的下架式陀螺全站仪光学对中器，其特征在于：点下光学对中器和点上光学对中器的观测线平行设置，全站仪上的望远镜的观测线与点下光学对中器的观测线垂直设置。
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