CN104677333B - 一种方便调节的高精度光学水准仪 - Google Patents

一种方便调节的高精度光学水准仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种方便调节的高精度光学水准仪,包括基座、水准仪本体、连接底板,水准仪本体上设有管水准器以及微倾螺旋,连接底板上设有球形空腔,连接底板的上表面设置两个与球形空腔相切的置入槽,球形空腔内适配有圆盘状的浮动块,一摆动杆穿过浮动块中心垂直地螺纹连接在基座的下表面上,摆动杆在浮动块的上下两侧分别设置限位螺母和限位环,摆动杆的下端设有校正重锤和透明的球形壳体,球形壳体内下部设有十字交叉的对中刻度线,球形壳体内设有与对中刻度线的交叉点重合的滚珠,连接底板上表面的边缘处设有至少三个调节螺钉,调节螺钉的上端抵靠基座的上表面。本发明可快捷地完成水平度初调程序,并且视准轴在工作时具有较高的水平度。

Description

一种方便调节的高精度光学水准仪
技术领域
本发明涉及一种水准仪,尤其是涉及一种方便调节视准轴水平度的高精度光学水准仪。
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精调至水平状态,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。例如,一种在中国专利文献上公开的“双通道水准仪”,公布号为CN103344215A,包括壳体,壳体通过竖轴活动连接于基座上,在壳体上固定有圆水准器及安平装置,在壳体内横向一端沿水平方向由外至内依次设有第一物镜及第一调焦透镜,在所述壳体内的横向另一端沿水平方向由外至内依次设有与第一物镜及第一调焦透镜同轴对称的第二物镜及第二调焦透镜,在第一调焦透镜与第二调焦透镜的轴向中间处设有轴向双面图像采集装置,与轴向双面图像采集装置对应设置有读数装置,第一物镜、第一调焦透镜、第二物镜、第二调焦透镜与轴向双面图像采集装置的光心连线同轴。由于具有两个望远镜,因此无需要求水准仪距两个水准标尺的水平距离相等,可方便地应用于复杂的地形环境。然而现有的光学水准仪存在如下问题:其水平度的初调是通过基座下面的几个调节螺栓来同时协调调节的,并且还需观察圆水准器的气泡是否已经居中,由于水平度的初调是360度全方位的,因此,任意一个调节螺旋的变动都会对其余的调节螺栓产生连带影响,其调节过程相当繁琐,并且需要测量人员具有相当的经验。此外,由于在给水平仪精调水平时,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,使得水准仪在管水准器显示水平时,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。
发明内容
本发明的一个目的是为了解决现有的光学水准仪调水平结构所存在的初调过程繁琐的问题,提供一种方便调节的高精度光学水准仪,其不仅可快捷方便地完成水平度初调程序,同时有利于降低对测量人员的要求。
本发明的另一个目的是为了解决现有的光学水准仪调水平结构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,提供一种方便调节的高精度光学水准仪,其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,本发明采用以下技术方案:
一种方便调节的高精度光学水准仪,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、设置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与视准轴平行的管水准器和微倾螺旋,在连接底板的中心位置设有一个球形空腔,球形空腔的上下两侧贯通连接底板的上下表面,连接底板的上表面围绕球形空腔竖直的轴线等间距地设置两个置入槽,所述置入槽沿球形空腔的竖直轴线向内延伸,置入槽的内侧面与球形空腔相连通,置入槽的外侧面为与球形空腔的球面相切的圆柱面,球形空腔内设有圆盘状的浮动块,浮动块的厚度小于置入槽的宽度,浮动块的外侧面为与球形空腔适配的球面,浮动块的中心设有连接圆孔,一摆动杆穿过浮动块的连接圆孔垂直地螺纹连接在基座的下表面上,摆动杆在位于浮动块上部位置设有贴靠浮动块的限位螺母,摆动杆在位于浮动块下部位置设有贴靠浮动块的限位环,摆动杆的下部设有校正重锤,并在摆动杆的下端同轴地设有一个透明的球形壳体,球形壳体的内侧面下部设有十字交叉的对中刻度线,对中刻度线的交叉点位于摆动杆的轴线上,球形壳体内设有球状的滚珠,在连接底板上表面的边缘处设有至少三个调节螺钉,调节螺钉的上端抵靠基座的下表面,在连接底板的下表面围绕球形空腔设有三个伸缩式支撑脚。
在测量时,当我们架设起伸缩式支撑脚时,由于浮动块和连接底板上的球形空腔是球面配合,因此,在重力的作用下,校正重锤带动摆动杆自动地位于铅垂线状态,从而使水准仪本体以及望远镜的视准轴快捷地调整到水平状态,此时,我们调整调节螺钉,使其上端抵靠基座的下表面,即可使水准仪本体即基座的位置固定,从而方便地完成视准轴的初调程序。由于初调程序主要是依靠重力作用自动完成的,因此可显著地降低对测量人员的要求。现有技术中,通常是通过一个圆水准器来监测初调程序的水平度的,本发明则是在摆动杆的下端设置一个透明的球形壳体,并在球形壳体内放置一个滚珠,这样,当摆动杆处于铅垂线位置时,滚珠应刚好位于十字交叉的对中刻度线的交叉点上,因此其可用于对初调程序的监测,以确保初调程序的水平度。由于水准仪本体在初调程序时的转动中心位于球形空腔的球心处,因此,摆动杆下端的球形壳体相对于水准仪本体的转动中心具有极大的转动半径,也就是说,即使有极微小的倾斜,球形壳体内的滚珠就会明显地偏离对中刻度线的交叉点,从而和现有的圆水准器相比具有更高的精度。特别是,在连接底板的上表面围绕球形空腔竖直的轴线等间距地设有两个置入槽,并且置入槽的外侧面为与球形空腔的球面相切的圆柱面,因此,使用时,我们可先将浮动块转动90度使之与连接底板相垂直,这样即可进入宽度大于其厚度的置入槽,当浮动块到达置入槽的底部时,浮动块外侧球面与球形空腔的球面的球心重合,此时即可将浮动块转动90度,然后再将摆动杆穿过浮动块的连接圆孔,并在穿出浮动块的摆动杆上端旋上限位螺母,之后即可将摆动杆螺纹连接到基座的下表面上,从而使基座及水准仪本体浮动连结在连接底板上,使之可在360度范围内随意摆动。由于浮动块可方便地拆装,因此便于水准仪的携带和收纳。当我们完成初调程序后即可按常规利用微倾螺旋和第一管水准器完成水平度的精调程序。进一步地,我们可通过调整左右两个配重块在配重螺杆上的位置对初调程序的精度进行校正,以确保其精度。
作为优选,在基座的前、后侧分别螺纹连接有沿望远镜视准轴轴向延伸的定距杆,基座前、后侧的定距杆同轴布置,两根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。
本发明在基座的前后两侧分别设有定距杆,并在定距杆的端部设置校正杆,使用时,当我们完成初调程序后,水准仪本体基本保持水平,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。由于本发明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。
作为优选,所述等高管的液面上设有可上下浮动的浮动圆柱,浮动圆柱的圆周面上环绕地设有基准刻度。
通过浮动圆柱的圆周面上环绕设置的基准刻度和等高管的校正刻度的比对,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,所述定距杆的外端设有校正杆支架,校正杆支架的上部设有导向筒,校正杆支架的下部设有和导向筒同轴的调节气缸,所述校正杆的上端设有适配在导向筒内的导向杆,校正杆的下端与调节气缸的活塞杆相连接,调节气缸下部的缸体通过进气管与一气囊相连通,调节气缸上部的缸体内设有套接在活塞杆上的复位弹簧,进气管上设有可从气囊向缸体内流通的第一单向阀,在气囊与第一单向阀之间的进气管上还通过管路旁接一个可使外界空气进入进气管内的第二单向阀,在调节气缸的缸体与第一单向阀之间的进气管上则通过管路旁接一个手控的排气阀。
当我们挤压气囊时,气囊中的空气可通过第一单向阀进入到调节气缸内,这样调节气缸的活塞杆即可推动校正杆上升以调整校正杆的高度,从而使基座两侧的校正杆的等高管内的液面所显示的校正刻度相同,从而有利于简化视准轴的调水平度程序。
作为优选,所述基座的前、后侧分别设有插套,插套的外侧面设有外螺纹,定距杆与基座连接一端设有外径与插套外径一致的连接螺柱,连接螺柱与插套的外螺纹的旋向相反,在连接螺柱的外侧面上设有锁紧套,锁紧套一端与连接螺柱螺纹连接,另一端与插套螺纹连接,连接螺柱的端部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,插接头的侧壁上设有轴向的卡槽,插套的内侧壁上设有卡位在卡槽内的定位销钉。
当我们将插接头对准插套时,锁紧套分别与连接螺柱、插套接合,此时转动锁紧套,由于连接螺柱与插套的外螺纹的旋向相反,因此,连接螺柱与插套同时被旋入锁紧套内而相互靠近,此时插接头通过卡槽与定位销钉的导向作用而单纯沿轴向移动,直至插接头的端面抵靠插套的底面,从而将定距杆螺纹连接在基座上。本发明的螺纹连接结构不仅便于定距杆的快速拆装,同时可确保定距杆外端的校正杆始终保持竖直状态。
因此,本发明具有如下有益效果:可快捷方便地完成水平度初调程序,同时有利于降低对测量人员的要求,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是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明连接底板以下部分的分解结构示意图。
图3是连接底板在球形空腔处的结构示意图。
图4是球形壳体的结构示意图。
图5是定距杆与基座插接处的结构示意图。
图6是校正杆的结构示意图。
图7是调节气缸与气囊的连接结构示意图。
图中:1、基座 11、插套 111、定位销钉 2、水准仪本体 3、连接底板 31、球形空腔 311、置入槽 32、浮动块 321、连接圆孔 33、摆动杆 331、限位环 34、校正重锤 35、限位螺母 36、调节螺钉 4、管水准器 5、微倾螺旋 6、定距杆 61、连接螺柱 62、锁紧套 621、分隔环 63、校正杆支架 631、导向筒 64、调节气缸 65、插接头 651、卡槽 66、气囊 67、进气管 68、第一单向阀 69、第二单向阀 70、排气阀 8、校正杆 81、等高管 82、浮动圆柱 83、导向杆 9、伸缩式支撑脚。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示,一种方便调节的高精度光学水准仪,包括基座2、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、以及设置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,水准仪本体上还需设置一个用于精调的微倾螺旋5,同时在水准仪本体一侧面设置一个和望远镜的视准轴平行的管水准器4,以监测精调程序时的平行度。为了快捷方便地完成初调程序,如图2、图3所示,我们可在连接底板的中心位置设置一个球形空腔31,该球形空腔的上下两侧贯通连接底板的上下表面,从而使球形空腔呈中间大、两端小的鼓形。球形空腔内设置一个圆盘状的浮动块32,浮动块的外侧面为与球形空腔适配的球面,从而使浮动块可在球形空腔内360度全方位转动。浮动块的中心设置一垂直于上下表面的连接圆孔321,一摆动杆33自下而上地穿过浮动块的连接圆孔后垂直地螺纹连接在基座的下表面上,摆动杆在位于浮动块上部位置设置一个贴靠浮动块的限位螺母35,摆动杆在位于浮动块下部位置设置贴靠浮动块的限位环331,从而使浮动块在摆动杆的轴向上限位。也就是说,此时的水准仪本体以及基座的重量全部通过摆动杆传递给浮动块,并处于一种浮动状态。另外,在摆动杆的下端设置一个球形的校正重锤34,而连接底板上表面的边缘处设置至少三个调节螺钉36,优选地,调节螺钉的数量为四个。当我们拧松调节螺钉时,调节螺钉的上端可抵靠在基座的下表面上。在连接底板的下表面围绕球形空腔设置三个伸缩式支撑脚9,从而使摆动杆位于伸缩式支撑脚的中间。
测量时,当我们架设起伸缩式支撑脚后,我们需要将调节螺钉先拧入连接底板内,以便使其与基座相分离,这样,基座及水准仪本体即可处于浮动状态,此时摆动杆在校正重锤的重力作用下会来回摆动,最终自动地调整到铅垂线位置,从而使水准仪本体调整到水平状态。这样我们只需轻轻地依次旋动调节螺钉,使调节螺钉的上端抵靠基座的下表面,即可使水准仪本体的位置固定,从而完成水平度的初调程序。然后即可通过微倾螺旋进行精调程序,直至管水准器的气泡居中为止。需要说明的是,为了确保初调精度,我们应该使摆动杆穿过基座及水准仪本体作为一个整体的重心,并且将望远镜的视准轴设置成与基座的下表面相平行,这样可确保在自由状态下,摆动杆可自动调整到铅垂线位置,不会因水准仪本体重力的偏心而产生轻微的倾斜。另外,我们还可在浮动块外侧球面上设置网格状的润滑槽,同时在润滑槽内涂布润滑油脂,以降低浮动块在球形空腔内转动时的摩擦力,确保摆动杆能完全调整到铅垂线位置。而调节螺钉露出连接底板的上端可设置成球头,并且在调节螺钉的螺杆段设置六边形的转动部,以便于其通过扳手等工具转动。
为了便于浮动块的安装,我们需要在连接底板的上表面围绕球形空腔竖直的轴线等间距地设置两个置入槽311,也就是说,两个置入槽的中线位于球形空腔的直径方向,置入槽的内侧面与球形空腔相连通而形成开口状,置入槽的外侧面为直径与球形空腔的球面直径相等的圆柱面,该外侧面沿球形空腔的竖直轴线向内延伸直至与球形空腔的球面相切,并且置入槽的宽度应大于浮动块的厚度。这样,当我们需要安装时,可先使圆盘状的浮动块与基座表面相垂直,此时即可将浮动块放入到两个置入槽内;当浮动块向置入槽内移动至底部时,浮动块外侧的球面与球形空腔的球面相贴合,两个球面的球心重合,我们再将浮动块转动90度,使其与基座相平行,此时的浮动块即可限位在球形空腔内;然后我们再将摆动杆自下而上地穿过浮动块上的连接圆孔,并使摆动杆的限位环贴靠浮动块,而后在摆动杆的上端拧上限位螺母,即可使摆动杆轴向限位在浮动块上;最后再将摆动杆螺纹连接在基座的下表面上即可。
需要说明的是,我们可在摆动杆上与基座连接一端先螺纹连接一个支承螺母,该支承螺母由六边形的锁紧端以及圆盘形的支承端沿轴向一体连接构成,这样,当摆动杆与基座螺纹连接后,我们可通过六边形的锁紧端锁紧支承螺母,使其支承端的圆形端面紧紧地抵靠基座的下表面,这样,一方面可实现摆动杆的自锁,避免其自行松动,同时有利于提高摆动杆与基座下表面的垂直度,避免因摆动杆的偏斜而降低初调程序的精度。
为了监测初调程序的平行度,我们还可在摆动杆的下端部设置一个玻璃制成的透明的球形壳体7,球形壳体的内侧面下部设置十字交叉的对中刻度线72,并且对中刻度线的交叉点应位于摆动杆轴线的延长线上,同时在球形壳体内放置一个不锈钢制成的球状的滚珠71。当摆动杆处于铅垂线位置时,球形壳体的内侧壁上对中刻度线的交叉点位置应处于最低点,因此,滚珠应刚好位于十字交叉的对中刻度线的交叉点上。当摆动杆有轻微的偏斜时,滚珠即偏离对中刻度线的交叉点。
为了提高精调程序的精度,我们还可在基座的前、后侧分别设置沿望远镜的视准轴的轴向延伸的定距杆6,并且基座前、后侧的定距杆同轴布置。此外,我们需要在定距杆前端的上侧设置一个竖直向上的校正杆8,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。
本发明的定距杆可螺纹连接在基座上,以便于拆装。具体地,如图5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,插套的外侧面设置右旋的外螺纹。与此相对应地,在定距杆与基座连接一端设置一个连接螺柱61,连接螺柱的外径与插套的外径相一致,设置在连接螺柱外侧面的外螺纹为左旋螺纹。此外,我们还需在连接螺柱的端部设置与插套内侧壁适配的插接头65,插接头的侧壁上设置轴向的卡槽651,插套端部的内侧壁上设置一个定位销钉111。连接螺柱与插套之间可通过一个锁紧套62相连接,锁紧套的内侧壁中间位置一体设置向内凸起的分隔环621,从而将锁紧套分隔成两部分,锁紧套内位于分隔环两侧的内壁分别设置左旋的内螺纹和右旋的内螺纹。
当我们需要将定距杆连接到基座上时,可先将定距杆上的插接头对准插套,同时将锁紧套放置在插接头和插套之间,锁紧套一端与插套接合,另一端与连接螺柱相接合,此时连接螺柱端部的插接头则位于锁紧套内,插接头的端部则对准插套内孔,插接头侧壁的卡槽则对准插套内侧壁的定位销钉。接着转动锁紧套,由于连接螺柱与插套的外螺纹的旋向相反,因此,连接螺柱与插套同时被旋入锁紧套内而相互靠近,而卡槽的定位销钉则进入插接头的卡槽内,从而可阻止插接头转动。随着锁紧套的转动,插接头沿轴向进入插套内,直至插接头的端面紧紧地抵靠在插套的底面,从而将定距杆可靠地螺纹连接在基座上。当需要拆卸定距杆时,只需反向地转动锁紧套即可。依靠定位销钉和卡槽的作用,可使定距杆准确定位,进而使基座两侧的校正杆保持平行,以确保视准轴的平行度调整精度。
本发明在使用时,可先按前述方式完成水准仪本体的视准轴水平度的初调程序。然后我们可在基座的前、后两侧分别螺纹连接定距杆,接着,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6所示,我们可在等高管的液面上设置圆柱形的浮动圆柱82,浮动圆柱的圆周面上设置一条环绕的基准刻度,基准刻度可设置成红色,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定距杆,以便水准仪开始对需要测量点的测量。
为了便于观测和计算第一差值和第二差值,我们可设置相应的校正杆高度调整机构,通过调整校正杆的高度,使基座两侧校正杆上的等高管内的液面所显示的校正刻度值保持相同。具体地,如图1所示,我们可在定距杆的外端设置一个校正杆支架63,校正杆支架的上部设置一个竖直的导向筒631,校正杆支架的下部则设置和导向筒同轴的调节气缸64,而校正杆的上端设置导向杆83,导向杆适配在导向筒内,校正杆的下端则与调节气缸的活塞杆相连接,从而可通过调节气缸驱动校正杆升降。此外,如图7所示,调节气缸下部的缸体通过进气管67与一橡胶制成的气囊66相连通,调节气缸上部的缸体内设置一个套接在活塞杆上的复位弹簧(图中未示出),在进气管上设置可从气囊向缸体内流通的第一单向阀68,在气囊与第一单向阀之间的进气管上还通过管路旁接一个可使外界空气进入进气管内的第二单向阀69,在调节气缸的缸体与第一单向阀之间的进气管上则通过管路旁接一个手控的排气阀70。这样,当我们需要抬升一侧的校正杆时,可挤压与该校正杆下端的调节气缸相连接的气囊,气囊中的空气压力上升,从而通过第一单向阀进入到调节气缸内,而第二单向阀则可阻止空气外泄,调节气缸的活塞杆即可推动校正杆上升以调整校正杆的高度;当松开气囊时,气囊内形成负压,此时外界的空气即可通过第二单向阀以及进气管进入到气囊内;当我们需要使校正杆下降时,可打开排气阀,使调节气缸缸体下部的空气外泄,此时复位弹簧驱动活塞杆连同校正杆下移。通过调整校正杆的高度,可使基座两侧的校正杆的等高管内的液面所显示的校正刻度相同,以有利于简化视准轴的调水平度程序。

Claims (4)

1.一种方便调节的高精度光学水准仪,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、设置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与视准轴平行的管水准器和微倾螺旋,其特征是,在连接底板的中心位置设有一个球形空腔,球形空腔的上下两侧贯通连接底板的上下表面,连接底板的上表面围绕球形空腔竖直的轴线等间距地设置两个置入槽,所述置入槽沿球形空腔的竖直轴线向内延伸,置入槽的内侧面与球形空腔相连通,置入槽的外侧面为与球形空腔的球面相切的圆柱面,球形空腔内设有圆盘状的浮动块,浮动块的厚度小于置入槽的宽度,浮动块的外侧面为与球形空腔适配的球面,浮动块的中心设有连接圆孔,一摆动杆穿过浮动块的连接圆孔垂直地螺纹连接在基座的下表面上,摆动杆在位于浮动块上部位置设有贴靠浮动块的限位螺母,摆动杆在位于浮动块下部位置设有贴靠浮动块的限位环,摆动杆的下部设有校正重锤,并在摆动杆的下端同轴地设有一个透明的球形壳体,球形壳体的内侧面下部设有十字交叉的对中刻度线,对中刻度线的交叉点位于摆动杆的轴线上,球形壳体内设有球状的滚珠,在连接底板上表面的边缘处设有至少三个调节螺钉,调节螺钉的上端抵靠基座的下表面,在连接底板的下表面围绕球形空腔设有三个伸缩式支撑脚,在基座的前、后侧分别螺纹连接有沿望远镜视准轴轴向延伸的定距杆,基座前、后侧的定距杆同轴布置,两根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所述的一种方便调节的高精度光学水准仪,其特征是,所述等高管的液面上设有可上下浮动的浮动圆柱,浮动圆柱的圆周面上环绕地设有基准刻度。
3.根据权利要求1所述的一种方便调节的高精度光学水准仪,其特征是,所述定距杆的外端设有校正杆支架,校正杆支架的上部设有导向筒,校正杆支架的下部设有和导向筒同轴的调节气缸,所述校正杆的上端设有适配在导向筒内的导向杆,校正杆的下端与调节气缸的活塞杆相连接,调节气缸下部的缸体通过进气管与一气囊相连通,调节气缸上部的缸体内设有套接在活塞杆上的复位弹簧,进气管上设有可从气囊向缸体内流通的第一单向阀,在气囊与第一单向阀之间的进气管上还通过管路旁接一个可使外界空气进入进气管内的第二单向阀,在调节气缸的缸体与第一单向阀之间的进气管上则通过管路旁接一个手控的排气阀。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种方便调节的高精度光学水准仪,其特征是,所述基座的前、后侧分别设有插套,插套的外侧面设有外螺纹,定距杆与基座连接一端设有外径与插套外径一致的连接螺柱,连接螺柱与插套的外螺纹的旋向相反,在连接螺柱的外侧面上设有锁紧套,锁紧套一端与连接螺柱螺纹连接,另一端与插套螺纹连接,连接螺柱的端部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,插接头的侧壁上设有轴向的卡槽,插套的内侧壁上设有卡位在卡槽内的定位销钉。
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