[发明专利]一种双向多功能激光垂准仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光测绘仪器产品，特别是一种双向多功能激光垂准仪，属于光学仪器类。

背景技术

垂准仪是一种，在竖直方向，利用准直原理，提供铅垂准线，用于完成点、上、下垂直位移(投影)测量和相对铅垂线的水平偏差测量的光学测绘仪器，它的工作原理见附图2。

仪器在原点上0，进行对中、精密安平定向后再用望远镜旋转后，对径180°两个位置均值就可在不同高度得到仪器竖轴中心，其记录下来的坐标位置，即为原点的垂准点，连线即为铅垂线。借助垂准仪可对高层、超高层房屋、烟囱、电视塔、发射井架、大型设备、电梯、水坝等工程中竖向垂直度进行施工测量、控制测量、监理和变形观测的工作，是施工现场、工地常用仪器之一。按《JB/T9319-1999垂准仪专业标准》现分水准器式和自动补偿型两类垂准仪(光学、激光的)。根据测量的点位误差(S)和标准偏差γ＝S/ΔH表示其仪器的精度，分为高、中、低三个等级。

目前我国北京、苏州等地生产并上市的激光垂准仪是一类普通水准器式，精度中等偏低的仪器，仅用于天顶方向激光垂准仪，它通过现场几年使用，存在如下几方面不足：

1、仅能用于天顶方向垂准测量，功能单一；

2、下对中器2～3^x倍率，对中精度仅为±1mm/1500mm，增加了垂准测量系统误差，难以提高垂准测量整体精度要求；

3、只能进行单向垂准和短距离下对中，故一次垂准测量最远距离也较短，天顶激光垂准仪白天为120～150米，夜晚250米；

4、由于上述综合原因，使仪器的使用范围受到较大局限，运用面不广，例如：天顶向激光垂准仪不能用于将地面点需向井下远距离投点工程的场合；而垂准测量精度不高，不能用于较高要求的工程测量项目中，如大型设备、电梯安装及水坝监理、变形观测中。

而随着我国经济和城市建设可持续的发展，工程建设项目门类的增多，复杂以及精度、完工时间等方面的要求，越来越高，仅单向天顶激光垂准仪已难以达到、满足市场用户要求。

因此，如何开发出具有双向检测功能的激光垂准仪，已是国内供应厂商和用户的一种期望和需求。

发明内容

本发明的目的：旨在提出一种可以一次性同时完成朝上、朝下二个方向垂准测量的功能、对中极限误差≤±0.2mm/1500mm，整个仪器又可当作上、下二台精密对中器使用，用于精密安装和导线测量等工作的高性能激光垂准仪。

这种双向多功能激光垂准仪，由主支架1、天顶望远镜组件2和天底外调焦激光望远镜组件3和球面竖轴组件4、三角基座6组成，其特征在于：所述的天顶望远镜组2和天底外调焦激光望远镜组件3分别置于主支架的顶部A面和B平面上，分别由内六角螺钉和圆柱头螺钉将天顶望远镜组件2和天底外调焦激光望远镜组件3安装在支架或竖轴中心上，所述的主支架1的下部置有一φ108基准孔11，同时，该球面竖轴组件4上部端面置有一V型轴套4-15，并经有孔调节螺钉将整个主支架固定在竖轴组件4上，组成一绕竖轴旋转的组合轴系；此外，在主支架的侧面又安装供一供调平、调铅锤定向用的长水准器5。

所述天顶望远镜组件2设计有两条共存光轴；一条光轴2-9由物镜2-1调焦镜2-2、改向棱镜2-3、分划板2-4、立方棱镜2-5、望远目镜2-1构成；另一条激光光轴2-7由上激光管2-6、立方棱镜2-5及改向棱镜2-3、调焦镜2-2、物镜2-1构成；其中立方棱镜2-5中间45°中间斜面上镀有对可见黄光(D光)有高透射率，对λ＝635nm红外光有高反射率的多层膜系。

所述的天底外调焦激光望远镜组件3，其光轴3-2由半导体激光器3-6、透镜组合件3-5、调焦镜筒3-4、转向棱镜3-3和带物镜3-1的镜筒3-7串接构成，其中的转向棱镜3-3处于直角转折处，由此形成天底方向视准光轴3-2；其通光口径不小于16毫米。

所述的球面竖轴组件4由“⊥”型大孔竖轴组合件4-1、V型轴套4-15、定位轴套4-13、轴座4-14及消间隙压片组件4-16组成，其中所述的“⊥”型大孔竖轴组件4-1下部置于设有标准外圆的大孔竖轴4-1的中心，该“⊥”型大孔竖轴下部水平基座上置有一圈滚珠4-12，其上套置着内圈呈球面的定位轴套4-13，该定位轴套4-13与支撑V型轴套4-15的下盘4-18为紧配合；同时所述的“⊥”型大孔竖轴上部置于V型轴套4-15中。