[实用新型]双通道水准仪

说明书

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，尤其涉及一种可有效提高水准测量精度、可靠性及工作效率的双通道水准仪。

背景技术

公知的水准测量装置是由一个水准仪和两个水准标尺组成。水准仪的主要结构是设有壳体，壳体通过竖轴活动连接于基座上，即壳体可绕竖轴相对于基座转动，在壳体上固定有用来指示竖轴是否竖直的圆水准器及用来指示视准轴是否水平的安平装置（管水准器及微倾螺旋或自动安平补偿器），在壳体内设置有由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成的望远镜，在壳体上端还有瞄准器等。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，利用整平后水准仪的水平视线分别用望远镜照准读取两个水准标尺的标高数值（十字丝的中丝截取水准尺上的读数），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、大气环境及测量员等因素影响，使得观测时的望远镜视准轴（十字丝交点与物镜光心的连线）与水平面之间存在一个夹角，即i角，i角的大小直接影响到水准测量的精度和可靠性。

从图1中可以看出，现有水准仪用物镜W1分别照准水准标尺A、B，可得观测值为：

式中：

W1A、W1B分别为物镜照准水准标尺A和B的观测值；

i为水准仪i角，即望远镜视准轴与水平面的夹角，式中单位取弧度；

、分别为水准仪距水准标尺A及B的距离； 

、分别为真实水平视线对应的水准标尺A及B读数，即没有i角影响时的正确读数。

两点的高差为：

显然，为了消除水准仪i角对测量精度的影响，一是要检测、校正i角，使i角尽可能小（满足国家水准测量等级限差（一、二等为15秒；三、四等为20秒）； 二是使，即保证水准仪距两个水准标尺的水平距离相等。

因此，现有水准仪在使用过程中存在如下不足：

（1）必需在水准测量前，采用专门的方法来检测、校正水准仪i角，而不能在水准测量过程中对水准仪的i角进行实时检测和控制，难以保证水准测量精度的一致性；

（2）要保证水准仪距两个水准标尺的水平距离相等，往往耗费测量人员大量的精力和时间，直接限制了测量效率的提高；若遇到陡坡、坑洼、水塘、沟渠、沟壑、江河、山区等复杂地形环境时，往往因不能将水准仪准确架设在两个水准标尺的中间位置而无法实施水准测量。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提供一种可有效提高水准测量精度、可靠性和工作效率的双通道水准仪。

本实用新型的技术解决方案是：一种双通道水准仪，有壳体，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。

所述轴向双面图像采集装置由沿轴向对称设置的第一平面镜和第二平面镜构成，第一平面镜与第二平面镜的镜面朝外且镜体以与轴线夹角为45o向内倾斜；在所述第一平面镜的反射光路中设有第一读数装置，在所述第二平面镜的反射光路中设有第二读数装置。

在第一平面镜与第一读数装置之间设有与第一平面镜平行且镜面相向的第一光路转向平面镜，在第二平面镜与第二读数装置之间设有与第二平面镜平行且镜面相向的第二光路转向平面镜。

所述第一读数装置由第一目镜及第一分划板构成，第二读数装置由第二目镜及第二分划板构成。第一目镜及第一分划板光心连线与第二目镜、第二分划板的光心连线平行。

设有与第一光路转向平面镜对应的第三读数装置及与第二光路转向平面镜对应的第四读数装置，所述第三读数装置由第一读数分光镜、第一线阵CCD构成，第四读数装置由第二读数分光镜、第二线阵CCD构成。

所述轴向双面图像采集装置是双面成像CCD，所述读数装置是与双面成像CCD相接的数据处理及显示单元。