[发明专利]精密量取仪器高的测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种精密量取仪器高的测量装置及测量方法。包括带有圆水准器的水平板、主杆、第一支杆和第二支杆。所述第一支杆与主杆采用嵌套结构，可以竖直上下滑动，并且主杆侧壁设置一个止位螺旋，可以将第一支杆以一定的长度固定在主杆上。所述第一支杆上刻有均匀刻度，所述第二支杆螺旋嵌套在第一支杆的另一端，与水平板垂直旋紧固定。第一支杆上端设置一个微动螺旋，用于微调第二支杆长度，且微动螺旋外侧有均匀刻度，用于确定第二支杆长度。本发明可用于精密测量安置于强制对中观测墩上的测量仪器的高度，避免对测量仪器的扰动，减少测量误差，且结构简单，便于携带，测量精度高。

技术领域

本发明属于测量学技术领域，具体是一种精密量取仪器高的测量装置。

背景技术

目前，以多频多模GNSS接收机、高精度自动全站仪为代表的高精度测量仪器，以其高精度、自动化、智能化、可二次可发等优点，广泛应用于各类大中小型工程施工建设、安全监测和健康检测中，其测量的绝对精度可达到毫米级，相对精度可达到亚毫米级。GNSS技术应用于高精度控制网观测和高精度变形监测领域时，仪器高的精确量取直接决定了GNSS高程测量的精度；在大高差短距离精密高程传递时，传统的几何水准测量无法完成，可求助于高精度自动全站仪三角高程测量，此时仪器高和棱镜高的量取精度直接决定了三角高程最终的测量精度。

仪器高，通常是指仪器中心到地面点的垂直距离；对于架设在有强制对中装置的观测墩上的仪器，仪器高指的是仪器中心到观测墩顶面强制对重底盘上水准标志的垂直距离。

在GNSS静态观测、GNSS水准测量、全站仪三角高程测量、全站仪三维坐标测量等高精度测量中，为了提高仪器的稳定性、减小对中误差，通常将仪器架设在有强制对中装置的观测墩上，并且采用常规的钢卷尺法量取仪器高，其仪器高量取误差在2-3mm左右。可知，仪器高量取误差是主要误差源之一，直接影响高程测量结果的精度。因此，如何提高仪器高的量取精度是高精度测量中不可忽略的基础问题。

针对现有仪器高量取精度不高的问题，已有专家、学者和工程技术人员提出了思路和解决方法，如发明专利“仪器高量取装置和方法”（授权公告号 CN 106568414 B）和发明专利“全站仪仪器高激光测量系统”（授权公告号 CN 208671954 U）等。但是上述装置和方法解决的是仪器中心到地面标志点的仪器高，针对精密工程测量中仪器中心到观测墩顶面强制对中底盘上水准标志的仪器高，要达到亚毫米的量取精度，目前还未见解决思路和办法。

发明内容

本发明公开了一种精密量取仪器高的测量装置，以解决上述背景技术中提到的仪器高量取精度低的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种精密量取仪器高的测量装置，包括水平板、主杆、 第一支杆、第二支杆、止位螺旋和微动螺旋；第一支杆的下端嵌套于主杆内，第一支杆可以竖直上下滑动，通过设置于主杆顶部侧面的止位螺旋将第一支杆固定在主杆上；第二支杆螺旋嵌套于第一支杆的上端，与水平板垂直旋紧固定；第一支杆上端设置微动螺旋，用于微调第二支杆长度。

仪器高的精密量取方法，包括如下步骤：

a.组装仪器：在整平测量仪器后，将主杆安置在强制对中观测墩的强制对中水准标志上，并旋紧水平板与第二支杆；

b.整平：将水平板一侧粗略对齐仪器中心点，旋紧止位螺旋，固定主杆与第一支杆，并读取第一支杆上刻度读数h1，然后调整水平板，使得圆水准器气泡居中，水平板达到水平状态；

c.对准：水平板整平后，调整微动螺旋使水平板在垂直方向上上下微动，从而对准仪器中心点；

d.读数：水平板（1）对准仪器中心点后，读取微动螺旋（6）读数h2，最终的仪器高则为：h=h1+h2，其中h1为主杆（2）与第一支杆（3）的总长度，精度为1mm，h2为第二支杆（4）的长度，精度为0.1mm；