[发明专利]一种激光跟踪仪平面坐标高精度放样装置及方法

说明书

本发明涉及一种激光跟踪仪平面坐标高精度放样装置及方法。所述装置包括：基体，其设有靶球支撑部和容纳腔；底座，其设于基体外围，被配置为支撑基体，并与基体在竖向相对位置不变，在水平方向相对位置可变；划点组件，被配置为容纳于容纳腔内；水平调节部分，被配置为在竖向与底座相对位置可调；位置调节机构，包括横向位置调节装置和纵向位置调节装置；水平度显示仪，包括在基体的上表面设置的两个沿长度方向的中心线相互垂直的水平气泡仪，每个水平气泡仪的横向或纵向中心线都不经过另一个水平气泡仪。本发明能够精准刻划放样坐标，提升了粒子加速器使用激光跟踪仪在地面放样点的精度和效率。

技术领域

本发明涉及粒子加速器的准直测量技术领域，具体涉及一种用于激光跟踪仪平面坐标高精度放样的装置及方法。

背景技术

随着粒子加速器元件准直安装精度的不断提升和标准化的准直安装，大部分加速器元件的准直安装需要激光跟踪仪配合三维准直控制网才能完成。在粒子加速器的准直安装中，有一个很关键的步骤就是使用激光跟踪仪将加速器安装元件的几何中心和支撑系统的主要几何元素放样至加速器基础安装地面或预埋件的理论坐标位置。激光跟踪仪的测量原理不同于光学测量仪器，无法直接瞄准地面目标点进行坐标放样。由于激光跟踪仪测量的坐标位置是在测量靶球中心，直接使用激光跟踪仪靶球无法在地面上画出精确的位置标记点，在放样过程中必须要借助于能和激光跟踪仪靶球配接的装置来获取精确的位置坐标并在地面放样出坐标标记点。

传统的使用激光跟踪仪进行地面位置坐标放样方法是借助于一个中间开孔的靶标座，将激光跟踪仪靶球中心的投影点通过靶标座中心的小孔刻画在加速器安装基础平面上。使用此方法进行放样存在一个问题：靶标座接触放样面，如果放样面不平整或者靶标座底部有杂物等因素将会导致靶标座产生一个倾斜误差，靶标座支撑着靶球，因为靶标座自身的厚度和激光跟踪仪的靶球半径高度，将会使得靶标座的倾斜误差在激光跟踪仪靶球中心产生一个成放大倍数的坐标误差，而且通过靶标座中心孔人为进行放样面坐标中心画点的过程也会因为划针和孔的对中、控制划针的角度等问题而带来误差。加速器关键元件位置坐标点的放样误差将会直接影响加速器支撑系统的安装精度，如果放样误差超过支撑系统设计的调节范围，将会严重影响准直安装的工期，进而影响粒子加速器元件的准直安装效率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种激光跟踪仪平面坐标高精度放样装置及方法，以较准确地进行激光跟踪仪平面坐标的放样，提高放样坐标的精度。

本发明首先提出一种激光跟踪仪平面坐标高精度放样装置，所述装置包括：

基体，其设有靶球支撑部和容纳腔，所述靶球支撑部被配置为支撑所述靶球，所述容纳腔位于所述靶球支撑部的下方，且所述容纳腔的中心轴与所述支撑部的中心轴同轴；

底座，其设于所述基体外围，其被配置为支撑所述基体，并与所述基体在竖向相对位置不变，在水平方向相对位置可变；

划点组件，该划点组件被配置为容纳于所述容纳腔内，所述划点组件的底部包括划点端，该划点端被配置为在放样位置处划点，所述划点端与所述容纳腔的中心轴同轴；

水平调节部分，其被配置为在竖向与所述底座相对位置可调，以调节所述基体的水平度；

位置调节机构，其包括横向位置调节装置和纵向位置调节装置，其被配置为以所述底座为支撑调节所述基体的横向和纵向位置；

水平度显示仪，其包括在所述基体的上表面设置的两个沿长度方向的中心线相互垂直的水平气泡仪，用于在水平调节过程中监测所述基体的水平度，每个所述水平气泡仪的横向或纵向中心线都不经过另一个水平气泡仪。

根据本发明的一种实施方式，所述两个水平气泡仪各自在所述基体的边缘设置。

根据本发明的一种实施方式，所述基体为正四面体，两个所述水平气泡仪分别设置在所述基体的相邻两边处。