專利名稱：一種無磁經(jīng)緯儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于地震監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種無磁經(jīng)緯儀。
背景技術(shù)：
磁通門地磁經(jīng)緯儀因其磁通門傳感器具有極好的矢量響應(yīng)性和較高的靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，使其在地磁場(chǎng)七要素的偏角D分量和傾角/分量的觀測(cè)中操作容易，而且觀測(cè)精度高，已經(jīng)成為國(guó)際上通用的地磁絕對(duì)觀測(cè)儀器(中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司，2002; Gilbert D, 1998 ；H U Auster，2003)，所以世界各國(guó)的地磁觀測(cè)者都在尋求高技術(shù)指標(biāo)、性能穩(wěn)定的磁通門地磁經(jīng)緯儀，而各國(guó)研究人員對(duì)磁通門地磁經(jīng)緯儀性能的提高也在不斷地探索和研究中。磁通門傳感器極具方向性的特點(diǎn)，其檢測(cè)的是傳感器軸向的磁場(chǎng)，當(dāng)外磁場(chǎng)方向與磁軸方向正交時(shí)，磁通門檢測(cè)系統(tǒng)顯示的磁場(chǎng)值為零，磁通門地磁經(jīng)緯儀正是利用磁通門傳感器具有極好矢量響應(yīng)性的特點(diǎn)，在測(cè)量時(shí)通過使傳感器磁軸與磁場(chǎng)正交，確定地磁場(chǎng)矢量的方向，進(jìn)而測(cè)量地磁場(chǎng)的磁偏角·:和磁傾角該儀器因其可以快速、精確測(cè)量地磁場(chǎng)偏角和傾角，曾經(jīng)用作各地磁臺(tái)站巡回比測(cè)。它具有度盤，讀數(shù)直觀、易讀、操作方便、性能穩(wěn)定、觀測(cè)精度較高等特點(diǎn)。隨著研究力量的投入，對(duì)磁通門檢測(cè)系統(tǒng)和無磁經(jīng)緯儀的性能指標(biāo)進(jìn)行了不斷地改進(jìn)與提高，在地磁經(jīng)緯儀的觀測(cè)原理基礎(chǔ)上，形成了現(xiàn)在地磁臺(tái)站應(yīng)用的磁通門地磁經(jīng)緯儀。目前經(jīng)典的地磁絕對(duì)觀測(cè)系統(tǒng)是利用質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀測(cè)量總場(chǎng)F，利用磁通門經(jīng)緯儀測(cè)量磁偏角D和磁傾角I，來完成F、D、l三個(gè)獨(dú)立分量的測(cè)量。用于測(cè)量地磁場(chǎng)總強(qiáng)度タ絕對(duì)值的觀測(cè)儀器主要有國(guó)家地震局地球物理研究所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的ZZZ-I和ZZZ-2型質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀；國(guó)家地震局地球物理研究所設(shè)計(jì)，安徽六安無線電廠生產(chǎn)的DTZ-3型質(zhì)子矢量磁力儀；由美國(guó)EG & G Geometries公司設(shè)計(jì)，中國(guó)深圳華隆地球物理儀器エ貿(mào)公司生產(chǎn)G856型質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀；以及由加拿大GEM公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的可以用于連續(xù)測(cè)量地磁場(chǎng)總強(qiáng)度F的絕對(duì)值GSM-19F型Overhauser磁力儀。聯(lián)合測(cè)量地磁場(chǎng)偏角D和傾角上兩個(gè)分量絕對(duì)值的絕對(duì)觀測(cè)儀器被稱為DI儀，其觀測(cè)原理基于發(fā)電機(jī)原理，在經(jīng)緯儀中心裝ー個(gè)感應(yīng)線圈包，以每秒約10圈的速度在地磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，當(dāng)線圈軸方向與地磁場(chǎng)方向平行時(shí)，輸出感應(yīng)電壓為零，通過水平度盤和垂直度盤找出地磁場(chǎng)矢量方向的位置，從而實(shí)現(xiàn)地磁場(chǎng)偏角￡)和傾角I的測(cè)量?，F(xiàn)在我國(guó)地磁臺(tái)站正在運(yùn)行觀測(cè)的DI儀主要是磁通門地磁經(jīng)緯儀。磁通門地磁經(jīng)緯儀包括磁通門傳感器和無磁經(jīng)緯儀。磁通門地磁經(jīng)緯儀所用的無磁經(jīng)緯儀是用商用測(cè)地線經(jīng)緯儀經(jīng)無磁性改造而成。在這種磁在清潔過程中，對(duì)所有零件進(jìn)行磁性檢查，任何受到磁污染的零件都要拆下，并用無磁材料制成的零件代替。該儀器并對(duì)無磁經(jīng)緯儀的材料磁性的要求提出了嚴(yán)格的量化指標(biāo)在距儀器表面任何部位處進(jìn)行的磁性測(cè)量都小于InT。儀器只有經(jīng)過嚴(yán)格磁性檢測(cè)才可能進(jìn)行精確測(cè)量。無磁經(jīng)緯儀采用純光學(xué)經(jīng)緯儀，該儀器如圖I所示，包括望遠(yuǎn)系統(tǒng)、顯微系統(tǒng)、豎軸系、橫軸系、主架、水平垂直制微動(dòng)系統(tǒng)、安平基座等部分。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種成為地磁偏角、傾角觀測(cè)中是最為精密的無磁經(jīng)緯儀之一，該無磁經(jīng)緯儀的整機(jī)磁性小于InT。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種無磁經(jīng)緯儀，包括望遠(yuǎn)系統(tǒng)、豎軸系、主架、安平基座，該主架設(shè)置在安平基座上，望遠(yuǎn)系統(tǒng)設(shè)置在主架頂端，豎軸系設(shè)置在安平基座上且與望遠(yuǎn)系統(tǒng)同軸，其特殊之處在于，所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)包括調(diào)焦鏡框、正像棱鏡座、目鏡座、目鏡護(hù)罩、物鏡座和望遠(yuǎn)鏡筒組，該調(diào)焦鏡框、正像棱鏡座、目鏡座和目鏡護(hù)罩均由抗磁的黃銅制成，該物鏡座和望遠(yuǎn)鏡筒組由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成；所述豎軸系包括豎軸、自內(nèi)而外依次設(shè)置在該豎軸外的中軸套、外軸套，設(shè)置在豎軸和中軸套之間的滾珠和用于固定中軸套和外軸套的第一螺釘及第ー螺母，該豎軸、外軸套、中軸套、第一螺釘和第一螺母均為錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成，該滾珠為陶瓷滾珠；所述安平基座包括設(shè)置在所述豎軸頂端的基座、該豎軸底端的保護(hù)窗、中軸套和外軸套的軸套座、設(shè)置在軸套座ー側(cè)的水平度盤組和連接件，該水平度盤組包括齒輪，所述基座、保護(hù)窗、軸套座、水平度盤組和齒輪均是由硬鋁LY12制成，所述連接件是第二螺釘彈簧，該第二螺釘由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成；該彈簧是無磁不銹鋼彈簧；所述主架包括設(shè)置在其頂端的望遠(yuǎn)系統(tǒng)左側(cè)的豎盤外殼組、設(shè)置在該豎盤外殼組左側(cè)自上而下依次設(shè)置的水準(zhǔn)架、垂直物鏡組部件、轉(zhuǎn)向鏡組、水平物鏡組、水平聚光鏡組，設(shè)置在豎盤外殼組下方的分劃鏡組，設(shè)置在主架頂端右側(cè)的反光鏡組及設(shè)置在主架左下側(cè)的帶軸制動(dòng)組，所述豎盤外殼組包括外殼和壓板，外殼采用無磁性的硬鋁LY12制成，壓板采用抗磁黃銅制成；所述分劃鏡組包括分劃鏡座、左軸承、壓圈、光欄，該分劃鏡座、光欄由抗磁黃銅制成，左軸承由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成，壓圈由硬鋁LY12制成；水準(zhǔn)架、垂直物鏡組部件、轉(zhuǎn)向鏡組、水平物鏡組和水平聚光鏡組中的金屬部件均由抗磁黃銅制成；主架采用無磁鑄鋁ZL104制成；所述連接件和緩沖件均采用錫磷青銅制成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是大部分的金屬部件采用無磁鑄鋁ZL104、錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y或硬鋁LT12-CZ制成，使得整個(gè)無磁經(jīng)緯儀的磁性小于InT，提高了整個(gè)儀器的快速性、靈敏性和高精度。

現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明圖I是本實(shí)用新型提供的無磁經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型提供的無磁經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型提供的無磁經(jīng)緯儀的豎軸系的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型提供的無磁經(jīng)緯儀的安平基座結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型提供的主架結(jié)構(gòu)意圖。圖中1、望遠(yuǎn)系統(tǒng)；2、、豎軸系；3、主架；4、安平基座；5、調(diào)焦鏡座；6、正像棱鏡座；7、目鏡座；8、目鏡護(hù)罩；9、物鏡座；10、望遠(yuǎn)鏡筒組；11、豎軸；12、中軸套；13、外軸套；14、滾珠；15、第一螺釘；16、第一螺母；17、基座；18、保護(hù)窗；19、軸套座；20、水平度盤組；21、齒輪；22、第二螺釘；23、豎盤外殼組；24、水準(zhǔn)架；25、垂直物鏡組部件；26、轉(zhuǎn)向鏡組；27、水平物鏡組；28、分劃鏡組；29、反光鏡組；30、帶軸制動(dòng)組；31、水平聚光鏡組。
具體實(shí)施方式
為了提供一種成為地磁偏角、傾角觀測(cè)中是最為精密的無磁經(jīng)緯儀之一，該無磁經(jīng)緯儀的整機(jī)磁性小于InT，本實(shí)施例提供了一種如圖I所示的無磁經(jīng)緯儀，包括望遠(yuǎn)系統(tǒng)I、豎軸系2、主架3、安平基座4，該主架3設(shè)置在安平基座4上，望遠(yuǎn)系統(tǒng)I設(shè)置在主架3頂端，豎軸系2設(shè)置在安平基座4上且與望遠(yuǎn)系統(tǒng)I同軸，其中，望遠(yuǎn)系統(tǒng)如圖2所示，包括調(diào)焦鏡框5、正像棱鏡座6、目鏡座7、目鏡護(hù)罩8、物鏡座9和望遠(yuǎn)鏡筒組10，該調(diào)焦鏡框5、正像棱鏡座6、目鏡座7和目鏡護(hù)罩8均由抗磁的黃銅制成，該物鏡座9和望遠(yuǎn)鏡筒組10由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成。如圖3所示，豎軸系包括豎軸11、自內(nèi)而外依次設(shè)置在該豎軸11外的中軸套12、外軸套13，設(shè)置在豎軸11和中軸套12之間的滾珠14和用于固定中軸套12和外軸套13的第一螺釘15及第ー螺母16，該豎軸11、外軸套13、中軸套12、第一螺釘15和第一螺母16均為錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成，該滾珠14為陶瓷滾珠。安平基座如4所示，包括設(shè)置在豎軸11頂端的基座17、該豎軸11底端的保護(hù)窗18、中軸套12和外軸套13的軸套座19、設(shè)置在軸套座19 ー側(cè)的水平度盤組20和連接件，該水平度盤組20包括齒輪21，基座17、保護(hù)窗18、軸套座19、水平度盤組20和齒輪21均是由硬鋁LY12制成，連接件是第二螺釘22，該第二螺釘22由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4_Y制成；如圖5所示，主架3包括設(shè)置在其頂端的望遠(yuǎn)系統(tǒng)I左側(cè)的豎盤外殼組23、設(shè)置在該豎盤外殼組23左側(cè)自上而下依次設(shè)置的水準(zhǔn)架24、垂直物鏡組部件25、轉(zhuǎn)向鏡組26、水平物鏡組27、水平聚光鏡組28，設(shè)置在豎盤外殼組23下方的分劃鏡組31，設(shè)置在主架3頂端右側(cè)的反光鏡組29及設(shè)置在主架3左下側(cè)的帶軸制動(dòng)組30，豎盤外殼組23包括外殼和壓板，外殼采用無磁性的硬鋁LY12制成，壓板采用抗磁黃銅制成；分劃鏡組28包括分劃鏡座、左軸承、壓圈、光欄，該分劃鏡座、光欄由抗磁黃銅制成，左軸承由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成，壓圈由硬鋁LY12制成；水準(zhǔn)架24、垂直物鏡組部件25、轉(zhuǎn)向鏡組26、水平物鏡組27和水平聚光鏡組28中的金屬部件均由抗磁黃銅制成；主架3采用無磁鑄鋁ZL104制成；連接件和緩沖件均采用錫磷青銅制成。除了儀器中光學(xué)件及塑料件外該經(jīng)緯儀的其它零部件均采用無磁材料，要求零件磁性小于O. 5nT，整機(jī)磁性小于InT。其中主架等較為復(fù)雜鑄造零件采用無磁鑄鋁ZL104，橫軸系、豎軸系采用耐磨材料磷青銅，該材料具有高的強(qiáng)度、弾性、耐磨性和抗磁性。零件加エ后要求磁性小于O. 3nT。為了避免因零件磁性組合后磁性疊加而引起整機(jī)磁性偏大，要求該儀器的兩百多種零件中的每ー種零件磁性均小于O. 5ηΤ。為了確保整機(jī)磁性小于InT，所 有機(jī)構(gòu)的連接螺釘及墊圈均采用錫磷青銅材料。無磁性經(jīng)緯儀技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求1. 一種無磁經(jīng)緯儀，包括望遠(yuǎn)系統(tǒng)、豎軸系、主架、安平基座、連接件和緩沖件，該主架設(shè)置在安平基座上，望遠(yuǎn)系統(tǒng)設(shè)置在主架頂端，橫軸系設(shè)置在該望遠(yuǎn)系統(tǒng)下方的主架上，豎軸系設(shè)置在安平基座上且與望遠(yuǎn)系統(tǒng)同軸，其特征在于所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)包括調(diào)焦鏡框、正像棱鏡座、目鏡座、目鏡護(hù)罩、物鏡座和望遠(yuǎn)鏡筒組，該調(diào)焦鏡框、正像棱鏡座、目鏡座和目鏡護(hù)罩均由抗磁的黃銅制成，該物鏡座和望遠(yuǎn)鏡筒組由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成； 所述豎軸系包括豎軸、自內(nèi)而外依次設(shè)置在該豎軸外的中軸套、外軸套，設(shè)置在豎軸和中軸套之間的滾珠和用于固定中軸套和外軸套的第一螺釘及第ー螺母，該豎軸、外軸套、中軸套、第一螺釘和第一螺母均為錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成，該滾珠為陶瓷滾珠； 所述安平基座包括設(shè)置在所述豎軸頂端的基座、該豎軸底端的保護(hù)窗、中軸套和外軸套的軸套座、設(shè)置在軸套座ー側(cè)的水平度盤組和連接件，該水平度盤組包括齒輪，所述基座、保護(hù)窗、軸套座、水平度盤組和齒輪是由硬鋁LY12制成，所述連接件是第二螺釘和彈簧，該第二螺釘由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成；該彈簧是無磁不銹鋼彈簧； 所述主架包括設(shè)置在其頂端的望遠(yuǎn)系統(tǒng)左側(cè)的豎盤外殼組、設(shè)置在該豎盤外殼組左側(cè) 自上而下依次設(shè)置的水準(zhǔn)架、垂直物鏡組部件、轉(zhuǎn)向鏡組、水平物鏡組、水平聚光鏡組，設(shè)置在豎盤外殼組下方的分劃鏡組，設(shè)置在主架頂端右側(cè)的反光鏡組及設(shè)置在主架左下側(cè)的帶軸制動(dòng)組，所述豎盤外殼組包括外殼和壓板，外殼采用無磁性的硬鋁LY12制成，壓板采用抗磁黃銅制成；所述分劃鏡組包括分劃鏡座、左軸承、壓圈、光欄，該分劃鏡座、光欄由抗磁黃銅制成，左軸承由錫磷青銅QSn6. 5-0. 4-Y制成，壓圈由硬鋁LY12制成；水準(zhǔn)架、垂直物鏡組部件、轉(zhuǎn)向鏡組、水平物鏡組和水平聚光鏡組中的金屬部件均由抗磁黃銅制成； 所述主架采用無磁鑄鋁ZL104制成；所述連接件和緩沖件均采用錫磷青銅制成。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種無磁經(jīng)緯儀，包括望遠(yuǎn)系統(tǒng)、豎軸系、主架、安平基座、連接件和緩沖件，該主架設(shè)置在安平基座上，望遠(yuǎn)系統(tǒng)設(shè)置在主架頂端，橫軸系設(shè)置在該望遠(yuǎn)系統(tǒng)下方的主架上，豎軸系設(shè)置在安平基座上且與望遠(yuǎn)系統(tǒng)同軸，其中，除了儀器中光學(xué)件及塑料件外該經(jīng)緯儀的其它零部件均采用無磁材料，要求零件磁性小于0.5nT，整機(jī)磁性小于1nT。提高了整個(gè)儀器的快速性、靈敏性和高精度。
文檔編號(hào)G01C1/02GK202361980SQ20112050844
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者何章軍, 孟宏蕊, 董耀輝 申請(qǐng)人:北方光電集團(tuán)有限公司