專利名稱：數(shù)字式地形斷面儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為測(cè)量地形的測(cè)量?jī)x器。
現(xiàn)行的地形斷面測(cè)量技術(shù)通常是用經(jīng)緯儀，通過經(jīng)緯儀對(duì)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)的方位，測(cè)量各地形點(diǎn)的豎直角，用正切法計(jì)算測(cè)點(diǎn)高差，用皮尺或繩尺丈量測(cè)點(diǎn)間的距離。作業(yè)時(shí)需用人員較多，野外測(cè)量中受地形如坡、坎、河、塘、溝及村木、建筑物等的限制，使用皮尺有時(shí)有難于克服的困難。如果用光電儀測(cè)距離，雖可得到距數(shù)據(jù)，但投資太大，而且占標(biāo)置點(diǎn)慢，用人增多，作業(yè)效率不能提高。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的就是要提供一種可從儀器上直接測(cè)量并計(jì)算出高差、距離，可有效的克服地形障礙的影響，節(jié)約人力，成本較低，作業(yè)效率高的地形斷面測(cè)量?jī)x。
本實(shí)用新型的發(fā)明數(shù)字式地形斷面儀由帶有萬向鉸球(3)的支架(37)，及安裝在支架(37)上的在同一垂直面上安裝有主鏡筒(8)和與主鏡筒之間有一固定夾角的付鏡筒(9)的數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x(36)組成。所述的支架(37)由底盤(1)，固定于底盤(1)中心部位并穿過支架(37)中空部位在重力作用下可自由擺動(dòng)的對(duì)中重垂桿(6)，位于底盤(1)下部串于對(duì)中重垂桿(6)上的萬向鉸球(3)，固定于支架(37)上支撐并架住萬向鉸球(3)的滾球鉸座(4)，部位底盤(1)和萬向鉸球(3)之間的一個(gè)與滾球鉸座(4)連接可制動(dòng)并放松萬向鉸球的萬向鉸球制動(dòng)蓋(5)，支撐腳(7)組成 所述的數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x(36)由上盤(20)，安裝于上盤上的主鏡筒(8)，和主鏡筒(8)位于同一豎直平面上并在平面上與主鏡筒之間有一固定夾角的付鏡筒(9)，安裝于主鏡筒(8)旁的付鏡筒(9)平行移動(dòng)導(dǎo)軌(19)，立于主鏡筒(8)旁的其中心軸與儀器中心軸平行的豎距離尺(16)，一個(gè)豎向孔通過豎距離尺(16)的可沿豎距離尺(16)上下滑動(dòng)測(cè)量位移值的光柵傳感器(18)，一個(gè)通過光柵傳感器(18)水平孔并可在孔中左右滑動(dòng)測(cè)量位移值的高差尺(17)組成。所述的付鏡筒(9)中有一個(gè)將付鏡筒內(nèi)光線反射至主鏡筒(8)中的直角棱鏡(13)，在主鏡筒(8)中有一個(gè)僅位于主鏡筒(8)中徑向一半位置的可接受到由直角棱鏡(13)反射過來的光線的直角棱鏡(12)。
本實(shí)用新型的發(fā)明效果是這樣的，由于支架采用了萬向球鉸及由萬向球鉸支撐的帶有對(duì)中重垂桿的底盤，并在小摩擦的滾球鉸座的支承下使對(duì)中重垂桿自動(dòng)保持垂直方向，因此，不論地面情況如何，都能有效地使對(duì)中重垂桿對(duì)中并保持垂直，底盤保持水平，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平萬向球鉸制動(dòng)蓋可固定萬向球鉸，穩(wěn)定方向，在儀器測(cè)量過程中保持水平狀態(tài)。數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x采用主、付鏡筒設(shè)計(jì)，付鏡筒與與主鏡筒之間有一固定夾角α，構(gòu)成ABC光學(xué)直角三角形當(dāng)保持不變，上下移動(dòng)付鏡筒構(gòu)成的A’B’C或A″B″C均相似于ABC三角形，即有AC/BC＝A’C/B’C＝A″C/B″C....＝N＞1(1)由(1)式AC＝NBC，A’C＝NB’C，A″C＝NB″CN為定值，只要N＞1，所以可以用很短的主、付鏡筒部的距離來測(cè)得很長(zhǎng)的測(cè)點(diǎn)之間的距離。
如果主鏡筒向上仰視或向下俯視，原ABC光學(xué)三角形轉(zhuǎn)動(dòng)了β1或β2角，顯然三角形A1AC與B1BC相似；A2AC與B2BC相似，A1A＝NB1B，同樣可以用很短的付鏡筒的水平位移測(cè)得很大的測(cè)點(diǎn)之間的高差。所以只要主、付鏡筒都照準(zhǔn)了測(cè)點(diǎn)，儀器主、付鏡筒之間的距離乘以倍數(shù)N就是測(cè)點(diǎn)間的水平距離；付鏡筒所偏離豎直的水平距離乘以倍數(shù)N就是測(cè)點(diǎn)間的高差。
在結(jié)構(gòu)中使用了棱鏡，可方便使用和提高照準(zhǔn)精度，進(jìn)入付鏡筒的光線——付視線(11)通過直角棱鏡(13)轉(zhuǎn)入主鏡筒(8)，主、付視線構(gòu)成了一個(gè)豎直的光學(xué)三角形。主鏡筒中的直角棱鏡(12)僅位于主鏡筒中徑向一半的位置，構(gòu)成了付視線(11)的付視場(chǎng)(15)，另一半是主視線(10)的主視場(chǎng)(14)，主、付視場(chǎng)照準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)，在主鏡筒(8)內(nèi)的像上，左右各半拼像照準(zhǔn)。
導(dǎo)軌(19)與主鏡筒(8)垂直，并可隨其仰、俯轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)，但付鏡筒與主鏡筒之間的夾角始終保持不變，也就是定比數(shù)N始終保持不變。
儀器的直立的距離尺和橫臥的高差尺尺面上都有暗柵，距離尺豎直于主鏡筒側(cè)，穿過光柵傳感器的豎孔，光柵傳感器可沿距離尺上下滑動(dòng)測(cè)出位移值。高差尺穿過光柵傳感器的水平孔并可在孔中左右滑動(dòng)測(cè)出位移值。付鏡筒的上、下移動(dòng)或俯、仰擺動(dòng)可帶動(dòng)高差尺相對(duì)于光柵傳感器的中心左右滑動(dòng)，同時(shí)也可帶動(dòng)光柵傳感器沿距離尺上下滑動(dòng)，由于機(jī)械滑動(dòng)產(chǎn)生的尺子與傳感器的相對(duì)位移使傳感器自動(dòng)測(cè)出兩測(cè)點(diǎn)間的水平距離和垂直高差值，并將結(jié)果顯示在液晶窗上。


圖1為本實(shí)用新型支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型測(cè)量水平距離的光路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型測(cè)量垂直高差的光路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型光學(xué)棱鏡及光路原理圖。
圖5為本實(shí)用新型主鏡筒內(nèi)棱鏡俯視原理圖。
圖6為本實(shí)用新型主鏡筒內(nèi)棱鏡軸向原理圖。
圖7為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例，由帶有萬向鉸球(3)的支架(37)，及安裝在支架(37)上的在同一垂直面上安裝有主鏡筒(8)和與主鏡筒之間有一固定夾角的付鏡筒(9)的數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x(36)組成。支架(37)由底盤(1)，固定于底盤(1)中心部位并穿過支架(37)中空部位在重力作用下可自由擺動(dòng)的對(duì)中重垂桿(6)，位于底盤(1)下部串于對(duì)中重垂桿(6)上的萬向鉸球(3)，固定于支架(37)上支撐并架住萬向鉸球(3)的滾球鉸座(4)，部位底盤(1)和萬向鉸球(3)之間的一個(gè)與滾球鉸座(4)連接可制動(dòng)并放松萬向鉸球的萬向鉸球制動(dòng)蓋(5)，支撐腳(7)組成。對(duì)中重垂桿中空，直通底盤的中心，在主鏡筒下面，儀器上盤的上面裝有一塊平面鏡，可將測(cè)站點(diǎn)通過對(duì)中重垂桿的中心反射到施測(cè)者眼中。所述的數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x(36)由上盤(20)，安裝于上盤上的主鏡筒(8)，和主鏡筒(8)位于同一豎直平面上并在平面上與主鏡筒之間有一固定夾角的付鏡筒(9)，安裝于主鏡筒(8)旁的付鏡筒(9)平行移動(dòng)導(dǎo)軌(19)，立于主鏡筒(8)旁的其中心軸與儀器中心軸平行的豎距離尺(16)，一個(gè)豎向孔通過豎距離尺(16)的可沿豎距離尺(16)上下滑動(dòng)測(cè)量位移值的光柵傳感器(18)，一個(gè)通過光柵傳感器(18)水平孔并可在孔中左右滑動(dòng)測(cè)量位移值的高差尺(17)組成。所述的付鏡筒(9)中有一個(gè)將付鏡筒內(nèi)光線反射至主鏡筒(8)中的直角棱鏡(13)，在主鏡筒(8)中有一個(gè)僅位于主鏡筒(8)中徑向一半位置的可接受到由直角棱鏡(13)反射過來的光線的直角棱鏡(12)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式地形斷面儀，其特征在于由帶有萬向鉸球(3)的支架(37)，及安裝在支架(37)上的在同一垂直面上安裝有主鏡筒(8)和與主鏡筒之間有一固定夾角的付鏡筒(9)的數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x(36)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字式地形斷面儀，其特征在于所述的支架(37)由底盤(1)，固定于底盤(1)中心部位并穿過支架(37)中空部位在重力作用下可自由擺動(dòng)的對(duì)中重垂桿(6)，位于底盤(1)下部串于對(duì)中重垂桿(6)上的萬向鉸球(3)，固定于支架(37)上支撐并架住萬向鉸球(3)的滾球鉸座(4)，部位底盤(1)和萬向鉸球(3)之間的一個(gè)與滾球鉸座(4)連接可制動(dòng)并放松萬向鉸球的萬向鉸球制動(dòng)蓋(5)，支撐腳(7)組成。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字式地形斷面儀，其特征在于所述的數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x(36)由上盤(20)，安裝于上盤上的主鏡筒(8)，和主鏡筒(8)位于同一豎直平面上并在平面上與主鏡筒之間有一固定夾角的付鏡筒(9)，安裝于主鏡筒(8)旁的付鏡筒(9)平行移動(dòng)導(dǎo)軌(19)，立于主鏡筒(8)旁的其中心軸與儀器中心軸平行的豎距離尺(16)，一個(gè)豎向孔通過豎距離尺(16)的可沿豎距離尺(16)上下滑動(dòng)測(cè)量位移值的光柵傳感器(18)，一個(gè)通過光柵傳感器(18)水平孔并可在孔中左右滑動(dòng)測(cè)量位移值的高差尺(17)組成。
4.如權(quán)利要求1，3所述的數(shù)字式地形斷面儀，其特征在于所述的付鏡筒(9)中有一個(gè)將付鏡筒內(nèi)光線反射至主鏡筒(8)中的直角棱鏡(13)，在主鏡筒(8)中有一個(gè)僅位于主鏡筒(8)中徑向一半位置的直角棱鏡(12)。
專利摘要本實(shí)用新型數(shù)字式地形斷面儀為地形測(cè)量用的測(cè)量?jī)x，主要由一個(gè)由帶有萬向鉸球(3)的支架(37)，安裝在支架上的在同一垂直面上安裝有主鏡筒(8)和與主鏡筒之間固定夾角的副鏡筒(9)的數(shù)字式地形斷面測(cè)量?jī)x(36)組成。主要用于解決目前采用經(jīng)緯儀測(cè)量時(shí)，由于需要人拉動(dòng)皮尺測(cè)量距離，由于地形的限制有時(shí)非常困難的問題，使用本儀器可方便的從儀器上直接讀出測(cè)點(diǎn)間的距離及高差，使用方便，可減少人員，提高效率及節(jié)約成本。
文檔編號(hào)G01C7/00GK2266734SQ9624201
公開日1997年11月5日 申請(qǐng)日期1996年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月23日
發(fā)明者黃鎮(zhèn)賢 申請(qǐng)人:黃鎮(zhèn)賢