[實用新型]精密測量三維坐標的裝置

無效

• 申請號: 200820300564.7
• 申請日: 2008-04-15
• 公開（公告）號: CN201199155Y
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 陳心一;姚云峰;周敬勇;王立德
• 申請（專利權）人: 成都普羅米新科技有限責任公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01C5/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 蒲敏

技術領域

本實用新型涉及一種測量裝置，特別是涉及一種精密測量三維坐標的裝置。

背景技術

在進行基礎設施建設時，人工構造物整體的建造位置以及相應結構、部件的安裝位置，需要由精密測量來保證，并且測量的三維坐標(東坐標、北坐標、高程)必須與國家規定的統一坐標系統相一致，這就需要以國家提供的大地控制網坐標點的坐標值為已知起算數據，按施工需求，再將已知起算數據按測量學的基本原理傳遞到施工控制網坐標點上，使這些施工控制網坐標點的坐標值與國家的基礎坐標系統一起來。為方便施工，這些坐標點的標志被安裝在地面、混凝土墻體、橋墩、電線桿等固定的物體上。

要精確獲得這些標志點的平面坐標(東坐標、北坐標)和高程值，需要用全站儀和配套棱鏡來測定這些標志點的平面坐標；用水準儀和水準尺來測定這些標志點的高程。這就要求全站儀在任意方向都能觀測到標志點上的棱鏡，因此棱鏡必須可以任意旋轉、方便安裝和拆卸，并且棱鏡任意旋轉和反復安裝后其測量中心始終保持不變，即多次拆卸和安裝后重復測量該標志點的平面坐標保持不變；另外，水準尺以鉛垂狀態豎立到該標志點上時，水準尺的零位起算面要與該點的平面坐標的起算平面保持一致的幾何關系，即所測得的水準高程就是棱鏡的測量中心的高程。

ZL97190034.5公開了一種可以用于方向和距離測量的測量球，但這種測量球沒有可以反復拆卸安裝的定位裝置，沒有測量高程的配套裝置，且測量的距離短，無法滿足野外精密施工測量的需要。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能遠距離測量、方便反復拆卸安裝、并且能測量水準高程的精密測量三維坐標的裝置。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：精密測量三維坐標的裝置，包括精密支架和精密套筒，所述精密支架插入精密套筒內，在所述精密支架上安裝有目標組。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用一次性牢固埋設精密套筒，精密支架插入精密套筒內可以任意次反復安裝拆卸而保持位置不變；球棱鏡放置在精密支架時，由于可以任意轉動，因此可以對準任意方向的觀測儀器進行測量，從而觀測儀器的位置可根據需要非常靈活地設定；目標組的拆卸和安裝都極其方便，拆卸后只留下錨固在混凝土中的精密套筒，非常安全可靠，避免了伸出在外的精密支架被施工擾動和破壞；利用球棱鏡測量平面坐標，利用與球棱鏡半徑相同的半球形水準尺墊來安放水準尺測量高程，分別測得的平面坐標與高程就是鋼球中心即棱鏡反射中心點的三維坐標。本實用新型復位精度高而可靠，大大加快了測量的速度和保證了測量結果的高質量。

附圖說明

圖1是本實用新型的球棱鏡的剖視圖。

圖2是本實用新型的球棱鏡安裝在精密支架上的剖視圖。

圖3是本實用新型的精密套筒的剖視圖。

圖4是本實用新型的半球型水準尺墊的剖視圖。

圖5是本實用新型的半球型水準尺墊與水準尺安裝在精密支架上的剖視圖。

具體實施方式

本實用新型的精密測量三維坐標的裝置包括精密支架4和精密套筒8，所述精密支架4插入精密套筒8內，在所述精密支架4上安裝有目標組。

本實用新型的目標組分別是球棱鏡、半球型水準尺墊3和水準尺7。

如圖1所示，將鋼球1的中間掏空，安裝玻璃角棱鏡2，從而形成本實用新型的球棱鏡。

上述角棱鏡2的光軸反射中心與鋼球1的球心重合，且角棱鏡2的主光軸就是安裝角棱鏡2加工而成的圓柱孔的軸線，考慮到安裝角棱鏡2的開孔直徑和球棱鏡的自由轉動范圍，鋼球1的直徑應大于40mm，使得球棱鏡有足夠的俯仰角度范圍。鋼球1外周上鉆有安裝調整螺釘的小孔，能在精密光學儀器的監測下將玻璃角棱鏡精確調整到位，然后，用厭氧性粘固膠填充鋼球1的內部空間，固定鋼球1與玻璃角棱鏡2的幾何關系。

上述角棱鏡2是角錐棱鏡或角偶棱鏡。

使用時，如圖2所示，精密支架4為具有兩種直徑的圓柱形物體，在精密支架4上直徑小的一端設置有銷軸6，在精密支架4上直徑大的一端設置有通孔5，通孔5上部倒角，精密支架4采用磁性材料制成。當球棱鏡由于磁力被吸附在精密支架4上的通孔5上時，由于通孔5上部倒角，通孔5上部形成了一條環形的球面與球棱鏡表面緊密接觸，球棱鏡可以穩定地安裝在精密支架4上。

圖3是本實用新型的精密套筒8的剖視圖，精密套筒8為中空結構，內孔10上加工有滑槽9。