[發明專利]雙通道水準儀

有效

• 申請號: 201310285829.6
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103344215A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 劉雁春;王海亭
• 申請（專利權）人: 劉雁春;王海亭
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

技術領域

本發明屬于測量技術領域，尤其涉及一種可有效提高水準測量精度、可靠性及工作效率的雙通道水準儀。

背景技術

公知的水準測量裝置是由一個水準儀和兩個水準標尺組成。水準儀的主要結構是設有殼體，殼體通過豎軸活動連接于基座上，即殼體可繞豎軸相對于基座轉動，在殼體上固定有用來指示豎軸是否豎直的圓水準器及用來指示視準軸是否水平的安平裝置（管水準器及微傾螺旋或自動安平補償器），在殼體內設置有由物鏡、目鏡、對光透鏡和十字絲分劃板所組成的望遠鏡，在殼體上端還有瞄準器等。測量時先將兩個水準標尺分別置于地面上的A、B兩點，再將水準儀設置在A、B兩點的中間位置，利用整平后水準儀的水平視線分別用望遠鏡照準讀取兩個水準標尺的標高數值（十字絲的中絲截取水準尺上的讀數），所測標高數值之差即為地面A、B兩點的水準高差，若已知其中一點的高程，即可由高差推算出另一點的高程。

由于受儀器制造工藝、大氣環境及測量員等因素影響，使得觀測時的望遠鏡視準軸（十字絲交點與物鏡光心的連線）與水平面之間存在一個夾角，即i角，i角的大小直接影響到水準測量的精度和可靠性。

從圖1中可以看出，現有水準儀用物鏡W1分別照準水準標尺A、B，可得觀測值為：

式中：

W1A、W1B分別為物鏡照準水準標尺A和B的觀測值；

i為水準儀i角，即望遠鏡視準軸與水平面的夾角，式中單位取弧度；

、分別為水準儀距水準標尺A及B的距離；?

、分別為真實水平視線對應的水準標尺A及B讀數，即沒有i角影響時的正確讀數。

兩點的高差為：

顯然，為了消除水準儀i角對測量精度的影響，一是要檢測、校正i角，使i角盡可能?。M足國家水準測量等級限差（一、二等為15秒；三、四等為20秒）；?二是使，即保證水準儀距兩個水準標尺的水平距離相等。

因此，現有水準儀在使用過程中存在如下不足：

（1）必需在水準測量前，采用專門的方法來檢測、校正水準儀i角，而不能在水準測量過程中對水準儀的i角進行實時檢測和控制，難以保證水準測量精度的一致性；

（2）要保證水準儀距兩個水準標尺的水平距離相等，往往耗費測量人員大量的精力和時間，直接限制了測量效率的提高；若遇到陡坡、坑洼、水塘、溝渠、溝壑、江河、山區等復雜地形環境時，往往因不能將水準儀準確架設在兩個水準標尺的中間位置而無法實施水準測量。

發明內容

本發明是為了解決現有技術所存在的上述不足，提供一種可有效提高水準測量精度、可靠性和工作效率的雙通道水準儀。

本發明的技術解決方案是：一種雙通道水準儀，有殼體，殼體通過豎軸活動連接于基座上，在殼體上固定有圓水準器及安平裝置，在殼體內橫向一端沿水平方向由外至內依次設有第一物鏡及第一調焦透鏡，在所述殼體內的橫向另一端沿水平方向由外至內依次設有與第一物鏡及第一調焦透鏡同軸對稱的第二物鏡及第二調焦透鏡，在第一調焦透鏡與第二調焦透鏡的軸向中間處設有軸向雙面圖像采集裝置，與軸向雙面圖像采集裝置對應設置有讀數裝置，第一物鏡、第一調焦透鏡、第二物鏡、第二調焦透鏡與軸向雙面圖像采集裝置的光心連線同軸。

所述軸向雙面圖像采集裝置由沿軸向對稱設置的第一平面鏡和第二平面鏡構成，第一平面鏡與第二平面鏡的鏡面朝外且鏡體以與軸線夾角為45o向內傾斜；在所述第一平面鏡的反射光路中設有第一讀數裝置，在所述第二平面鏡的反射光路中設有第二讀數裝置。

在第一平面鏡與第一讀數裝置之間設有與第一平面鏡平行且鏡面相向的第一光路轉向平面鏡，在第二平面鏡與第二讀數裝置之間設有與第二平面鏡平行且鏡面相向的第二光路轉向平面鏡。

所述第一讀數裝置由第一目鏡及第一分劃板構成，第二讀數裝置由第二目鏡及第二分劃板構成。第一目鏡及第一分劃板光心連線與第二目鏡、第二分劃板的光心連線平行。

設有與第一光路轉向平面鏡對應的第三讀數裝置及與第二光路轉向平面鏡對應的第四讀數裝置，所述第三讀數裝置由第一讀數分光鏡、第一線陣CCD構成，第四讀數裝置由第二讀數分光鏡、第二線陣CCD構成。

所述軸向雙面圖像采集裝置是雙面成像CCD，所述讀數裝置是與雙面成像CCD相接的數據處理及顯示單元。

在所述殼體內還設有激光測距模塊，在所述殼體橫向兩端分別對應設有第一測距透孔和第二測距透孔。