[發明專利]一種具有儀器高實時精確測量功能的全站儀及其使用方法

在審

• 申請號: 201710146025.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN108020214A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 廖孟光;李羲;李朝奎;易四海
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01C5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明所要解決的技術問題是如何精確、簡便地測量全站儀儀器高。一種具有儀器高實時精確測量功能的全站儀，包括全站儀，伸縮桿和位移計，伸縮桿垂直安裝在全站儀的基座下，伸縮桿為中空結構，位移計安裝在伸縮桿外側，伸縮桿下端為鏤空結構且適量配重，伸縮桿底端為透明玻璃基底。本發明具有以下有益效果：可在伸縮桿伸開狀態下進行全站儀的對中調平，避免了對中調平后再進行測量對全站儀的擾動，減少了測量誤差；全站儀調平后，伸縮桿與基座和大地兩平面嚴格垂直，且磁致伸縮位移計的測量精度很高，共同保證了所測儀器高程的精度；該全站儀能適用各種條件下的高精度的三角高程測量，在復雜條件下可以代替水準測量；另外可以進行變形監測中沉降監測工作。

技術領域

本發明涉及測量技術領域，尤其是全站儀儀器高的測量。

背景技術

儀器高就是架設全站儀的地面基準點至儀器目鏡中心點的高度。全站儀儀器高的精度直接決定所測坐標高程的精度，對于整個測量精度的影響很大。

（1）鋼卷尺測量法

最傳統的儀器高測量方法。儀器高是量測控制點至儀器中心的垂直距離，直接測量因不是平面的關系，絕對存在誤差，另外鋼卷尺測量誤差較大。

（2）懸高測量法

1.將全站儀架設在距離測量對象較遠處，使得測站望遠鏡到懸高點的垂直角度小于45度。因為垂直角較大的話，三角函數推算出來的高差誤差較大。2.在懸高點投影到地面上的基準點架起棱鏡。測站和地面基準點的連線，最好與懸高測量對象的走向垂直相交。3.進入全站儀的懸高測量程序，輸入棱鏡高度，瞄準棱鏡并按測量鍵，觀測測站與基準點棱鏡的距離。4.松開望遠鏡垂直方向的制動，照準棱鏡上方的懸高點，儀器會隨著垂直度盤的轉動，顯示出對應的地面點到懸高點的高差。這種測量方法操作程序繁瑣，誤差主要包括激光測距誤差、三角函數誤差、以及引進的棱鏡帶來的誤差。

（3）激光測量法

利用儀器自身具有的激光量點功能測取，雖然激光測量精度都高于上述兩種方法，但因為光斑打在十字絲里面而非基準點最高點，帶來了系統誤差，整體測量精度受到限制。

以上測量方法的測量精度均為毫米級，不適用需要精確儀器高參數的場合。為了滿足某些高程高精度測量場合，需要能高精度、簡便易行地測量全站儀儀器高設備和方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何精確地測量全站儀儀器高。

一種具有儀器高實時精確測量功能的全站儀，包括全站儀，伸縮桿和位移計，伸縮桿垂直安裝在全站儀的基座下，伸縮桿為中空結構，位移計安裝在伸縮桿外側，伸縮桿下端為鏤空結構且適量配重，伸縮桿底端為透明玻璃基底。優選地，伸縮桿由兩段短桿串接而成。優選地，伸縮桿的橫截面為正三角形。優選地，位移計為磁致伸縮位移計，其兩端分別安裝在伸縮桿上下兩端。優選地，基底固定安裝在伸縮桿下端。優選地，基底為圓柱形，高度為1-3mm。優選地，基底可拆卸更換。優選地，對中激光器垂直安裝在基座下，位于伸縮桿內。優選地，伸縮桿上段短桿的橫截面大于下段短桿 該全站儀使用方法：a.架設全站儀，伸開伸縮桿，使其底端接觸到地面基準；b.對中；c.粗平；d.精平；e.測取儀器高，記錄位移計顯示的讀數，計算儀器高。

本發明由于采用了以上技術方案，具有以下有益效果：可在伸縮桿伸開狀態下進行全站儀的對中調平，避免了對中調平后再進行測量對全站儀的擾動，減少了測量誤差；全站儀調平后，伸縮桿與基座和大地兩平面嚴格垂直，且磁致伸縮位移計的測量精度很高，共同保證了所測儀器高程的精度；該全站儀能適用各種條件下的高精度的三角高程測量，在復雜條件下可以代替水準測量；另外可以進行變形監測中沉降監測工作。

附圖說明

圖1是一種具有儀器高實時精確測量功能的全站儀整體結構示意圖；

圖2是全站儀與伸縮桿連接部分結構示意圖；