专利名称：磁性大球面测量反射球的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量反射棱镜，特别涉及磁性大球面球型測量反射棱镜。
背景技术：
在测绘领域，全站仪是获取 空间数据非常重要的设备。全站仪，即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是ー种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差測量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部測量工作，所以称之为全站仪。全站仪测距原理是全站仪发出光波，光波遇到测量对象，光波被反射回来，计算光波的传输时间，就可以知道全站仪到测量对象之间的距离。所以全站仪测距必须有光波被反射回来，目前有些仪器具有免棱镜测距功能，即不需要棱镜，一般反射目标就能测距，但这种测量距离短，測量精度低，也只有部分仪器具有这样的功能，实际测量中绝大情况下都要使用反射棱镜。全站仪通过测得仪器与棱镜之间的距离及角度关系，可以得知棱镜的空间位置，然后通过棱镜的与被测物体的空间关系，可以得到被测物体的空间位置。由于棱镜在安置过程中不可能完全与測量光波垂直，所以测量棱镜设计成有三个互相垂直的反射面和ー个切削面的玻璃反射体，这样入射光线经过几次反射后从玻璃体中反射出来，出射光线与入射光线平行，返回到全站仪，全站仪根据光波的传播原理计算出全站仪到反射棱镜之间的距离。实际测量吋，总是希望即使棱镜切削面不垂直光波的情况下，棱镜的反射中心保持不变，这样获得的棱镜空间位置才是准确的，所以设计棱镜时，要求棱镜旋转横轴和旋转竖轴相交，并跟棱镜的反射中心重合，生产装配过程中很难保证这一点，所以普通棱镜基本上很少能做到旋转横轴和旋转竖轴相交，且与棱镜的反射中心重合。最终的测量成果中含有这种由于棱镜反射中心漂移产生的误差，測量成果的精度和准确度下降。获得棱镜空间位置，通过棱镜与被测物体之间的理论空间关系计算出被测物体的空间位置。普通棱镜由于加工和装配原因，所以同型号棱镜一致性较差，这样用不同棱镜测量同一物体，棱镜与被测物体之间的空间关系不是固定的，是变化的，而这种差异导致最終的測量成果含有由于棱镜的不一致性产生的误差，測量成果的精度和准确度下降。ZL97190034. 5公布了一种测量球-反射器，是通过三颗互为120度夹角的螺钉来调整玻璃反射体的位置，使得玻璃反射体的反射中心位于球体球心，然后从预留孔中填入硅胶将玻璃反射体固定。实际生产装配过程中，调整玻璃反射体位置困难，填入硅胶之后玻璃反射体位置可能发生变化。ZL20081030406. 3公布了ー种球型测量棱镜，通过安装在穿过球的通孔上的前后盖和定位角偶来调节玻璃反射体的位置，通孔使得球体球面面积变少，这样棱镜的调节范围受限，无法满足是大俯角观测的要求。另外球体本身没有磁性，则对安装对象要求很高，往往需要制作专用的安装部件，通用性差。
发明内容
本发明针对普通棱镜反射中心漂移和一致性差的缺点，測量球安装调配困难，玻璃反射体位置易变动的缺点，以及球型测量棱镜调节范围受限、需制作专用安装部件的缺点，提供ー种安装调整方便，具有磁性，大球面的測量反射球。下面结合附图进行详细说明如图I,本发明包括磁性球体(I),在磁性球体(I)上有一盲孔(2),磁性球体(I)的球心位于盲孔(2)的轴线上，通过控制加工精度，使得玻璃反射体(3)与安装架(4)紧密结合之后,玻璃反射体(3)的反射中心位于安装架(4)柱体轴线上，玻璃反射体(3)切削面直径、安装架(4)外径与盲孔(2)直径一致，玻璃反射体(3)、安装架(4)安装于盲孔(2)内，并可以在盲孔(2)中前后滑动，调节圈(5)安装在盲孔(2)前端，固定和调节玻璃反射体
(3)和安装架(4)，调节螺杆(7)安装在磁性球体(I)上，转动调节圈(5)和调节螺杆(7)，可以推动玻璃反射体(3)和安装架(4)在盲孔(2)中前后滑动，使得玻璃反射体(3)的反射中心与球体(I)的球心重合。本发明球体(I)自带磁性，安装方便。大球面能满足高仰角和大俯角观测要求。通过调解圈(5)和调节螺杆(7)使得安装在安装架(4)上的玻璃反射体(3)在盲孔(2)中前后移动，从而使得玻璃反射体(3)的反射中心位于球体(I)球心上。无论如何转动磁性大球面測量反射球，玻璃反射体(3)的反射中心在球体(I)中的位置是始终不变的，从而获得的磁性大球面測量反射球空间位置是准确的，而球体(I)和測量物体之间的关系是固定的，这样测量物体的空间位置是准确的，解决了棱镜反射中心漂移和棱镜不一致性的问题。測量成果的精度和准确度都提高了。
图I是本发明的剖视2是本发明的A向视3是本发明的B向视4是本发明中安装架顶视图
具体实施例方式如图I图2图3图4所示，本发明的磁性大球面测量发射球包括磁性球体(I)，在磁性球体(I)上有ー盲孔(2)，磁性球体(I)的球心位于盲孔(2)的轴线上，玻璃反射体(3)与安装架(4)紧密结合之后，安装于盲孔(2)内，并与盲孔(2)形成滑动配合，调节圈(5)安装在盲孔(2)前端，调节螺杆(7)安装在磁性球体(I)上。本发明的关键之磁性球体(I)，先在球体(I)上开好盲孔(2)、调节螺孔(6)、粗瞄孔(9)，然后在盲孔⑵中加工好安装调节圈(5)的螺纹，注意留出足够的退刀槽(10)，在调节螺孔中(6)中加工好螺纹，最后将球体(I)进行磁化处理。盲孔(2)前端调节圈(5)安装螺纹采用细纹，这样调节过程更容易。调节螺孔出)的轴线与盲孔(2)的轴线重合，螺纹采用细纹，这样调节过程更容易，调节螺孔(7)的直径不能太大，不能占用太多球体(I)的球面面积。粗瞄孔(9)用于将本发明反射球对中全站仪，粗瞄孔(9)的轴线与盲孔(2)的轴、线平行。本发明的关键之安装架(4)是ー个圆柱体，安装架(4)外径与盲孔(2)直径一致，表面(11)光滑，配合紧密，既能保证安装架(4)能在盲孔(2)中能滑动，同时安装架(4)和盲孔⑵之间的间隙很小，否则玻璃反射体⑶的反射中心无法调节到球体⑴的球心上。安装架(4)的三个安装面(13)互相垂直，面面相交的形成的交线两端，加工半径为I毫米的半球形凹坑(12)，既能保护玻璃反射体(3)的锥角，又能保证玻璃反射体(3)的三个反射面能和安装架(4)的三个安装面紧密结合。安装架(4)前后部要做倒角处理。调节圈(5)、调节螺杆(7)用于调节推动玻璃反射体(3)与安装架(4)，使两者紧密结合，并在盲孔(2)中滑动，使得玻璃反射体(3)的反射中心与球体(I)的球心重合；同 时用来紧固玻璃反射体(3)、安装架(4)，使得一旦玻璃反射体(3)的反射中心调整到球体
(I)的球心上，紧固玻璃反射体(3)、安装架(4)，位置不容易变动。磁性大球面測量反射球的加常数取决于玻璃反射体(3)的加常数、球体(I)的外径、玻璃反射体(3)反射中心的位置。批量加工时保证玻璃反射体(3)和球体(I)加工的一致性，装配时调整玻璃反射体(3)的反射中心与球体(I)的中心重合，这样磁性大球面测量反射球的一致性很好。
权利要求
1.磁性大球面测量反射球，包括磁性球体(I)，其特征在于在磁性球体(I)上有一盲孔(2)，磁性球体(I)的球心位于盲孔(2)的轴线上，前调节圈(5)安装在盲孔(2)前端，调节螺杆(7)安装在盲孔(2)后端的球体上，玻璃反射体(3)安装在安装架(4)上，安装架安装于盲孔(2)内。
2.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于所述球体(I)具有磁性。
3.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于所述玻璃反射体(3)具有三个互相垂直的反射面和ー个切削面，打磨玻璃反射体(3)使得切削面为圆形,切削面直径等于盲孔(2)直径。
4.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于所述玻璃反射体(3)圆形切削面镀膜处理。
5.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于在所述球体(I)上加エ粗瞄孔(9)，粗瞄孔(9)轴线与盲孔⑵轴线平行。
6.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在干在所述球体(I)的盲孔⑵后端的球体上开有ー小的螺孔(6)。
7.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于所述调节螺杆(7)通过螺纹安装在球体(I)的螺孔(6)中。
8.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于在所述球体(I)上除去盲孔(2)，螺孔(6)，粗瞄孔(9)，没有其他切割和加工，保证大球面。
9.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在干所述前调节圈(5)通过螺纹安装在球体(I)的盲孔(2)中。
10.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在干所述安装架(4)为圆柱形，外径等于盲孔(2)的直径。
11.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于所述安装架⑷滑动配装在盲孔(2)中。
12.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于所述玻璃反射体(3)三个互相垂直的面与安装架(4)紧密结合。
13.根据权利要求I所述的磁性大球面測量反射球，其特征在于所述玻璃反射体(3)滑动配装在盲孔(2)中。
全文摘要
本发明是一种安装调整方便，具有磁性，大球面的测量反射球，用于实际测量工作中，特别是工程测量、工业测量等的精密测量工作。包括磁性球体(1)，在磁性球体(1)上有一盲孔(2)，磁性球体(1)的球心位于盲孔(2)的轴线上，通过控制加工精度，使得玻璃反射体(3)与安装架(4)紧密结合之后，玻璃反射体(3)的反射中心位于安装架(4)柱体轴线上，玻璃反射体(3)切削面直径、安装架(4)外径与盲孔(2)直径一致，玻璃反射体(3)、安装架(4)安装于盲孔(2)内，并可以在盲孔(2)中前后滑动，调节圈(5)安装在盲孔(2)前端，固定和调节玻璃反射体(3)和安装架(4)，调节螺杆(7)安装在磁性球体(1)上，转动调节圈(5)和调节螺杆(7)，可以推动玻璃反射体(3)和安装架(4)在盲孔(2)中前后滑动，使得玻璃反射体(3)的反射中心与球体(1)的球心重合。本发明球体自带磁性，安装调整方便，由于玻璃反射体反射中心与球体球心重合，所以无论如何转动球体，反射中心在空间位置不变，大球面能满足高仰角和大俯角观测要求。
文档编号G02B5/122GK102650707SQ201110048278
公开日2012年8月29日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者顾建林 申请人:上海埃测软件有限公司