专利名称：激光自动安平垂准仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑工程施工和检测的垂准仪器。
背景技术：
目前生产和使用的垂准仪器很多，其中有光学的和激光的，有自动安平的也有长水泡的，种类较多。但是精度高的比较少，如长水泡本身精度在20″～30″，而现有的自动补偿装置大部分是游标吊挂棱镜或者是整体悬挂，都涉及轴承，存在机械磨擦。在精度高时往往受到磨擦的制约，且磨擦产生的误差随机性很大，这样一测回垂准测量标准偏差就难以进一步降下去，影响了高精度仪器的产生。
随着楼层的增高，大型建筑物(如水坝等重要建筑物)的变型观测，重要塔式建筑(如发射塔、电视塔)的安装，大型油罐的容积测量等等都要求提供高精度的垂直基准。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述不足问题，提供一种激光自动安平垂准仪，结构简单，测量精度高，可靠性好，使用方便。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是激光自动安平垂准仪，目镜筒内的上部设有激光器，目镜筒的下部有目镜组共同置于物镜筒内，物镜筒的下端装有物镜和光栏，目镜组和物镜共同构成空间位相调制器，物镜筒通过连轴与调整座相连，在物镜筒的下端还装有液体光楔自动补偿器，在调整座内装有棱镜座，其内固定着角锥棱镜。
所述调整座上装有棱镜座的径向调整螺钉，调整座和棱镜座固定在转盘上，转盘通过锁紧套旋转安装在托盘上，托盘通过三只螺旋与底盘相连。
所述仪器顶部的出口窗还装有双光楔。
所述锁紧套内还装有激光对点器，其由半导体激光器，对点器座和对点器框组成，对点器座上装有可调节出射的激光束与旋转轴同轴的螺钉。
所述仪器的顶部还设有圆水泡。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点可产生自动指向天顶的高精度激光束，结构简单，价格低廉，可靠性高，体积小巧玲珑，便于使用和携带，可广泛应用于建筑工程的施工、验收，变型观测，以及在大型容器、塔架安装中提供高精度铅垂基准。
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型使用状态图。
具体实施方式
如图1所示的激光自动安平垂准仪，目镜筒2内的上部固定了半导体激光器1，激光器的下方位于目镜筒2的内侧，目镜筒底端装有目镜组件3，并置于物镜筒4的上端内，物镜筒4的底部内侧下端部装有物镜5和光栏6，由目镜组件3，物镜5和光栏6组成了空间位相调制器，该空间位相调制器为现有技术，在专利号为97225486.2专利说明书中有清楚的记载，在此不再祥述。物镜筒4通过连轴9与调整座12相连，在物镜筒4的底端装有液体光楔自动补偿器，它是由三层平镜8，补偿器壳体7构成的两个密闭容器。在这两个容器中装了透明的补偿液，在容器底面的平镜8上方形成了两个液体透镜。液体透镜的上表面是自由表面即水平面它是本仪器的基准面。这两个液体透镜的楔角随着仪器初置平时仪器的机械轴与理论垂线的夹角不同而变化着。它们具有如下特征当两层液体的折射系数之和为″3″时，仪器初置平的角度(小角度)不论是多少，从两层液体光楔出去的激光束将严格指向地心，在理论上误差为″0″，也就是可以实现完全补偿，这一点是任何通过机械结构实现的自动补偿所无法比拟的。平镜8和补偿液及补偿器壳体7组成了液体光楔自动补偿器，该液体光楔自动补偿器为现有技术，在专利号为95231114.3专利说明书中有清楚的记载，在此不再祥述。调整座上装有棱镜座的径向调整螺钉，调整座和棱镜座固定在转盘上，棱镜座11内固定有角锥棱镜10，转盘通过锁紧套旋转安装在托盘上，锁紧套16的里面装有自上而下的激光对点器，它是由半导体激光器20，对点器座21和对点器框22组成，在对点器座21上有螺钉23，通过它可调节出射的对点器激光束与旋转轴同轴。对点器产生的激光束将用于指向建筑物地面的基准点。
在仪器顶部的出口窗处装有双光楔24，当仪器精度产生漂移后，可进一步调整仪器的精度。
在仪器的顶部还设有圆水泡25，供仪器初置平时使用。
目镜2相对于固定的物镜5和光栏6是可以前后移动的，通过调节以便使在激光束的横截面上获得最佳的能量分布获得清晰的环珊，即完成空间位相调制器的调节功能。同时通过调整螺钉26，目镜筒2还可以沿着径向作少量调整，通过目镜组件3相对物镜5的径向位移来调整激光束进入液体光楔的入射角，从而达到调整离开液体光楔的激光束出射角的目的，也就是达到调整仪器垂准精度的目的。
物镜筒4通过连轴9与调整座12相连，在调整座12内有棱镜座11，其内固定有角锥棱镜10。经液体光楔自动补偿器出来的激光束是自上而下指向地心，它经过角锥棱镜10转向180°，自下而上指向天顶。通过调整座12上的螺钉13可对含有角锥棱镜10的棱镜座11的径向位置进行微调以保证经过角锥棱镜10的激光束光轴的起始位置与仪器的旋转轴同轴。调整座12和棱镜座11调整后均固定在转盘14上，转盘14在托盘15上可实现360°转动。为了防止其脱落，两者之间设有锁紧套16，锁紧套16和转盘之间为螺纹连接，为了保证转盘14在托盘15上转动灵活，在锁紧套16和托盘15之间还装有弹簧片17。最后用三只地脚螺旋18将底盘19与托盘15连接在一起，底盘19固定在三脚架上。
本实用新型在用于建筑施工检测时，可按图2所示，用一个三脚架支在建筑物的基准点的上面，然后把本实用新型固定在三脚架上，打开出口窗上的盖子，再把主机和对点器的开关打开，即有向上和向下两束激光射出，移动三脚架使对点器射出的激光束对准建筑物地面的基准点；再调整三只地脚螺旋使本实用新型初置平，再次检查对点器的光点是否与基准点重合，如有误差可拧松本实用新型固定在三脚架上的把手，稍稍移动使对点器的激光束对准基准点，再拧紧把手固定仪器，再次检查初置平情况。
从本实用新型顶部出口窗射出的激光束就是一束具有高精度的垂准基准线，可以根据该激光束与各楼层的基准点进行相对测量，从而得到该建筑物的垂准误差的大小和方位角的方向，并对后续在建的楼层放线进行监控或提供基准点。
对于要求垂准精度更高的塔架，如火箭发射塔或电视发射塔。在测量时可进行0°和180°对径测量，求出其中间值的方法，该中间值的垂准精度比直接检测要高一个数量级。用此作为垂准的基准线来对塔架的垂准精度进行检测和调整。
权利要求1.一种激光自动安平垂准仪，其特征在于目镜筒(2)内的上部设有激光器(1)，目镜筒(2)的下部有目镜组(3)共同置于物镜筒(4)内，物镜筒(4)的下端装有物镜(5)和光栏(6)，目镜组(3)和物镜(5)共同构成空间位相调制器，物镜筒(4)通过连轴(9)与调整座(12)相连，在物镜筒(4)的下端还装有液体光楔自动补偿器，在调整座(12)内装有棱镜座(11)，其内固定着角锥棱镜(10)。
2.根据权利要求1所述的激光自动安平垂准仪，其特征在于调整座(12)上装有棱镜座(11)的径向调整螺钉(13)，调整座(12)和棱镜座(11)固定在转盘(14)上，转盘(14)通过锁紧套(16)旋转安装在托盘(15)上，托盘(15)通过三只螺旋(18)与底盘(19)相连。
3.根据权利要求1所述的激光自动安平垂准仪，其特征在于在仪器顶部的出口窗还装有双光楔(24)。
4.根据权利要求2所述的激光自动安平垂准仪，其特征在于锁紧套(16)内还装有激光对点器，其由半导体激光器(20)，对点器座(21)和对点器框(22)组成，对点器座(21)上装有可调节出射的激光束与旋转轴同轴的螺钉(23)。
5.根据权利要求1所述的激光自动安平垂准仪，其特征在于仪器的顶部还设有圆水泡(25)。
专利摘要本实用新型涉及一种建筑工程施工和检测的垂准仪器。激光自动安平垂准仪，目镜筒内的上部设有激光器，目镜筒的下部有目镜组共同置于物镜筒内，物镜筒的下端装有物镜和光栏，目镜组和物镜共同构成空间位相调制器，物镜筒通过连轴与调整座相连，在物镜筒的下端还装有液体光楔自动补偿器，在调整座内装有棱镜座，其内固定着角锥棱镜。本实用新型与现有技术相比具有如下优点可产生自动指向天顶的高精度激光束，结构简单，价格低廉，可靠性高，体积小巧玲珑，便于使用和携带，可广泛应用于建筑工程的施工、验收，变型观测，以及在大型容器、塔架安装中提供高精度铅垂基准。
文档编号G01C15/00GK2881544SQ200520092799
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者许敩诚, 刘洪云 申请人:刘洪云