专利名称：一种激光对中式光学经纬测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种经过改装改进了的利用激光瞄准和对中方 法增加照明电路的光学经纬仪，特别是一种激光对中式光学经纬测定 装置。
技术背景在信息与高科技迅猛发展的今天，自动化和智能化不断成为科学 技术的发展主流。在社会发展大趋势的影响下，测绘仪器生产厂家对 常规光学仪器的开发与研制逐渐停滞。但是，就普通光学经炜仪而言， 由于其价格便宜、操作简单，目前仍受中、小型土建工程企业的欢迎。 虽然全站仪等先进电子仪器自动化程度高、功能齐全，但由于其价格 昂贵、成本较高等缺点，限制了其在中、小型企业常规使用和普通大、 中院校的教学试验使用。普通光学经纬仪在日常的使用中具有许多制约性缺陷，如在土建工程中，在隧道内与井下、夜间进行工程测量工作需2 3个人来协 作完成， 一人操作仪器， 一人扶标尺兼负责标尺照明，另外一人负责 经纬仪读数度盘照明与数据记录，制约了工程进度；在大、中院校工 程测量教学方面，普通光学经纬仪的瞄准和对中操作程序复杂，对中 误差大，且不易掌握，影响着初学者们的积极性和信心，不利于大学 教学工作的发展与提高，不能满足学生对测量仪器基本操作技能的实 习；特别是在光线阴暗条件下进行实习期间，学生需要经常进行仪器 度盘读数与仪器对中，由于大部分大、中院校学生近视眼者较多，很 容易使眼睛疲劳、心情烦躁，从而影响学生学习测量的积极性和测量 数据的准确度。鉴于普通光学经纬仪的缺陷，通过对普通光学经纬仪的创新改 造，提高其瞄准效率、对点速度和精度，简化操作，降低工程测量教 学的难度，提高初学者们的积极性和信心，满足学生对测量仪器基本操作技能实习的要求，将成为研发新型光学经纬仪的焦点和热点。归结起来，现有光学经纬仪器普遍存在下列缺点 一是瞄准速度 慢，望远镜本身具有放大目标的作用，视野相对较小，而粗略瞄准装 置又过于简单。因此，通过望远镜寻找目标较为困难；二是光学对点 程序繁琐，使用者需要多次通过光学对点器进行对点、仪器调平、再 对点、再调平等反复操作过程，此过程具有一定的随机性，不利于初 学者学习与掌握，严重影响初学者的学习信心与兴趣；三是从严格意 义上讲，光学对点和仪器整平在某种程度上具有对点精度低、速度慢， 严重影响测量数据的精确度与测量效率；四是普通光学经纬仪的仪器 度盘读数完全靠反射自然光进行照明，对于环境条件适应性差，严重 制约了阴雨天、夜间和隧道与井下等阴暗条件的使用。 发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，通过对普通 光学经纬仪的改造设计，增设瞄准、照明装置，从而扩大仪器的使用条件和应用范围，使其不仅可以在阴雨天等恶劣天气环境下，给使用 者提供一种具有舒适、轻松的操作与使用环境，满足中、小型企业单 位和教学单位夜间、隧道和井下等环境施工的光学经纬测定装置。为了实现上述目的，本实用新型在普通光学经纬仪基体上安装制 有激光瞄准单元、激光对中单元和照明单元构成；其主体结构包括望 远镜物镜、望远镜镜筒、读数显微镜支架、望远镜目镜、连接纤维、 瞄准激光灯、读数显微镜筒、电源开关、可转动支座、光学对中器、 激光对中器、转像棱镜、双掷开关、望远镜基架、反光镜、进光窗、 读数照明灯、仪器基座和电源盒。本实用新型的激光瞄准单元的安装是将现有普通光学经纬仪的 望远镜镜筒上的粗略瞄准装置取下，在连接纤维处用强力胶将小功率 瞄准激光灯与其粘结并固定；在避开望远镜目镜和十字丝调节螺旋的 前提下，在读数显微镜支架上加设连接纤维，将瞄准激光灯与读数显 微镜支架连接并固定，瞄准激光灯固定好后，进行校正；其校正方法 是将瞄准激光灯打开，通过目镜观测，激光斑点是否与十字丝中心点重合，如果重合，则说明激光光线与目镜视线相平行；若不重合， 则说明激光光线与目镜视线不平行，反复调节读数显微镜支架处和连 接纤维处，使其重合并永久固定读数显微镜支架处。激光瞄准单元主 要起到粗略瞄准的作用，由二节七号电池供给电能，电池置于瞄准激 光灯的内部；为尽量避免长期扳动电源开关使瞄准激光灯轻微偏移而 增大其粗略瞄准偏差，将电源开关置于读数显微镜筒上并固定，瞄准 激光灯与电源开关之间通过电线相连通且电线紧贴望远镜镜筒和读 数显微镜筒的表面并采取固定和美化措施。本实用新型的激光对中单元的安装是将现有普通光学经纬仪上 固有的光学对中器从仪器可转动支座上取出，在其原处安装同样尺寸 的小功率激光对中器并固定，激光对中器的电源由装有三节五号电池 的电源盒组成；双掷开关固定在仪器可转动支座的侧壁上，固定后进 行光学校正工作，校正方法如下激光对中器发出的激光沿直向射向 转像棱镜，光线通过转像棱镜后，方向改变90° ，射向地面，通过 调节仪器上转像棱镜的调节螺丝使射向地面的光线与仪器轴线重合； 重合的检测方法是转动仪器，若地面上的激光斑点始终是一个点， 则说明激光对中器发出的激光光线与仪器轴线完全重合；若激光斑点 在地面上画出一个圆，则说明激光对中器发出的激光光线与仪器轴线 不完全重合，需进一步调节仪器上转像棱镜的调节螺丝，直至激光对 中器发出的激光光线与仪器轴线完全重合。本实用新型的仪器照明单元的安装是在现有普通光学经纬仪的 望远镜基架侧壁的进光窗下方用强力胶固定增设一个读数照明灯；反 光镜可随意转动、扳动；电源双掷开关固定在读数照明灯的一侧的仪 器基座上；读数照明灯与激光对中器共用同一个由装有三节五号充电 电池的电源盒组成的电源；电源盒置于光学经纬仪望远镜基架的另一 侧，电线从电源盒引出后，紧贴仪器的可转动支座分别给激光对中器 和读数照明灯供电。本实用新型的电源设置在瞄准激光灯内部，为内置充电电池电 源，将二节七号充电电池放入即可使用；激光对中单元和仪器照明单元的电线由电源盒的正极引出后，经过双掷开关后分为两路 一路由 双掷开关引出，经激光对中器回到电源盒的负极，完成闭合回路；另 一路则由双掷开关引出，经过读数照明灯回到电源盒的负极，完成闭 合回路。本实用新型在满足实际工程测量需求的前提下，具有加装制作成 本低、使用方便、瞄准速度快、对点精度高和便于操作等优势，可以 提高工作效率，其具体优点体现在以下几点 一是在望远镜上方增设 了激光瞄准单元，提高了目标捕获效率，仪器的瞄准速度比改造前提 高6倍以上；二是将光学对点改为激光对点，简化对点操作，降低仪 器对点的使用难度并提高了对点精度与速度，从而提高了测量数据的 精确度与测量效率，对点精度在2mm以内，对点速度比传统光学对 点提高近7 8倍；三是增设了照明单元，不仅使原来需要2 3人 相互协助才能完成的操作，降到现在的1 2人即可轻松完成，节约 和合理利用了人力资源，而且克服了原仪器因光线阴暗而无法测量的 难题；利用照明单元可在光线强度极弱甚至黑夜条件下能清晰的读取 度盘上的数据。此外，照明单元在周围环境中辐射的光线强度可满足 夜间、隧道与井下等光线极暗条件下的数据记录等使用的照明要求。
图1为本实用新型的激光瞄准单元结构原理示意图。 图2为本实用新型的激光对点单元结构原理示意图。 图3为本实用新型的整体装配结构原理示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图进一步说明。 实施例本实施例在普通光学经纬仪基体上安装制有激光瞄准单元、激光 对中单元和照明单元构成；其主体结构包括望远镜物镜l、望远镜镜 筒2、读数显微镜支架3、望远镜目镜4、连接纤维5和7、瞄准激光 灯6、读数显微镜筒8、电源开关9、可转动支座IO、光学对中器ll、 激光对中器12、转像棱镜13、双掷开关14、望远镜基架15、反光镜16、进光窗17、读数照明灯18、仪器基座19和电源盒20;实施时 在现有普通光学经纬仪的望远镜上方增加设置小功率激光灯瞄准单 元，经校准后将其永久固定，即将望远镜镜筒2上的粗略瞄准装置取 下，在连接纤维5处和连接纤维7处用强力胶将小功率瞄准激光灯6 与其粘结并固定；在避开望远镜目镜2和十字丝调节螺旋的前提下， 选取在读数显微镜支架3上加设一连接纤维5，将瞄准激光灯6与读 数显微镜支架3连接并固定，瞄准激光灯6在合适的位置固定好以后， 进行相关校正；其校正方法是将瞄准激光灯6打开，通过目镜观测， 激光斑点是否与十字丝中心点重合，如果重合，则说明激光光线与目 镜视线相平行；若不重合，则说明激光光线与目镜视线不平行，反复 调节读数显微镜支架3处和连接纤维7处，使其重合并永久固定读数 显微镜支架3处。激光瞄准单元主要起到粗略瞄准的作用，由二节七 号电池供给电能，电池置于瞄准激光灯6的内部；为尽量避免长期扳 动电源开关9使瞄准激光灯6轻微偏移而增大其粗略瞄准偏差，将电 源开关9置于读数显微镜筒8上并固定，瞄准激光灯6与电源开关9 之间通过电线相连通且电线紧贴望远镜镜筒2和读数显微镜筒8的表 面并采取固定和美化措施。本实施例的激光对中单元的安装是将现有普通光学经纬仪上固 有的光学对中器11从仪器可转动支座10上取出，在其原处安装同样 尺寸的小功率激光对中器12并固定，激光对中器12的电源由装有三 节五号电池的电源盒20组成；双掷开关14固定在仪器可转动支座 10的侧壁上，固定后进行光学校正工作，校正方法如下激光对中 器12发出的激光沿直向射向转像棱镜13，光线通过转像棱镜13后， 方询改变卯。，射向地面，通过调节仪器上转像棱镜13的调节螺丝 使射向地面的光线与仪器轴线重合；重合的检测方法是转动仪器， 若地面上的激光斑点始终是一个点，则说明激光对中器12发出的激 光光线与仪器轴线完全重合；若激光斑点在地面上画出一个圆，则说 明激光对中器12发出的激光光线与仪器轴线不完全重合，需进一步 调节仪器上转像棱镜13的调节螺丝，直至激光对中器12发出的激光7光线与仪器轴线完全重合。本实施例的仪器照明单元的安装是在仪器望远镜基架15侧壁的 进光窗17的下方增设一个读数照明灯18，并用强力胶固定；反光镜 16可随意转动、扳动；电源双掷开关14固定在读数照明灯18的一 侧的仪器基座19上；读数照明灯18与激光对中器12共用同一个由 装有三节五号充电电池的电源盒20组成的电源；电源盒20置于光学 经讳仪望远镜基架15的另一侧，电线从电源盒20引出后，紧贴仪器 的可转动支座10分别给激光对中器12和读数照明灯18供电。本实施例的电源设置在瞄准激光灯6内部，为内置充电电池电 源，将二节七号充电电池放入即可使用；激光对中单元和仪器照明单 元的电线由电源盒20的正极引出后，经过双掷开关14后分为两路 一路由双掷开关14引出，经激光对中器12回到电源盒20的负极， 完成闭合回路；另一路则由双掷开关14引出，经过读数照明灯18回 到电源盒20的负极，完成闭合回路。
权利要求1.一种激光对中式光学经纬测定装置，其特征在于将现有普通光学经纬仪的望远镜镜筒上的粗略瞄准装置取下，在连接纤维处用强力胶将瞄准激光灯与其粘结并固定；在读数显微镜支架上加设连接纤维，将瞄准激光灯与读数显微镜支架连接固定后校正；电源开关置于读数显微镜筒上并固定，瞄准激光灯与电源开关之间通过电线连通；将现有普通光学经纬仪上固有的光学对中器从仪器可转动支座上取出，在其原处安装同样尺寸的小功率激光对中器并固定，双掷开关固定在仪器可转动支座的侧壁后进行光学校正；在现有普通光学经纬仪的望远镜基架侧壁的进光窗下方用强力胶固定增设一个读数照明灯，电源双掷开关固定在读数照明灯一侧的仪器基座上；读数照明灯与激光对中器共用同一个电源盒电源，电源盒置于望远镜基架另一侧。
专利摘要本实用新型涉及一种经过改装改进了的利用激光瞄准和对中方法增加照明电路的激光对中式光学经纬测定装置，将现有普通光学经纬仪的望远镜镜筒上的粗略瞄准装置取下，在连接纤维处用强力胶将瞄准激光灯固定；在读数显微镜支架上加设连接纤维，将瞄准激光灯与读数显微镜支架连接并固定后校正；电源开关置于读数显微镜筒上并固定，瞄准激光灯与电源开关之间通过电线相连通；将现有普通光学经纬仪上固有的光学对中器取出，用同样尺寸的激光对中器替代，具有目标捕获效率高，瞄准速度快，对中操作简便，节省人力提高测定速度等优点。
文档编号G01C1/02GK201166552SQ200820020570
公开日2008年12月17日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者磊 刑, 路成刚, 马洪洲 申请人:青岛理工大学