垂准仪综合校准装置的制作方法

本实用新型涉及仪器设备的检验、校准和性能测试装置，具体涉及垂准仪综合校准装置。

背景技术：

垂准仪是以重力线为基准，给出铅锤直线的光学仪器，分为光学垂准仪和激光垂准仪两大类。目前，在检测垂准仪的各项性能指标时普遍采用人工读数的校准设备，还有一种是采用只满足激光垂准仪的校准设备。前者的缺陷是需依赖人工读数，既浪费时间，又存在着人为读数误差，而且处理数据繁琐，降低校准效率；而后者的校准设备不符合现行国家质量监督检验检疫总局发布的JJF1081-2002垂准仪校准规范的要求，无法开展光学垂准仪的校准。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构精简、运行精准可靠、智能化程度高、可同时满足光学垂准仪和激光垂准仪校准的垂准仪综合校准装置。

为实现以上目的，本实用新型垂准仪综合校准装置包括被检仪器安置组件、光管组件和数据采集与处理组件；所述被检仪器安置组件安放在具有抗震能力的工作台面上，它包括调平脚座、安装底座、立柱支架、升降平台、下五角棱镜、二维微分筒、被检垂准仪、水平支架、上五角棱镜、仪器安装平台、安平锁紧旋钮、空心支架、升降旋钮、锁紧旋钮、升降平台主体，该安装底座下方安装有两个可以调节升降的调平脚座，其上方装有包含升降平台、升降平台主体和升降旋钮的升降机构，升降机构主体外装配有锁紧旋钮，升降平台上安装有下五角棱镜和空心支架，该空心支架上方连接用于安装被检的垂准仪的仪器安装平台，其中间是通孔的结构，垂准仪的光学可以通至下五角棱镜，仪器安装平台连接有两个二维微分筒，安装底座侧边固定安装有立柱支架，立柱支架上方固定安装有水平支架，水平支架安装有上五角棱镜，安装底座的重量能满足稳定整个被检仪器安置组件；所述光管组件包括准线光管调整脚座、准线光管、反光镜组支架、下反光镜、上反光镜、板套和分辨力板，反射镜组支架通过安装上反射镜和下反射镜组成反射镜组，准线光管通过3个准线光管调整脚座调平安放在具有抗震的工作台面上，准线光光的中心与下五角棱镜中心一致，准线光管末端活动安装有板套，根据需要可以装卸板套，板套内固定安装有用于检测垂准仪望远镜分辨力技术指标的分辨力板；所述数据采集与处理组件包括二维接收平移机构、二维接收靶安装底座、线性导轨组件、数据线、二维数显表、接收靶USB线、显示屏USB线和上位机，该二维接收平移机构包括垂直光栅尺、接收光靶和水平光栅尺；二维接收平移台安装在线性导轨组件上方的二维接收靶安装底座上，二维接收平移台水平方向安装有水平光栅尺，垂准方向安装有垂直光栅尺，垂直光栅尺上安装有接收光靶，接收光靶与上位机通过接收靶USB线连接，水平光栅尺和垂直光栅尺通过数据线与二维数显表连接，二维数显表与上位机的连接通过显示屏USB线连接，上位机上安装有检测处理软件，用于处理接收到的数据根据国家校准规范生成原始记录和证书。

所述准线光管管内安置包含1.5m近点和无穷远目标的5块分划板，能够满足光学垂准仪的调焦运行误差的校准要求。

所述上五角棱镜和下五角棱镜可旋转，以根据需要调整光线反射角度。

所述空心支架内部有足够调整五角棱镜的位置操的作空间，仪器安装平台通过两个二维微分筒调整使得具有二维微倾调节功能，其调整范围大于±8′。

上述升降平台主体主要是采用丝杆螺旋机构，其加工尺寸精度高，具有摩擦阻力小、升降声音小的优点，升降平台主体外有锁紧旋钮，旋紧旋钮升降不能被升/降，松开后可以被升/降，升降旋钮可以是盘状结构的，也可以手柄结构的；被检垂准仪的光束经过反射镜组的反射至二维接收平移台的接收可以检测出激光垂准仪的各项技术参数指标，该反射镜组通过反射镜组支架安装有上反射镜、下反射镜，上反射镜中心高度与上五角棱镜中心高度一致，下反射镜可以升降调整高度，也可以通过锁紧旋钮固定在某一位置，通常其中心高度与下五角棱镜中心高度一致；被检垂准仪的光束经过准线光管至二维接收平移台的接收可以检测出光学准线仪的各项技术参数指标，准线光管管内安置包含 1.5m近点和无穷远目标的5块分划板，且所有目标刻划中心均处于同一水平线上，准线光管末端安装有分辨力板的板套，板套可根据需要进行装卸，分辨力板为2#分辨力板且固定在具有升降功能的升降套管上，准线光管下方通过3个调整脚座调平安放在具有抗震的工作台面上；二维接收平移台调整的数据可以在二维数显表显示并传输给上位机，二维接收平移台安装在线性导轨组件上方的二维接收靶安装底座，其在线性导轨平移功能上具有可以移动功能，可以根据需要移动至相应位置，以同时满足激光垂准仪和光学垂准仪的检测需求，二维接收平移台安装有水平光栅尺和垂直光栅尺检测其位移变化量垂直光栅尺上安装有接收光靶用于接收垂准仪的光线，并将光线数据通过USB线传递给上位机水平光栅尺和垂直光栅尺的位移量通过数据线传输给二维数显表，后经USB 线传递给上位机；上位机安装有检测处理软件，用于处理接收到的数据可根据国家校准规范要求生成相应的原始记录、证书。

上述检测处理软件可从市场上购买，属于现有技术；提供软件的单位名称是龙岩市计量所，单位地址是龙岩市新罗区溪南路40号，软件名称是垂准仪检测软件，型号是CZtest-1500，完成开发并上市时间是2017年3月；该检测软件能够实现自动处理数据、生成原始记录和检测证书。

上述结构垂准仪综合校准装置具有以下有益效果：

1、装置实现了光学垂准仪和激光垂准仪综合校准。

2、装置采用光电技术实现智能校准。

3、具有灵活的调整功能、全要素校准，满足国家现行的校准规范。

附图说明

图1是本实用新型垂准仪综合校准装置结构示意图。

附图标记：调平脚座1、安装底座2、立柱支架3、升降平台4、下五角棱镜5、二维微分筒6、被检垂准仪7、水平支架8、上五角棱镜9、仪器安装平台 10、安平锁紧旋钮11、空心支架12、升降旋钮13、锁紧旋钮14、升降平台主体15、准线光管调整脚座16、准线光管17、反光镜组支架18、下反光镜19、上反光镜20、板套21、分辨力板22、二维接收平移台23、垂直光栅尺23-1、接收光靶23-2、水平光栅尺23-3、二维接收靶安装底座24、线性导轨组件25、数据线26、二维数显表27、显示屏USB线28、接收靶USB线29、上位机30。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型垂准仪综合校准装置作进一步详细说明。

图1所示本实用新型垂准仪综合校准装置包括被检仪器安置组件、光管组件和数据采集与处理组件；所述被检仪器安置组件安放在具有抗震能力的水泥工作台面或大理石工作台面或其它工作台面上，它包括调平脚座1、安装底座2、立柱支架3、升降平台4、下五角棱镜5、二维微分筒6、被检垂准仪7、水平支架8、上五角棱镜9、仪器安装平台10、安平锁紧旋钮11、空心支架12、升降旋钮13、锁紧旋钮14和升降平台主体15，该安装底座2下方安装有两个可以调节升降的调平脚座1，其上方装有包含升降平台4、升降平台主体15和升降旋钮13的升降机构，升降机构主体15外装配有锁紧旋钮14，升降平台4上安装有下五角棱镜5和空心支架12，该空心支架12上方连接用于安装被检的垂准仪的仪器安装平台10，其中间是通孔的结构，垂准仪的光学可以通至下五角棱镜5，所述空心支架12内部有足够调整五角棱镜的位置操的作空间，仪器安装平台10连接有两个二维微分筒6，仪器安装平台10通过该两个二维微分筒6的调整使得具有二维微倾调节功能，其调整范围大于±8′；安装底座2侧边固定安装有立柱支架3，立柱支架3上方固定安装有水平支架8，水平支架8安装有上五角棱镜9，安装底座2的重量能满足稳定整个被检仪器安置组件，上五角棱镜9和下五角棱镜5可旋转，以根据需要调整光线反射角度；所述光管组件包括准线光管调整脚座16、准线光管17、反光镜组支架18、下反光镜19、上反光镜20、板套21和分辨力板22，反射镜组支架18通过安装上反射镜20和下反射镜19组成反射镜组，准线光管17通过3个准线光管调整脚座16调平安放在具有抗震的工作台面上，准线光管17的管内安置包含1.5m近点和无穷远目标的5块分划板，能够满足光学垂准仪的调焦运行误差的校准要求，准线光光 17的中心与下五角棱镜5中心一致，准线光管17末端活动安装有板套21，根据需要可以装卸板套21，板套21内固定安装有用于检测垂准仪望远镜分辨力技术指标的分辨力板22；所述数据采集与处理组件包括二维接收平移机构23、二维接收靶安装底座24、线性导轨组件25、数据线26、二维数显表27、接收靶 USB线29、显示屏USB线28和上位机30，该二维接收平移机构23包括垂直光栅尺23-1、接收光靶23-2和水平光栅尺23-3；二维接收平移台23安装在线性导轨组件上方的二维接收靶安装底座24上，可以移动二维接收平移台23使其停留在左、右两个极限位置，可以同时满足光学和激光垂准仪的校准，二维接收平移台23水平方向安装有水平光栅尺23-3，垂准方向安装有垂直光栅尺 23-1，垂直光栅尺23-1上安装有接收光靶23-2，接收光靶23-2与上位机30通过接收靶USB线29连接，水平光栅尺23-3和垂直光栅尺23-1通过数据线26 与二维数显表27连接，二维数显表27与上位机30的连接通过显示屏USB线28 连接，上位机30上安装有检测处理软件，用于处理接收到的数据根据国家校准规范生成原始记录和证书。

被检的垂准仪可以是光学垂准仪也可以是激光垂准仪，包含了垂准仪的天顶部分和天底部分；被检的垂准仪的光线经过反射镜组的反射至二维接收平移台的接收可以检测出激光垂准仪的各项技术参数指标；被检的垂准仪的光线经过准线光管至二维接收平移台的接收可以检测出光线类准线仪的各项技术参数指标；二维接收平移台调整的数据可以在二维数显表显示并传递给上位机；上位机二维接收平移台及二维数显表的数据根据要求生成相应的原始记录、证书。

本实用新型垂准仪综合校准装置的操作过程如下：

应用例一、实施激光垂准仪校准过程

本应用例以激光垂准仪的天顶仪(下简称天顶仪)为例，具体操作如下：

(1)、将本校准装置按照图1所示固定安装，连接好数据线26、二维数显表27、显示屏USB线28、接收靶USB线29、上位机30,将二维接收平移台23 移至右极限位置。

(2)、将天顶仪安放在仪器安装平台10上，开启天顶仪、上位机30电源，开启上位机30的检测处理软件，热机一段时间，使本装置校准结果更加准确可靠。

(3)、调整好上五角棱镜9的角度位置及反光镜组支架18的位置使激光束经过上五角棱镜9折射至上反射镜20，上反射镜20再将激光束折射至接收光靶23-2，收光靶23-2将光信号转换为数字信号经过数据线26传送给二维数显表27显示。

(4)、通过二维微分筒6调节仪器安装平台10的倾斜角度改变光束的位置，调整二维接收平移台23的位置，二维接收平移台23的水平和垂准位移量可通过水平光栅尺23-3和垂直光栅尺23-1测量得出并在二维数显表27上显示。

(5)、望远镜分辨力的检测时调整二维接收平移台23的位置，将板套21 安装在准线光管17末端，将望远镜调焦使分辨力板像清晰地成像在十字丝分划板中心，仔细观察找出分辨力板上的最小条纹宽度，按照规范要求即可计算出望远镜分辨力。

(6)、操作上位机30的检测处理软件，根据JJF 1081-2002垂准仪校准规范的要求对激光各个项目进行逐项进行校准检测，必要时一些数据在天顶仪上读取并手动输入检测处理软件上所有项目检测完毕后软件会自动生成原始记录及校准证书。

(7)、卸除天顶仪，打印原始记录和校准证书，校准完毕。

同样的，激光垂准仪的天底仪的校准实施操作与天顶仪的实施操作区别在于使激光束经过下五角棱镜5折射至下反射镜19，其余一样。

应用例二、实施光学垂准仪校准过程

本应用例光学垂准仪校准的具体操作如下：

(1)、将本校准装置按照图1所示固定安装，连接好数据线26、二维数显表27、显示屏USB线28、接收靶USB线29、上位机30,将二维接收平移台23 移至左极限位置。

(2)、将光学垂准仪安放在仪器安装平台10上，开启光学垂准仪、上位机30电源，开启上位机30的检测处理软件，热机一段时间，使本装置校准结果更加准确可靠。

(3)、调整好仪器安装平台10的高度使光学垂准仪光束经过下五角棱镜5 折射至准线光管17，再将光束照射至接收光靶23-2，收光靶23-2将光信号转换为数字信号经过数据线26传送给二维数显表27显示。

(4)、用光学垂准仪望远镜调焦对准准线光管17无穷远和1.5m近点的准线标志，调整仪器安装平台10的高度使两目标中心重合。

(5)、望远镜分辨力的检测时将板套21安装在准线光管17末端，将望远镜调焦使分辨力板像清晰地成像在十字丝分划板中心，仔细观察找出分辨力板上的最小条纹宽度，按照规范要求即可计算出望远镜分辨力。

(6)、操作上位机30的检测处理软件，根据JJF 1081-2002垂准仪校准规范的要求对光学垂准仪各个项目进行逐项进行校准检测，必要时一些数据在光学垂准仪上读取并手动输入检测处理软件上，所有项目检测完毕后软件会自动生成原始记录及校准证书。

(7)、卸除光学垂准仪，打印原始记录和校准证书，校准完毕。