专利名称：一种无磁经纬仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地震监控技术领域，具体涉及ー种无磁经纬仪。
背景技术：
磁通门地磁经纬仪因其磁通门传感器具有极好的矢量响应性和较高的灵敏度等优点，使其在地磁场七要素的偏角D分量和倾角/分量的观测中操作容易，而且观测精度高，已经成为国际上通用的地磁绝对观测仪器(中国地震局监测预报司，2002; Gilbert D, 1998 ；H U Auster，2003)，所以世界各国的地磁观测者都在寻求高技术指标、性能稳定的磁通门地磁经纬仪，而各国研究人员对磁通门地磁经纬仪性能的提高也在不断地探索和研究中。磁通门传感器极具方向性的特点，其检测的是传感器轴向的磁场，当外磁场方向与磁轴方向正交时，磁通门检测系统显示的磁场值为零，磁通门地磁经纬仪正是利用磁通门传感器具有极好矢量响应性的特点，在测量时通过使传感器磁轴与磁场正交，确定地磁场矢量的方向，进而测量地磁场的磁偏角·:和磁倾角该仪器因其可以快速、精确测量地磁场偏角和倾角，曾经用作各地磁台站巡回比測。它具有度盘，读数直观、易读、操作方便、性能稳定、观测精度较高等特点。随着研究力量的投入，对磁通门检测系统和无磁经纬仪的性能指标进行了不断地改进与提高，在地磁经纬仪的观测原理基础上，形成了现在地磁台站应用的磁通门地磁经纬仪。目前经典的地磁绝对观测系统是利用质子旋进磁力仪测量总场F，利用磁通门经纬仪测量磁偏角D和磁倾角I，来完成F、D、l三个独立分量的測量。用于测量地磁场总强度タ绝对值的观测仪器主要有国家地震局地球物理研究所设计生产的ZZZ-I和ZZZ-2型质子旋进式磁力仪；国家地震局地球物理研究所设计，安徽六安无线电厂生产的DTZ-3型质子矢量磁力仪；由美国EG & G Geometries公司设计，中国深圳华隆地球物理仪器エ贸公司生产G856型质子旋进式磁力仪；以及由加拿大GEM公司设计生产的可以用于连续测量地磁场总强度F的绝对值GSM-19F型Overhauser磁力仪。联合测量地磁场偏角D和倾角上两个分量绝对值的绝对观测仪器被称为DI仪，其观测原理基于发电机原理，在经纬仪中心装ー个感应线圈包，以每秒约10圈的速度在地磁场中旋转，线圈内产生感应电压，当线圈轴方向与地磁场方向平行时，输出感应电压为零，通过水平度盘和垂直度盘找出地磁场矢量方向的位置，从而实现地磁场偏角￡)和倾角I的測量。现在我国地磁台站正在运行观测的DI仪主要是磁通门地磁经纬仪。磁通门地磁经纬仪包括磁通门传感器和无磁经纬仪。磁通门地磁经纬仪所用的无磁经纬仪是用商用測地线经纬仪经无磁性改造而成。在这种磁在清洁过程中，对所有零件进行磁性检查，任何受到磁污染的零件都要拆下，并用无磁材料制成的零件代替。该仪器并对无磁经纬仪的材料磁性的要求提出了严格的量化指标在距仪器表面任何部位处进行的磁性測量都小于InT。仪器只有经过严格磁性检测才可能进行精确测量。无磁经纬仪采用纯光学经纬仪，该仪器如图I所示，包括望远系统、显微系统、竖轴系、横轴系、主架、水平垂直制微动系统、安平基座等部分。
实用新型内容本实用新型的目的提供一种成为地磁偏角、倾角观测中是最为精密的无磁经纬仪之一，该无磁经纬仪的整机磁性小于InT。为达上述目的，本实用新型提供了一种无磁经纬仪，包括望远系统、竖轴系、主架、安平基座，该主架设置在安平基座上，望远系统设置在主架顶端，竖轴系设置在安平基座上且与望远系统同轴，其特殊之处在于，所述望远系统包括调焦镜框、正像棱镜座、目镜座、目镜护罩、物镜座和望远镜筒组，该调焦镜框、正像棱镜座、目镜座和目镜护罩均由抗磁的黄铜制成，该物镜座和望远镜筒组由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成；所述竖轴系包括竖轴、自内而外依次设置在该竖轴外的中轴套、外轴套，设置在竖轴和中轴套之间的滚珠和用于固定中轴套和外轴套的第一螺钉及第ー螺母，该竖轴、外轴套、中轴套、第一螺钉和第一螺母均为锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成，该滚珠为陶瓷滚珠；所述安平基座包括设置在所述竖轴顶端的基座、该竖轴底端的保护窗、中轴套和外轴套的轴套座、设置在轴套座ー侧的水平度盘组和连接件，该水平度盘组包括齿轮，所述基座、保护窗、轴套座、水平度盘组和齿轮均是由硬铝LY12制成，所述连接件是第二螺钉弹簧，该第二螺钉由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成；该弹簧是无磁不锈钢弹簧；所述主架包括设置在其顶端的望远系统左侧的竖盘外壳组、设置在该竖盘外壳组左侧自上而下依次设置的水准架、垂直物镜组部件、转向镜组、水平物镜组、水平聚光镜组，设置在竖盘外壳组下方的分划镜组，设置在主架顶端右侧的反光镜组及设置在主架左下侧的带轴制动组，所述竖盘外壳组包括外壳和压板，外壳采用无磁性的硬铝LY12制成，压板采用抗磁黄铜制成；所述分划镜组包括分划镜座、左轴承、压圈、光栏，该分划镜座、光栏由抗磁黄铜制成，左轴承由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成，压圈由硬铝LY12制成；水准架、垂直物镜组部件、转向镜组、水平物镜组和水平聚光镜组中的金属部件均由抗磁黄铜制成；主架采用无磁铸铝ZL104制成；所述连接件和缓冲件均采用锡磷青铜制成。本实用新型的优点是大部分的金属部件采用无磁铸铝ZL104、锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y或硬铝LT12-CZ制成，使得整个无磁经纬仪的磁性小于InT，提高了整个仪器的快速性、灵敏性和高精度。
现结合附图和实施例对本实用新型做详细说明图I是本实用新型提供的无磁经纬仪的结构示意图；图2是本实用新型提供的无磁经纬仪的望远系统结构示意图；图3是本实用新型提供的无磁经纬仪的竖轴系的结构示意图；图4是本实用新型提供的无磁经纬仪的安平基座结构示意图；图5是本实用新型提供的主架结构意图。图中1、望远系统；2、、竖轴系；3、主架；4、安平基座；5、调焦镜座；6、正像棱镜座；7、目镜座；8、目镜护罩；9、物镜座；10、望远镜筒组；11、竖轴；12、中轴套；13、外轴套；14、滚珠；15、第一螺钉；16、第一螺母；17、基座；18、保护窗；19、轴套座；20、水平度盘组；21、齿轮；22、第二螺钉；23、竖盘外壳组；24、水准架；25、垂直物镜组部件；26、转向镜组；27、水平物镜组；28、分划镜组；29、反光镜组；30、带轴制动组；31、水平聚光镜组。
具体实施方式
为了提供一种成为地磁偏角、倾角观测中是最为精密的无磁经纬仪之一，该无磁经纬仪的整机磁性小于InT，本实施例提供了一种如图I所示的无磁经纬仪，包括望远系统I、竖轴系2、主架3、安平基座4，该主架3设置在安平基座4上，望远系统I设置在主架3顶端，竖轴系2设置在安平基座4上且与望远系统I同轴，其中，望远系统如图2所示，包括调焦镜框5、正像棱镜座6、目镜座7、目镜护罩8、物镜座9和望远镜筒组10，该调焦镜框5、正像棱镜座6、目镜座7和目镜护罩8均由抗磁的黄铜制成，该物镜座9和望远镜筒组10由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成。如图3所示，竖轴系包括竖轴11、自内而外依次设置在该竖轴11外的中轴套12、外轴套13，设置在竖轴11和中轴套12之间的滚珠14和用于固定中轴套12和外轴套13的第一螺钉15及第ー螺母16，该竖轴11、外轴套13、中轴套12、第一螺钉15和第一螺母16均为锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成，该滚珠14为陶瓷滚珠。安平基座如4所示，包括设置在竖轴11顶端的基座17、该竖轴11底端的保护窗18、中轴套12和外轴套13的轴套座19、设置在轴套座19 ー侧的水平度盘组20和连接件，该水平度盘组20包括齿轮21，基座17、保护窗18、轴套座19、水平度盘组20和齿轮21均是由硬铝LY12制成，连接件是第二螺钉22，该第二螺钉22由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4_Y制成；如图5所示，主架3包括设置在其顶端的望远系统I左侧的竖盘外壳组23、设置在该竖盘外壳组23左侧自上而下依次设置的水准架24、垂直物镜组部件25、转向镜组26、水平物镜组27、水平聚光镜组28，设置在竖盘外壳组23下方的分划镜组31，设置在主架3顶端右侧的反光镜组29及设置在主架3左下侧的带轴制动组30，竖盘外壳组23包括外壳和压板，外壳采用无磁性的硬铝LY12制成，压板采用抗磁黄铜制成；分划镜组28包括分划镜座、左轴承、压圈、光栏，该分划镜座、光栏由抗磁黄铜制成，左轴承由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成，压圈由硬铝LY12制成；水准架24、垂直物镜组部件25、转向镜组26、水平物镜组27和水平聚光镜组28中的金属部件均由抗磁黄铜制成；主架3采用无磁铸铝ZL104制成；连接件和缓冲件均采用锡磷青铜制成。除了仪器中光学件及塑料件外该经纬仪的其它零部件均采用无磁材料，要求零件磁性小于O. 5nT，整机磁性小于InT。其中主架等较为复杂铸造零件采用无磁铸铝ZL104，横轴系、竖轴系采用耐磨材料磷青铜，该材料具有高的強度、弾性、耐磨性和抗磁性。零件加エ后要求磁性小于O. 3nT。为了避免因零件磁性组合后磁性叠加而引起整机磁性偏大，要求该仪器的两百多种零件中的每ー种零件磁性均小于O. 5ηΤ。为了确保整机磁性小于InT，所 有机构的连接螺钉及垫圈均采用锡磷青铜材料。无磁性经纬仪技术指标
权利要求1. 一种无磁经纬仪，包括望远系统、竖轴系、主架、安平基座、连接件和缓冲件，该主架设置在安平基座上，望远系统设置在主架顶端，横轴系设置在该望远系统下方的主架上，竖轴系设置在安平基座上且与望远系统同轴，其特征在于所述望远系统包括调焦镜框、正像棱镜座、目镜座、目镜护罩、物镜座和望远镜筒组，该调焦镜框、正像棱镜座、目镜座和目镜护罩均由抗磁的黄铜制成，该物镜座和望远镜筒组由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成； 所述竖轴系包括竖轴、自内而外依次设置在该竖轴外的中轴套、外轴套，设置在竖轴和中轴套之间的滚珠和用于固定中轴套和外轴套的第一螺钉及第ー螺母，该竖轴、外轴套、中轴套、第一螺钉和第一螺母均为锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成，该滚珠为陶瓷滚珠； 所述安平基座包括设置在所述竖轴顶端的基座、该竖轴底端的保护窗、中轴套和外轴套的轴套座、设置在轴套座ー侧的水平度盘组和连接件，该水平度盘组包括齿轮，所述基座、保护窗、轴套座、水平度盘组和齿轮是由硬铝LY12制成，所述连接件是第二螺钉和弹簧，该第二螺钉由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成；该弹簧是无磁不锈钢弹簧； 所述主架包括设置在其顶端的望远系统左侧的竖盘外壳组、设置在该竖盘外壳组左侧 自上而下依次设置的水准架、垂直物镜组部件、转向镜组、水平物镜组、水平聚光镜组，设置在竖盘外壳组下方的分划镜组，设置在主架顶端右侧的反光镜组及设置在主架左下侧的带轴制动组，所述竖盘外壳组包括外壳和压板，外壳采用无磁性的硬铝LY12制成，压板采用抗磁黄铜制成；所述分划镜组包括分划镜座、左轴承、压圈、光栏，该分划镜座、光栏由抗磁黄铜制成，左轴承由锡磷青铜QSn6. 5-0. 4-Y制成，压圈由硬铝LY12制成；水准架、垂直物镜组部件、转向镜组、水平物镜组和水平聚光镜组中的金属部件均由抗磁黄铜制成； 所述主架采用无磁铸铝ZL104制成；所述连接件和缓冲件均采用锡磷青铜制成。
专利摘要本实用新型提供了一种无磁经纬仪，包括望远系统、竖轴系、主架、安平基座、连接件和缓冲件，该主架设置在安平基座上，望远系统设置在主架顶端，横轴系设置在该望远系统下方的主架上，竖轴系设置在安平基座上且与望远系统同轴，其中，除了仪器中光学件及塑料件外该经纬仪的其它零部件均采用无磁材料，要求零件磁性小于0.5nT，整机磁性小于1nT。提高了整个仪器的快速性、灵敏性和高精度。
文档编号G01C1/02GK202361980SQ20112050844
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者何章军, 孟宏蕊, 董耀辉 申请人:北方光电集团有限公司