测量对中杆圆水泡校正设备.pdf

本发明公开了一种测量对中杆圆水泡校正设备及配套使用方法，其主要用于工程测量对中杆圆水泡校正。本发明设备包括:连接固定组件、自由旋转组件、支承组件三部分。连接固定组件由连接固定板、环形挡板、调节螺栓组成；自由旋转组件由大轴承、同心定位卡子组成；支承组件由小轴承、圆垫板组成。本设备可直接用仪器三脚架连接螺栓连接，将测量对中杆套上同心定位卡子插入大轴承内环进行圆水泡校正。本设备有安装方便、使用简单、校正时间短、校正精度高、加工成本低等优点，可有效解决工程测量人员校正测量对中杆圆水泡困难的问题。

1.  测量对中杆圆水泡校正设备，其特征在于：包括连接固定组件、自由旋转组件、支承组件三部分，连接固定组件由连接固定板1、环形挡板2、调节螺栓3组成；自由旋转组件由大轴承4、同心定位卡子5组成；支承组件由小轴承6、圆垫板7组成。

2.  根据权利要求1所述的连接固定组件，其特征在于：连接固定板1为一8字外型合金板，板的一端设置有连接螺栓孔8，可以与仪器三脚架连接螺栓直接连接并固定，板的中间位置设有一孔，孔内安装置平圆水泡9，板另一端设置为圆环状，环的边缘侧面呈120度夹角均匀分布三个螺栓孔，螺栓孔轴线指向圆环圆心，螺栓孔的大小与调节螺栓3匹配，用螺丝在8字外型合金板圆环两面叠加固定环形挡板2形成整体，中间形成空腔。

3.  根据权利要求1所述的自由旋转组件，其特征在于：同心定位卡子5为一个圆锥形开口楔形卡子，具有一定硬度和良好韧性，可以扩张合拢变化直径，可以紧密包裹在对中杆上并插入大轴承4内环，卡紧后保证对中杆与大轴承4内环同圆心，同心定位卡子5卡紧能将对中杆与大轴承4内环紧密结合形成整体同时绕同一圆心旋转，大轴承4能卡在连接固定组件形成的空腔内并能移动，对中杆有25mm、30mm、35mm直径三种规格，通过采用相适宜直径的大轴承4和同心定位卡子5实现需要功能。

4.  根据权利要求1所述的支承组件，其特征在于：圆垫板7能与小轴承6的内环紧密结合形成整体，并能绕中心点自由旋转，圆垫板7的正面中心有一限位锥形孔10，小轴承6的下方边缘均匀分布三个小锥脚11。

5.  根据权利要求1所述的测量对中杆圆水泡校正设备的配套使用方法，其特征在于：仪器三脚架连接螺栓直接旋进连接固定板1连接螺栓孔8固定，调节仪器三脚架使连接固定板1上的置平圆水泡9居中，使连接固定板1基本处于水平位置，同心定位卡子5卡在测量对中杆上合适位置并插入大轴承4内环，测量对中杆下端杆尖置于下端支承组件圆垫板7的限位锥形孔10中，移动支承组件小轴承6及圆垫板7使测量对中杆圆水泡概略居中，卡紧同心定位卡子5，转动调节螺栓3推动大轴承4移动，使测量对中杆圆水泡精确居中并卡紧大轴承4外环，旋转同心定位卡子5带动对中杆和大轴承4内环转动180度,观查测量对中杆圆水泡是否仍然精确居中，如果测量对中杆圆水泡偏离居中位置，表示测量对中杆竖轴与测量对中杆圆水泡竖轴不平行，需要进行校正，调校方法是：转动调节螺栓3推动大轴承4移动，使测量对中杆圆水泡往居中方向移动1/2偏移量，剩余1/2偏移量采用测量对中杆圆水泡校正螺丝进行校正，使测量对中杆圆水泡精确居中，当测量对中杆转动180度前后测量对中杆圆水泡均精确居中，表示测量对中杆竖轴与测量对中杆圆水泡竖轴平行，校正完成。

测量对中杆圆水泡校正设备
技术领域
本发明涉及一种校正设备及其配套使用方法，尤其涉及一种工程测量对中杆圆水泡校正设备及其配套使用方法，其主要用于工程测量对中杆圆水泡校正。
背景技术
测量对中杆因其使用简单、对中整平迅速在工程测量中得以普遍使用，测量对中杆下端杆尖对准需要测量的目标点和杆上观测目标点在垂直方向应重合是通过测量对中杆上安装的圆水泡置平来实现的，当测量对中杆竖轴与圆水泡竖轴平行时，圆水泡置平则对中杆处于铅垂状态，但在测量过程中由于多种原因，使对中杆竖轴与圆水泡竖轴偏离平行位置，就需要对其进行校正，校正是通过调整圆水泡的调节螺丝来改变圆水泡竖轴实现的。现在使用的校正方法主要有以下几种。
两台全站仪校正：在对中杆中心90°方向设置两台全站仪指挥对中杆操作者，使对中杆在两台仪器视线方向都处于铅垂位置，然后调整对中杆圆水泡调节螺丝使气泡居中，重复2～3次，则对中杆与圆水泡竖轴平行得到校正。这种方法同时需要两台全站仪、三个操作人员、耗时半小时以上，对中杆垂直依靠仪器望远镜十字丝的竖丝进行校直，受十字丝竖丝垂直精度影响，调校精度得不到很好保证。
垂球校正法：将垂球悬挂在高处的A点，放下垂球等垂球稳定后，在垂球尖端正下方的地面上标记点位B，B点与垂球悬挂点A在一条铅垂线上，升起垂球，将测量对中杆对准B点调整对中杆支架，使垂球尖端与觇牌顶部中心重合，如圆水泡此时处于居中位置，则说明对中杆竖轴与圆水泡竖轴平行，如不重合则说明对中杆竖轴与圆水泡竖轴偏离平行位置，需要校正，调整圆水泡调节螺丝使气泡居中，重复两三次，则对中杆与圆水泡竖轴平行得到校正。此法可以一人操作，但受垂球尖端偏心、垂球摆动、目估做标记点对中等多因素影响，耗时30～45分钟以上，而且调校精度低，校正后对中杆只能用于低精度的测量当中。
基于上述方法的缺点，在实际测量工作中因为校正圆水泡麻烦费时而疏于检查校正，使测量工作的成果精度难以得到保证，为此设计一种简单、易操作、校正快速、校正精度高的测量对中杆圆水泡校正设备和配套的使用方法，是十分必要的。
发明内容
本发明克服现有技术、方法中的不足，提供一种测量对中杆圆水泡校正设备及其配套使用方法，本设备结构简单、造价低廉、易操作、校正快速、一个人独立操作、耗时5～10分钟，校正精度高，校正后的对中杆可用于各种测量精度的工程测量工作。
为解决上述问题和实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种测量对中杆圆水泡校正设备，其特征在于：包括连接固定组件、自由旋转组件、支承组件三部分。连接固定组件由连接固定板1、环形挡板2、调节螺栓3组成；自由旋转组件由大轴承4、同心定位卡子5组成；支承组件由小轴承6、圆垫板7组成。
所述的连接固定组件，其特征在于：连接固定板1为一8字外型合金板，板的一端设置有连接螺栓孔8，可以与仪器三脚架连接螺栓16直接连接并固定，板的中间位置设有一孔，孔内安装置平圆水泡9，板另一端设置为圆环状，环的边缘侧面呈120度夹角均匀分布三个螺栓孔，螺栓孔轴线指向圆环圆心，螺栓孔的大小与调节螺栓3匹配，用螺丝在8字外型合金板圆环两面叠加固定环形挡板2形成整体，中间形成空腔。
所述的自由旋转组件，其特征在于：同心定位卡子5为一个圆锥形开口楔形卡子，具有一定硬度和良好韧性，可以扩张合拢变化直径，可以紧密包裹在对中杆12上并插入大轴承4内环，卡紧后保证对中杆12与大轴承4内环同圆心，同心定位卡子5卡紧能将对中杆12与大轴承4内环紧密结合形成整体同时绕同一圆心旋转，大轴承4能卡在连接固定组件形成的空腔内并能移动。对中杆有25mm、30mm、35mm直径三种规格，通过采用相适宜直径的大轴承4和同心定位卡子5实现需要功能。
所述的支承组件，其特征在于：圆垫板7能与小轴承6的内环紧密结合形成整体，并能绕中心点自由旋转，圆垫板7的正面中心有一限位锥形孔10，小轴承6的下方边缘均匀分布三个小锥脚11。
本发明的有益效果是：仪器三脚架不需做任何改动加工即可与本发明连接使用，测量对中杆的固定、移动、旋转由轴承结合不同的部件相对独立完成，减少校正工作间的相互影响，本发明简单易操作，只需一人独立操作5～10分钟即可快速完成对中杆圆水泡检查校正,而且调校精度高，经本发明校正的对中杆可以用于各种测量精度的测量工作。本设备收纳后外轮廓尺寸仅为210mm*100mm*40mm，小巧便于携带。
附图说明
 图1是本发明测量对中杆圆水泡校正设备示意图。
图2是本发明对中杆圆水泡校正时利用的仪器三脚架示意图。
图3是本发明测量对中杆圆水泡校正设备操作过程示意图。
图4是本发明测量对中杆圆水泡校正设备操作过程示意图。
图5是本发明测量对中杆圆水泡校正设备操作过程示意图。
附图各部件标记说明。
1-连接固定板                2-环形挡板                         3-调节螺栓。
4-大轴承                      5-同心定位卡子                 6-小轴承。
7-圆垫板                      8-连接螺栓孔                      9-置平圆水泡。
10-限位锥形孔            11-小锥脚                            12-对中杆。
13-对中杆圆水泡         14-对中杆圆水泡校正螺丝  15-仪器三脚架。
16-仪器三脚架连接螺栓。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明如何校正测量对中杆圆水泡进行详细说明。
如附图1所示，本发明包括连接固定组件、自由旋转组件、支承组件三部分。连接固定组件由连接固定板1、环形挡板2、调节螺栓3组成，连接固定板1上设置有连接螺栓孔8、置平圆水泡9；自由旋转组件由大轴承4、同心定位卡子5组成；支承组件由小轴承6、圆垫板7组成，圆垫板7的正面中心有一限位锥形孔10，小轴承6的下方边缘均匀分布三个小锥脚11。本设备同心定位卡子5用具有一定硬度和良好韧性的材料制作，其余部件可使用任何金属或合金材料制作。
使用本发明校正测量对中杆圆水泡具体操作方法如下。
第一步：如图2所示，找一平坦之地，架设好仪器三脚架15，目估使仪器三脚架头部大致处于水平位置。
第二步：如图3所示，用仪器三脚架连接螺栓16直接与本发明设备的连接螺栓孔8连接并固定，自由旋转组件部分置于两三脚架腿间位置，调整仪器三脚架使置平圆水泡9居中，使连接固定板1基本处于水平位置，将支承组件小轴承6置于下方地面，圆垫板7正面限位锥形孔10朝上。
第三步：如图4所示，同心定位卡子5卡在测量对中杆12上合适位置并插入大轴承4内环，测量对中杆下端杆尖置于下端支承组件圆垫板7的限位锥形孔10中，移动支承组件小轴承6 、圆垫板7使测量对中杆圆水泡13概略居中，卡紧同心定位卡子5，转动调节螺栓3推动大轴承4移动，使测量对中杆圆水泡13精确居中并卡紧大轴承4外环。
第四步：如图5所示，旋转同心定位卡子5带动对中杆12和大轴承4内环转动180度，观查对中杆圆水泡13是否仍然精确居中，如果仍然精确居中，表示对中杆12竖轴与对中杆圆水泡13竖轴平行，不需要校正；如果对中杆圆水泡13偏离居中位置，表示测量对中杆12竖轴与对中杆圆水泡13竖轴不平行，需要进行校正。调校方法是：转动调节螺栓3推动大轴承4移动，使对中杆圆水泡13往居中方向移动1/2偏移量，剩余1/2偏移量采用对中杆圆水泡校正螺丝14进行校正，使对中杆圆水泡13精确居中。
第五步：重复第四步1～2次，当对中杆12转动180度前后对中杆圆水泡13均精确居中，表示对中杆12竖轴与对中杆圆水泡13竖轴平行，校正完成。