專利名稱：光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)棱鏡，尤其涉及一種光學(xué)棱鏡的偏差檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)棱鏡是用來作為全站儀測(cè)量反射目標(biāo)的器具，其結(jié)構(gòu)是反射部位可以圍繞兩 個(gè)軸自由旋轉(zhuǎn)，而其反射中心保持不變，從理論上講棱鏡的反射面旋轉(zhuǎn)中心與棱鏡的支撐 面旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)重合，但棱鏡在制造、搬運(yùn)和使用過程中，往往存在偏差，故應(yīng)采用特定的方 法測(cè)定光學(xué)棱鏡中心偏差，才能保證棱鏡使用的準(zhǔn)確性。目前在行業(yè)內(nèi)還沒有光學(xué)棱鏡中心偏差檢定的方法，土建測(cè)量中常忽略此常數(shù)的 影響，在精度要求不高的土建測(cè)量中尚可，但對(duì)于精度要求較高的項(xiàng)目，特別是精密工業(yè)測(cè) 量項(xiàng)目，則不應(yīng)忽略此偏差的影響，否則造成測(cè)量誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法。本 發(fā)明保證棱鏡使用的準(zhǔn)確性，提高測(cè)量的精度。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，它包括兩個(gè)軸，即支撐面旋轉(zhuǎn)軸與反射面旋轉(zhuǎn)軸自身偏心的檢定步驟；支撐面旋轉(zhuǎn)中心與反射面旋轉(zhuǎn)中心之間的偏差的檢定步驟；和，棱鏡判定步驟。所述光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，所述支撐面旋轉(zhuǎn)軸與反射面旋轉(zhuǎn)軸自身偏心的 檢定步驟包括 a把兩個(gè)全站儀分別架設(shè)在比尺場(chǎng)0#觀測(cè)墩和比尺場(chǎng)2#觀測(cè)墩，待鑒定的棱鏡架 設(shè)在比尺場(chǎng)1#觀測(cè)墩上，并將三者精確整平；b將兩臺(tái)全站儀的溫度、大氣壓分別設(shè)置為的15°C、1013hpa，反射目標(biāo)選為棱鏡 模式，改正常數(shù)自動(dòng)顯示為0. 0mm，測(cè)量模式選為精確測(cè)量模式；c儀器在0#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè)定0#_1#之間水平距離10次并計(jì)算平 均值、； 觀測(cè)墩0#、1#之間的真實(shí)距離是已知值SV ；設(shè)io-So/ -S01;d旋轉(zhuǎn)棱鏡支撐面180°，使儀器在2#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè)定2#_1#間水平距 離10次并計(jì)算平均值觀測(cè)墩1#、2#之間的真實(shí)距離是已知值S12‘設(shè)山二^ -S12；e將棱鏡轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)，然后旋轉(zhuǎn)棱鏡反射面180°，再在2#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中 心，測(cè)定2#-1#間水平距離10次并計(jì)算平均值;設(shè)屯=S12'-I12'；f支撐面旋轉(zhuǎn)軸偏心r支計(jì)算公式！ 支=drdo反射面旋轉(zhuǎn)軸偏心1~&計(jì)算公式r&= d2_d。。所述的光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，支撐面旋轉(zhuǎn)中心與反射面旋轉(zhuǎn)中心之間的偏差的檢定步驟包括g儀器架設(shè)在0#墩，使棱鏡的反射面、支撐面均正對(duì)全站儀，測(cè)量反射中心的水平 距離s和水平角度a ；h沿支撐面旋轉(zhuǎn)軸，順時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡，使得反射面與全站儀的夾角接近45°， 測(cè)量此時(shí)的水平角度a ”然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)板，在另一個(gè)45°方向上再測(cè)量一個(gè)角度 a 2 ；i讓棱鏡回到初始位置，在2#墩架設(shè)全站儀，再將棱鏡支撐面不動(dòng)，沿反射面旋轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°，全部重復(fù)a_b的步驟一次，兩次測(cè)量的差值中角度限差為6秒，距離限差為 0. 3mm，超出限差的部分必須重測(cè)，直到合格為止，最后結(jié)果取兩次測(cè)量的平均值；j計(jì)算步驟支撐面與反射面中心偏差計(jì)算公式 'r = {rx -r2)llS、a表示儀器架設(shè)在0#墩正對(duì)反射面時(shí)測(cè)量的水平距離和水平角度；a工表示順時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°時(shí)測(cè)量的水平角度；表示順時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°后計(jì)算的支撐面與反射面中心偏差；a 2表示逆時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°時(shí)測(cè)量的水平角度；r2表示逆時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°后計(jì)算的支撐面與反射面中心偏差；；表示兩個(gè)方向的平均值，由于巧和r2符號(hào)正好相反，故為“_”號(hào)。k當(dāng)支撐面偏心r支超過1mm時(shí)，在測(cè)量過程中此棱鏡不適宜單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐面角度 超過10度，當(dāng)反射面偏心r&超過1mm時(shí)，在測(cè)量過程中此翻轉(zhuǎn)板不適宜單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)反射面角 度超過10度；h當(dāng)r支和r反均超過1mm，但r支+r&=0，此棱鏡可以在特定條件下(兩個(gè)面同時(shí) 轉(zhuǎn)動(dòng)接近180度)使用；i當(dāng)不需要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)和1~&均沒有限制要求；j當(dāng)棱鏡的7超過1mm時(shí)，應(yīng)在棱鏡上做好標(biāo)識(shí)，或者按棱鏡編號(hào)做好數(shù)據(jù)的歸檔， 以便使用時(shí)區(qū)分出來。本發(fā)明是為了研究出一種光學(xué)棱鏡中心偏差檢定的方法，即光學(xué)棱鏡反射面旋轉(zhuǎn) 中心、支撐面旋轉(zhuǎn)中心自身及相互之間偏差的方法，從而掌握光學(xué)棱鏡的性能，用于使用光 學(xué)棱鏡的測(cè)量項(xiàng)目中。目的是為了保證棱鏡使用的準(zhǔn)確性，提高測(cè)量的精度。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，它包括檢定棱鏡的時(shí)候應(yīng)該盡量選擇陰天或晴天早上氣溫比較均勻，且大氣折光影響最 小的時(shí)候進(jìn)行，不應(yīng)選在正午進(jìn)行。檢定兩個(gè)軸(支撐面旋轉(zhuǎn)軸與反射面旋轉(zhuǎn)軸)自身偏心的方法如下將徠卡TCA2003全站儀架設(shè)在比尺場(chǎng)0#觀測(cè)墩，TDA5005全站儀架設(shè)在比尺場(chǎng)2#觀測(cè)墩，待鑒定的棱鏡架設(shè)在比尺場(chǎng)1#觀測(cè)墩上，并將三者精確整平。將兩臺(tái)全站儀的溫度、大氣壓分別設(shè)置為的15°C、1013hpa，反射目標(biāo)選為棱鏡 (Prism)模式，改正常數(shù)自動(dòng)顯示為0. 0mm，測(cè)量模式選為精確測(cè)量模式。儀器在0#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè)定0#_1#之間水平距離10次并計(jì)算平均1值SQ1 ； 觀測(cè)墩0#、1#之間的真實(shí)距離是已知值SQ1'；設(shè)do二 s。/ -:。旋轉(zhuǎn)棱鏡支撐面180°，使儀器在2#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè)定2#_1#間水平距離 10次并計(jì)算平均值512;觀測(cè)墩1#、2#之間的真實(shí)距離是已知值S12‘設(shè)d產(chǎn)S12' - G。e將棱鏡轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)，然后旋轉(zhuǎn)棱鏡反射面180°，再在2#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中 心，測(cè)定2#-1#間水平距離10次并計(jì)算平均值5"12'；設(shè)d2=S12' - 。f支撐面旋轉(zhuǎn)軸偏心計(jì)算公式！ 支=di-do。反射面旋轉(zhuǎn)軸偏心計(jì)算公式r&= d2_d0。檢定支撐面旋轉(zhuǎn)中心與反射面旋轉(zhuǎn)中心之間的偏差的方法如下a儀器架設(shè)在0#墩，使棱鏡的反射面、支撐面均正對(duì)全站儀，測(cè)量反射中心的水平 距離s和水平角度a ；b沿支撐面旋轉(zhuǎn)軸，順時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡，使得反射面與全站儀的夾角接近45°， 測(cè)量此時(shí)的水平角度a ”然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)板，在另一個(gè)45°方向上再測(cè)量一個(gè)角度
a 2。c讓棱鏡回到初始位置，在2#墩架設(shè)全站儀，再將棱鏡支撐面不動(dòng)，沿反射面旋轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°，全部重復(fù)a_b的步驟一次，兩次測(cè)量的差值中角度限差為6秒，距離限差為 0. 3mm,超出限差的部分必須重測(cè)，直到合格為止，最后結(jié)果取兩次測(cè)量的平均值。d計(jì)算步驟 支撐面與反射面中心偏差計(jì)算公式 r = -r2)/2(1)當(dāng)支撐面偏心r支超過1mm時(shí)，在測(cè)量過程中此棱鏡不適宜單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐面角 度超過10度，當(dāng)反射面偏心r&超過1mm時(shí)，在測(cè)量過程中此翻轉(zhuǎn)板不適宜單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)反射面 角度超過10度；(2)當(dāng)r支和r反均超過1mm，但r支+r&= 0，此棱鏡可以在特定條件下(兩個(gè)面同 時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)接近180度)使用。(3)當(dāng)不需要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)和r&均沒有限制要求。(4)當(dāng)棱鏡的？超過1mm時(shí)，應(yīng)在棱鏡上做好標(biāo)識(shí)(或者按棱鏡編號(hào)做好數(shù)據(jù)的歸 檔)，以便使用時(shí)區(qū)分出來。
權(quán)利要求
一種光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，其特征在于，它包括兩個(gè)軸，即支撐面旋轉(zhuǎn)軸與反射面旋轉(zhuǎn)軸自身偏心的檢定步驟；支撐面旋轉(zhuǎn)中心與反射面旋轉(zhuǎn)中心之間的偏差的檢定步驟；和，棱鏡判定步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，其特征在于，所述支撐面旋轉(zhuǎn)軸 與反射面旋轉(zhuǎn)軸自身偏心的檢定步驟包括a把兩個(gè)全站儀分別架設(shè)在比尺場(chǎng)0#觀測(cè)墩和比尺場(chǎng)2#觀測(cè)墩，待鑒定的棱鏡架設(shè)在 比尺場(chǎng)1#觀測(cè)墩上，并將三者精確整平；b將兩臺(tái)全站儀的溫度、大氣壓分別設(shè)置為的15°C、1013hpa，反射目標(biāo)選為棱鏡模式， 改正常數(shù)自動(dòng)顯示為0. 0mm，測(cè)量模式選為精確測(cè)量模式；c儀器在0#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè)定0#-1#之間水平距離10次并計(jì)算平詢值、；觀 測(cè)墩0#、1#之間的真實(shí)距離是已知值SV ；設(shè)^『Scn' -S01;d旋轉(zhuǎn)棱鏡支撐面180°，使儀器在2#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè)定2#-1#間水平距離10 次并計(jì)算平均值觀測(cè)墩1#、2#之間的真實(shí)距離是已知值S12‘設(shè)山瓦？ -S12；e將棱鏡轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)，然后旋轉(zhuǎn)棱鏡反射面180°，再在2#點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè) 定2#-1#間水平距離10次并計(jì)算平均值；設(shè)d2= Su'-'Sn'； f 支撐面旋轉(zhuǎn)軸偏心r支計(jì)算公式！ 支=dfdo 反射面旋轉(zhuǎn)軸偏心1~&計(jì)算公式r&=屯-屯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，其特征在于，支撐面旋轉(zhuǎn)中心 與反射面旋轉(zhuǎn)中心之間的偏差的檢定步驟包括g儀器架設(shè)在0#墩，使棱鏡的反射面、支撐面均正對(duì)全站儀，測(cè)量反射中心的水平距離 s和水平角度a ；h沿支撐面旋轉(zhuǎn)軸，順時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡，使得反射面與全站儀的夾角接近45°，測(cè)量 此時(shí)的水平角度a工，然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)板，在另一個(gè)45°方向上再測(cè)量一個(gè)角度a2;i讓棱鏡回到初始位置，在2#墩架設(shè)全站儀，再將棱鏡支撐面不動(dòng)，沿反射面旋轉(zhuǎn)軸 轉(zhuǎn)動(dòng)180°，全部重復(fù)a_b的步驟一次，兩次測(cè)量的差值中角度限差為6秒，距離限差為 0. 3mm，超出限差的部分必須重測(cè)，直到合格為止，最后結(jié)果取兩次測(cè)量的平均值； j計(jì)算步驟支撐面與反射面中心偏差計(jì)算公式 S、a表示儀器架設(shè)在0#墩正對(duì)反射面時(shí)測(cè)量的水平距離和水平角度； a :表示順時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°時(shí)測(cè)量的水平角度； 巧表示順時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°后計(jì)算的支撐面與反射面中心偏差； a 2表示逆時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°時(shí)測(cè)量的水平角度；巧表示逆時(shí)針?biāo)睫D(zhuǎn)動(dòng)棱鏡接近45°后計(jì)算的支撐面與反射面中心偏差；「表示兩個(gè) 方向的平均值，由于A和r2符號(hào)正好相反，故為“_”號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，其特征在于，所述棱鏡判定步 驟包括k當(dāng)支撐面偏心超過1mm時(shí)，在測(cè)量過程中此棱鏡不適宜單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐面角度超過 10°，當(dāng)反射面偏心1~&超過1mm時(shí)，在測(cè)量過程中此翻轉(zhuǎn)板不適宜單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)反射面角度超 過 10° ；h當(dāng)和r&均超過1mm，但+r& = 0，此棱鏡可以在特定條件下兩個(gè)面同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)接 近180°使用；i當(dāng)不需要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)1^和1~&均沒有限制要求；j當(dāng)棱鏡的;:超過1mm時(shí)，應(yīng)在棱鏡上做好標(biāo)識(shí)，或者按棱鏡編號(hào)做好數(shù)據(jù)的歸檔，以便 使用時(shí)區(qū)分出來。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)棱鏡，尤其涉及一種光學(xué)棱鏡的偏差檢測(cè)方法。一種光學(xué)棱鏡中心偏差檢測(cè)方法，它包括兩個(gè)軸，即支撐面旋轉(zhuǎn)軸與反射面旋轉(zhuǎn)軸自身偏心的檢定步驟；支撐面旋轉(zhuǎn)中心與反射面旋轉(zhuǎn)中心之間的偏差的檢定步驟；和棱鏡判定步驟。本發(fā)明保證棱鏡使用的準(zhǔn)確性，提高測(cè)量的精度。
文檔編號(hào)G01B11/27GK101858737SQ200910049040
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者韓小云 申請(qǐng)人:上海寶鋼工業(yè)檢測(cè)公司