專利名稱：用于檢測水準儀精度的檢測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光學儀器的檢驗設備，特別是適用于水準儀精度的檢測。
目前，測量儀器制造廠、維修部門及儀器計量檢測單位普遍采用中國標準出版社1993年出版、書號為ISBN7-5066-0856-1/TB.346的《中國國家標準匯編》163卷、635～645頁中所述水準儀精度檢測設備和方法。涉及到室內的檢測設備有如升降工作臺(試驗臺)、帶有刻尺分劃板的平行光管、測微平行光管、燈源、自準直測微平行光管及小角度傾斜儀等。這些設備都是相互分離的，對于同一臺被檢水準儀須進行多項精度檢測，每檢測一項就要更換設備，重新組合。如檢測望遠鏡視軸與管狀水準泡水準軸在望遠鏡視軸鉛垂面內投影的平行度時，就須將升降工作臺和帶有刻尺分劃板的平行光管組合；檢測望遠鏡分劃板橫絲與豎軸的垂直度時，須將升降工作臺與測微平行光管組合；檢測自動安平水準儀補償誤差時，須將燈源、自準直測微平行光管及小角度傾斜儀組合，等等，檢測很不方便，效率又低。近年北京光學儀器廠生產了一種938型水準儀檢測儀，它是由底腳螺絲支承的底座，底座上固設升降工作臺，沿底座面布設傾斜板和機械測微裝置，傾斜板上固設光管支座、550毫米帶角度刻劃的雙線十字絲分劃板的平行光管及電源變壓器，使用該檢測儀測量微小角值，必須借助傾斜板和機械測微器帶動平行光管整體傾斜，從而使平行光管建立在不穩(wěn)定的基礎上，水平零位不穩(wěn)定，550毫米平行光管的焦距固定不可調，這樣由于設計上、制造上的誤差、及其焦距不正好是550毫米，所以不能滿足設置視距公差帶的要求。
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術上的不足之處，進而提供一種具有測微功能、微量調整平行光管焦距，滿足設置視距公差帶要求的綜合檢測儀。它能同時完成一臺水準儀的多項精度檢測。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術方案如下。
用于檢測水準儀精度的檢測儀，包括由底腳螺絲1支承的底座2，用于整平底座的縱向水準器4、橫向水準器3，底座前端設置的升降工作臺27，后端設置的光管支座17，及裝在光管支座內的電源變壓器15所組成，其特征在于升降工作臺與底座之間設置微傾工作臺32，光管支座的上部安置攝遠式平行光管16，該平行光管物鏡前方設置雙光楔測微器18。
以下結合附圖詳細敘述本發(fā)明的結構和實施方式。


圖1表示檢驗水準儀精度的檢測儀主視圖。
圖2表示圖1沿A向剖視圖。
圖3表示圖1中攝遠式平行光管16的放大剖視圖。
圖4表示圖2中B-B剖視的雙光楔測微器18的放大圖。
圖5表示圖3中分劃板35的正面放大視圖。
如圖1、圖2表示的用于檢驗水準儀精度的檢測儀，包括底座2，該底座在平面上由等腰三角形頂點分布的三個底腳螺絲1支承。在底座上安設用于整平的縱向水準器4、橫向水準器3。底座的前端設置微傾工作臺32，該微傾工作臺包括與底座相固聯(lián)的底板5，在底板上布設中板6，中板與底板之間設置的轉軸11、前后微傾手輪8相接；在中板上布設上板7，中板與上板之間設置的轉軸11、左右微傾手輪23相接(圖2)，在前后微傾手輪、左右微傾手輪上分別設置刻度圈9，用以指示微傾角值，一般最小刻度為1’，微動范圍±20’。上板的上部連接升降工作臺27，該升降工作臺是由套座12，套座內套入升降絲杠45，升降絲杠的頂部固聯(lián)載儀臺14，用以連接被檢儀器的中心螺旋10，調整升降絲杠的升降搬手13及鎖定升降絲杠的鎖緊手輪22所構成。
底座2的后端固聯(lián)一個光管支座17，光管支座的上部安設攝遠式平行光管16(圖1)，如圖3表示的攝遠式平行光管包括裝在物鏡殼25內的前物鏡組26，物鏡殼的后部以螺紋連接光管殼28，在光管殼內以螺紋連接后物鏡筒30，后物鏡筒的前端裝入后負物鏡組29；從光管殼的后端裝入分劃板座33，該分劃板座的連接筒31套入后物鏡筒30的尾部滑配合，分劃板座的后部裝設分劃板34；光源座36套裝在光管殼28的尾部，在光源座的前部裝設濾色鏡35，后部裝入照明燈泡37，該燈泡與光管支座17內的電源變壓器15的輸出端電連接，其輸入端通過導線連接市電，一般輸出電壓為6.3伏特。前述中的前物鏡組26、后負物鏡組29、分劃板34、濾色鏡35及照明燈泡37共軸線，并構成攝遠式平行光管的光學系統(tǒng)。其中前物鏡組是凸透鏡與凹透鏡雙分離結構，后負物鏡組是正彎月透鏡與負彎月透鏡雙膠合結構，前物鏡組是與后負物鏡組組合后，使物鏡后主平面前移，其組合焦距一般在550毫米時，光學筒長僅為380毫米，比目前通用的平行光管長度大為縮短；后物鏡筒30在光管殼28內的旋進或旋出，將改變前物鏡組與后負物鏡組之間的距離，借以調整物鏡系統(tǒng)的組合焦距，使其在象質不變的情況下達到精確的550毫米，由此有條件制成如圖5表示的帶有視距公差帶50的分劃板34，更便于精確的檢驗水準儀視距乘常數誤差；繞光管軸心轉動分劃板座的連接筒31，將調整分劃板十字線處于真水平和真鉛垂位置。
在攝遠式平行光管16的前物鏡組26的前方安設一個雙光楔測微器18，該測微器是由固定在光管支座17上的支架21支承(圖1)，并以螺釘固定。如圖4所示的雙光楔測微器，包括與支架21相固聯(lián)的圓形殼體38，該殼體內裝入前光楔鏡框43、后齒輪鏡框40，前齒輪鏡框內固裝的前光楔鏡44，后齒輪鏡框內固裝的后光楔鏡41，前光楔鏡與后光楔鏡的楔角相等，該兩楔角在零位時處于水平反向(如圖4所示的情況)；前齒輪鏡框與圓形殼體通過前壓圈42、滾動軸承49相接，后齒輪鏡框與圓形殼體通過后壓圈39、滾動軸承49相接，測微手輪20與前小齒輪46軸相固聯(lián)，前小齒輪與前齒輪鏡框、換向齒輪47相嚙合，換向齒輪又與后齒輪鏡框相嚙合，如測微手輪帶動前小齒輪順時針轉動時將帶動前小齒輪鏡框和換向齒輪逆時針轉動，換向齒輪又同時帶動后齒輪鏡框順時針轉動，由此形成前光楔鏡與后光楔鏡做等角反向旋轉，將引起攝遠式平行光管16的出射光線沿著鉛垂方向的轉角為η＝2γsinψ，其中γ為一個光楔鏡的偏向角，ψ為光楔鏡的轉角，通過固定在前齒輪鏡框43上的刻度盤24、讀數放大鏡19讀出ψ角值，求出對應的光線轉角η。
使用本發(fā)明對于同臺水準儀將完成如下項目的檢測。
首先將圖1表示的檢測儀安放在穩(wěn)定的基礎上，調整三個底腳螺絲1，使縱向水準器4、橫向水準器3的水準泡居中，接通電源變壓器15，使攝遠式平行光管16照明燈泡37照明；轉動測微手輪20，并通過讀數放大鏡19觀察，將雙光楔測微器18的刻度盤24指示對零，此時分劃板34的橫絲象處于水平位置；將被檢水準儀置于載儀臺14上，并用中心螺旋10鎖緊；用升降搬手13調整被檢水準儀的高度，使其望遠鏡對準攝遠式平行光管，再用鎖緊手輪22鎖緊升降工作臺27，然后逐項檢測如下項目1.水準儀圓水準泡及管狀水準泡格值(角值)的檢測；2.水準儀望遠鏡分劃板橫絲與豎軸的垂直度；3.水準儀望遠鏡視軸與管狀水準泡水準軸在水平面上投影的平行度；4.水準儀望遠鏡視軸與管狀水準泡水準軸在望遠鏡視軸的鉛垂面內投影的平行度；5.水準儀視距乘常數、視距絲對稱度；6.自動安平水準儀的自動安平誤差；7.自動安平水準儀補償誤差。
下面列舉四項實施例。
例1.水準儀望遠鏡分劃板橫絲與豎軸的垂直度。
整平被檢水準儀，調整望遠鏡，使其十字絲交點對準攝遠式平行光管分劃板34的十字絲交點；旋轉水準儀水平微動螺旋，使分劃板34的十字交點象由望遠鏡視場的一端移至另一端，該交點象將與望遠鏡橫絲出現(xiàn)偏離，旋轉雙光楔測微器18的測微手輪20，使交點象與望遠鏡橫絲再重合，從刻度盤24上讀取偏差值ε，按下式計算其垂直度δδ＝ε/sin2ω式中2ω—水準儀望遠鏡視場角(已知)。
例2.水準儀望遠鏡視軸與管狀水準泡水準軸在望遠鏡視軸的鉛垂面內投影的平行度i。
將雙光楔測微器的刻度盤24歸零，被檢水準儀望遠鏡對準攝遠式平光管16；轉動水準儀微傾螺旋使管狀水準泡精確居中，旋轉測微手輪20使平行光管的分劃板34與望遠鏡分劃板十字絲對準，在刻度盤24上讀數，該讀數即為平行度i值。
例3.水準儀視距乘常數誤差。
雙光楔測微器的刻度盤24為零，望遠鏡對準攝遠式平行光管，旋轉測微手輪20使望遠鏡分劃板視距絲的下絲位于平行光管分劃板34視距公差帶50下夾線的中央，在刻度盤24上讀數為A1，再旋轉測微手輪20，使望遠鏡視距絲的上絲對準分劃板34視距公差帶50上夾線，從刻度盤24上讀數為A2，該讀數之差A2-A1，即為視距乘常數誤差。
例4.自動安平水準儀的自動安平誤差。
望遠鏡對準攝遠式平行光管分劃板34的十字中心，旋轉微傾工作臺32的前后微傾手輪8(或左右微傾手輪23)，使水準儀向前、向后(或向左、向右)傾斜2’后，立即回復原來位置，旋轉測微手輪20，在刻度盤24上讀數，前傾、后傾、左及右傾重復檢測15次。列表求統(tǒng)計平均值，即為安平誤差。
本發(fā)明的優(yōu)點1.對同臺水準儀，不須更換檢測設備，同時進行多項精度檢測，大為提高工作效率；2.平行光管的光學系統(tǒng)加設后負物鏡組，使鏡筒縮短，整機結構緊湊，便于攜帶和安裝，使用方便；3.攝遠式平行光管和雙光楔測微器，通過光管支座牢固的安設在底座上，穩(wěn)定可靠，提高了檢測精度。
4.平行光管帶有視距公差帶的分劃板，便于直接精確的檢測視距乘常數誤差。
權利要求1.一種用于檢測水準儀精度的檢測儀，包括由底腳螺絲(1)支承的底座2，用于整平底座的縱向水準器4、橫向水準器3，底座前端設置的升降工作臺27，后端設備的光管支座17及裝在光管支座內的電源變壓器15所組成，其特征在于升降工作臺與底座之間設置微傾工作臺32，光管支座的上部安置攝遠式平行光管16，該平行光管物鏡前方設置雙光楔測微器18。
2.按照權利要求1所述的檢測儀，其特征在于微傾工作臺，包括與底座相固聯(lián)的底板5，在底板上布設中板6，中板與底板之間設轉軸11、左右微傾手輪8相接，在中板上布設上板7，中板與上板之間設轉軸11、左右微傾手輪23相接。
3.按照權利要求1或2所述的檢測儀，其特征在于前后微傾手輪、左右微傾手輪上分別設置刻度圈9。
4.按照權利要求1所述的檢測儀，其特征在于攝遠式平行光管，包括裝在物鏡殼25內的前物鏡組26，物鏡殼的后部以螺紋連接光管殼28，在光管殼內以螺紋連接后物鏡筒30，后物鏡筒的前端裝入后負物鏡組29，從光管殼的后端裝入分劃板座33，該分劃板座的連接筒31套入后物鏡筒30的尾部滑配合，分劃板座5的后部裝設分劃板34。
5.按照權利要求1或4所述的檢測儀，其特征在于分劃板34帶有視距公差帶50刻線。
6.按照權利要求1所述的檢測儀，其特征在于雙光楔測微器，包括與支架21相固聯(lián)的圓形殼體38，該殼體內裝入前齒輪鏡框43、后齒輪鏡框40，前齒輪鏡框內固裝前光楔鏡44，后齒輪鏡框內固裝后光楔鏡41，前齒輪鏡框與圓形殼體通過前壓圈42、滾動軸承49相接，后齒輪鏡框與圓形殼體通過后壓圈39、滾動軸承49相接，測微手輪20與前小齒輪46的軸相固聯(lián)，前小齒輪與前齒輪鏡框、換向齒輪47相嚙合，換向齒輪又與后齒輪鏡框相嚙合。
7.按照權利要求1或6所述的檢測儀，其特別在于前齒輪鏡框43裝設刻度盤24、讀數放大鏡19。
專利摘要用于檢驗水準儀精度的檢測儀，屬于光學儀器檢測設備。它是由底腳螺絲支承的底座，底座的一端設升降工作臺，另一端設光管支座，其特征是升降工作臺與底座間設微傾工作臺，光管支座上安設攝遠式平行光管，該光管前方設雙光楔測微器。對于同臺被檢水準儀不須更換檢測設備，同時完成多項精度檢測。
文檔編號G01C25/00GK2237223SQ9520252
公開日1996年10月9日 申請日期1995年2月21日 優(yōu)先權日1995年2月21日
發(fā)明者趙力平, 陳英 申請人:煤炭科學研究總院唐山分院