[发明专利]仪器高量取装置和方法

说明书

本发明涉及仪器高量取装置和方法，仪器高量取装置包括三脚架和伸缩尺，所述三脚架包括三脚架平面板和三根支脚，所述三脚架平面板设置有水准气泡，所述三脚架平面板的下方设置有活动旋钮，所述活动旋钮包括螺旋杆和旋柄，所述旋柄内部设置有两个限位块，两个限位块之间留有空隙，所述伸缩尺包括连接柄、尺体和垂球。仪器高量取方法，包括如下步骤：步骤1：整平三脚架；步骤2：对中整平仪器；步骤3：安装伸缩尺，读取尺读数；步骤4：查取三脚架的参数；步骤5：计算仪器高。本发明中测量仪器高可由一人单独完成，节省人员，测量精度高。

技术领域

本发明涉及仪器高量取装置和方法，属于测量学技术领域。

背景技术

目前，GPS技术以其全天候、实时性、高精度等优点广泛应用于各类工程建设和安全监测中，其静态定位精度可达到毫米级，随着科研人员的努力，其定位精度正逐渐提高。在高速铁路的建设中，CP0、CPⅠ、和CPⅡ控制网均采用了GPS测量，为了保持列车高速行驶条件下平顺性和舒适性的要求，测量精度要保持在毫米级的范围内。在GPS观测中，仪器高的量取是其中的一个环节，仪器高的精度影响了全网测量精度。全站仪三角高程测量由于具有施测速度快、不受地形限制等优点成为水准测量必要的补充，但目前三角高程测量存在的问题是精度低，而影响其精度的主要因素是仪器高和棱镜高的量取误差。

仪器高，是指仪器度盘中心到测站点的铅垂距离。测站点是指测量中仪器的对中点，仪器高的量取是测绘外业中的重要工作，仪器高的精度直接影响了最终测量结果。目前量取仪器高的通用方法是钢尺量距法，其理论精度约为2-3mm，实际操作中在各种因素的影响下其精度会更低，这在精密工程测量中是一个不能回避的因素，如何设法提高仪器高的量取精度是一个很重要的基础问题。

在全站仪导线测量、三角高程测量、地形图测绘、施工放样中，以及GPS静态观测、GPS水准测量中等方面，都需要量取仪器高。钢尺量距法是现行通用的仪器高量取方法，采用小钢卷尺量取，一般需要两个人完成测量，钢尺量距一般采用平距测量和斜距测量两种方法，其量取示意图如图1所示。图1中，O代表测站点，A代表仪器中心，B代表三脚架边线，平距测量法是测量与测站点O同一水平位置的到与A同一水平位置的的铅垂距离，平距法测量精度高但一般不易实行，因为与O及A同一水平位置的代替点不易确定。工程上一般使用的是斜距测量法，斜距测量法是沿OB所在直线量取仪器高，斜距测量误差较大，在斜距测量中产生的误差主要有：（1）尺起始端点未精确量至测站点，尺测量终点未精确量至仪器中心；（2）钢尺拉力不均匀引起的误差；（3）钢尺测量时倾斜引起的误差。由于以上过程均是人为操作，产生误差是不可避免的，并且误差会因观测者的改变而变化。有学者实验证明，使用全站仪量取的仪器高与理论值误差最少为3.5mm，且仪器高越低，高程误差越大。这些误差在精度较高的测量工作中有很大影响。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种仪器高量取装置和方法，其具体技术方案如下：

仪器高量取装置，包括三脚架和伸缩尺，所述三脚架包括三脚架平面板和三根支脚，三根支脚均与三脚架平面板铰链连接，三根支脚均匀分布三脚架平面板的底面，三根支脚将三脚架平面板支撑水平，所述三脚架平面板设置有水准气泡，所述三脚架平面板的下方设置有活动旋钮，所述活动旋钮包括螺旋杆和旋柄，所述螺旋杆和旋柄纵向贯通且中空，所述旋螺杆与三脚架平面板螺纹连接，并穿过三脚架平面板的中心进入仪器中，所述旋柄内部设置有两个限位块，两个限位块相对设置，均与旋柄内壁贴紧固定，两个限位块之间留有空隙，

所述伸缩尺包括连接柄、尺体和垂球，所述连接柄能够从两个限位块之间的空隙中伸入到旋柄内，并水平旋转后卡在限位块上，所述尺体能够抽拉伸缩，所述垂球设置在尺体的底端。

所述连接柄呈长条形状，所述连接柄的两端设置成半圆形状，连接柄的长度小于旋柄的内径，且大于两个限位块之间的水平距离，所述连接柄的宽度小于两个限位块之间的间隙。

所述尺体包括若干根套接在一起的尺本体，每个尺本体上均设有刻度。