[发明专利]一种电子水准仪及其工作方法

说明书

本发明涉及一种电子水准仪及其工作方法，该电子水准仪包括置于同一视准轴上的望远镜物镜组、调焦镜、分光棱镜、目镜，还包括内置显示屏和CCD探测器，该内置显示屏为透射式显示屏或LED显示屏；在电子水准仪内设置显示屏，测量者可通过目镜直接观察到显示屏上的内容，无需移动视线，观察更加快捷；采用透射式显示屏作为内置屏，在光线充足的情况下除了具有显示测量结果的功能，还可实现目镜电子分划的功能；采用LED显示屏作为内置显示屏，实现了在光线较弱环境下的水准测量内置读数。

技术领域

本发明涉及测量设备技术领域，特别是一种电子水准仪及其工作方法。

背景技术

随着科学技术的发展进步，大地测量观测技术获得了突破性的进展，取得进展的主要原因是光电技术的快速发展带来的测量仪器设计制造的技术革新。这些技术进步的显著特点体现在观测信息从模拟信号过渡到数字化信号，使测量结果不仅可以快速获得，提高测量工作效率，而且，测量精度和可靠性与传统方法相比都有提高。在水准测量方面，出现了电子水准仪。电子水准仪是一种功能很强的测量仪器。操作简单，测量速度比光学水准仪提高50%到60%，易于实现内外业一体化；电子水准仪是在光学自动安平水准仪的望远光路中增加分光镜和CCD探测器，并采用条纹编码标尺和图像处理技术的数字化水准测量仪器。电子水准仪改变了传统高差测量靠人工读数和手工记录的现实。电子水准仪的基本光路结构如图1所示，一般包括望远前物镜1、调焦镜2、望远后物镜3、固定反光镜4、摆动反光镜5、屋脊棱镜6、分光棱镜7、目镜分划板8、目镜9、CCD探测器10，其中CCD探测器10设置在分光棱镜7的反射光路上，目镜分划板8和目镜9设置在分光棱镜7的透射光路上，光线进入望远前物镜1、调焦镜2、望远后物镜3后由固定反光镜4反射到摆动反光镜5上，再由摆动反光镜5反射到屋脊棱镜6上，经屋脊棱镜6反射进入分光棱镜7，一路反射进入CCD探测器10，一路透射进入目镜分划板8和目镜9，测量者目视完成标尺照准和调焦后，可通过目镜9下方的显示屏读取测量结果；上述电子水准仪的显示屏和目镜分划板不在同一视线内，不便观察，且在视线离开目镜分划板后读取数据，存在数据有误的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于观察的电子水准仪及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的电子水准仪，包括：置于同一视准轴上的望远镜物镜组、调焦镜、分光棱镜、目镜，还包括透射式显示屏和CCD探测器，所述CCD探测器设置在所述分光棱镜的反射光路上，所述透射式显示屏上设置十字丝，该透射式显示屏置于所述目镜和分光棱镜之间，且透射式显示屏上的十字丝与望远镜物镜组、调焦镜、分光棱镜、目镜置于同一视准轴上，在光线充足的情况下，光线进入望远镜物镜组、调焦镜、分光棱镜，在分光棱镜上光线一路反射进入CCD探测器，一路透射进入透射式显示屏，观察者以透射式显示屏上的十字丝为基准进行瞄准，完成调焦和标尺照准，测量者打开透射式显示屏，就可直接通过目镜读取显示的测量结果；此种电子水准仪使用透射式显示屏代替目镜分划板，能使测量者直接在电子水准仪内观察到测量结果，无需移动视线，观察更加快捷；但必须在白天或者环境光充足的情况下进行测量，否则内置透射式显示屏的显示效果会减弱。

进一步，所述望远镜物镜组包括望远前物镜、望远后物镜，所述调焦镜置于所述望远前物镜、望远后物镜之间。

进一步，电子水准仪还包括固定反光镜、摆动反光镜和屋脊棱镜，所述固定反光镜、屋脊棱镜置于望远后物镜和分光棱镜之间，所述摆动反光镜置于所述固定反光镜、屋脊棱镜之间的下方，使得光线进入望远前物镜、调焦镜、望远后物镜后由固定反光镜反射到摆动反光镜上，再由摆动反光镜反射到屋脊棱镜上，经屋脊棱镜反射进入分光棱镜，由固定反光镜、摆动反光镜和屋脊棱镜组成水准的自动安平补偿器，结构简单，易于调节。

上述电子水准仪的工作方法，包括如下步骤：

A、安置、粗平：打开电子水准仪进行安置、粗平，由于具备由固定反光镜、摆动反光镜和屋脊棱镜组成的自动安平补偿器，无需进行精平。