[发明专利]数字水准仪视准线误差及补偿误差校验装置和检校方法

说明书

本发明提供了数字水准仪视准线误差及补偿误差校验装置和检校方法，包括平行光管、水平准线陪检器、集成条码分划单元、CCD高斯目镜单元和微倾升降工作台等；所述平行光管水平放置；集成条码分划单元固定设置在平行光管的焦平面处，集成条码分划单元由透光材料制成；集成条码分划单元中心处设置有水平横轴和竖直纵轴交叉构成的分划板十字丝；沿着集成条码分划单元的水平横轴方向间隔设置有若干不同类型的水准标尺编码区；各水准标尺编码区内还沿着集成条码分划单元的水平横轴或者竖直纵轴方向间隔设置有若干列条码；微倾升降工作台与CCD高斯目镜单元分别设置在平行光管水平延伸方向的两端；水平准线陪检器设置在微倾升降工作台上。

技术领域

本发明涉及水准仪校准设备技术领域，尤其涉及数字水准仪视准线误差及补偿误差校验装置和检校方法。

背景技术

水准仪是一种提供水平视线的测绘仪器，通过照准两根水准标尺进行读数来测量两点间的高差。采用线纹式水准标尺与目镜人工读数进行测量的水准仪称为光学水准仪，采用条码水准标尺并在其内部设置CCD等感光成像元件进行自动读数的称为数字水准仪。光学水准仪的基本结构为带有十字分划板的望远镜，十字分划板中心与物镜中心的连线即为水准仪的视准线方向，当水准仪正确安置时，视准线方向与水平面的夹角即为视准线误差，即i角。数字水准仪在光学水准仪的基础上，增加了分光镜以及线阵CCD等感光成像元件，在数字水准测量时，水准标尺上的条码在感光面上成像，条码像在感光元件上标称中心点处的标称高度即为测量读数，这就形成了数字视准轴，其与水平面的夹角即为数字i角。

现有的数字水准仪的室外i角通用检定/校正方法，其核心原理是在室外至少30米以上通视场地不同位置测量水准标尺A或者水准标尺B上的固定点的高差，在不同位置，水准仪与两尺的距离之差不同，i角对高差测量结果的影响也不同。图1所示的是《JJG425—2003水准仪检定规程》中对数字水准仪i角检定提供的另一种方法，将基准的数字水准仪放置在检台上，调整专用光管A或B的十字丝与基准的数字水准仪的十字丝重合，然后照准条码按动测量，获取标准视高，将被检的数字水准仪C按图进行水平放置，照准专用光管，升降被检的数字水准仪使其十字丝与专用光管的十字丝重合，获取视高，计算视准线误差的变化值，由于分划板不在透镜的焦平面上，所成的虚像在有限距离上需要精确升降水准仪使其十字丝重合，而数字水准仪的i角误差会影响数字i角的检定结果，检测过程还会引入系统误差。

数字水准仪通过光学机械设计，或是安装倾斜传感器测得仪器机身的倾斜量，使得水准仪在一定范围内倾斜时，仍能保持视准线俯仰角不变，或是对机身倾斜导致的测量误差进行修正，称为数字水准仪的补偿功能。对补偿误差的检定是通过高差变化量来计算补偿误差，其缺点是在前倾后高差测量中，由于水准仪的方向变化，仪器倾斜状态不同，因此测得的不是某一状态的补偿误差，而是两个微倾状态下补偿误差之差，需要更多的测量才能测准。

鉴于以上现状，可以发现数字水准仪的检定依赖于专用光管确定的标准视高，仪器高度的变化对测量结果会产生一定影响而且检测前需要对数字水准仪的光学i角进行精确校正，并且室外检测容易受到环境干扰，恶劣天气无法室外测量，缺乏量值追溯能力。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种不依赖专用光管的标准视高、不容易受到环境干扰、量值可溯源的数字水准仪视准线误差及补偿误差校验装置和检校方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种数字水准仪视准线误差及补偿误差校验装置，包括平行光管、水平准线陪检器、集成条码分划单元(1)、CCD高斯目镜单元(2)和微倾升降工作台(3)；

所述平行光管水平放置；