[发明专利]一种数字水准仪系统检定装置及检定方法

摘要

本发明公开的一种数字水准仪系统检定装置包括数字水准仪系统、竖直运动控制系统、激光干涉仪距离测量系统、气象传感系统以及计算机。本发明公开的一种数字水准仪系统检定方法包括：将水准标尺移动到初始位置；计算机分别控制数字水准仪、激光干涉仪各自获取测量数据，并利用气象传感系统获取大气参数数据；然后利用Edlen公式结合大气参数获得激光干涉仪的修正波长，再得到修正后的水准标尺的实际移动距离，建立数字水准仪系统的误差分布图，最后利用最小二乘法和线性回归方程你和出误差回归直线。本发明的一种数字水准仪系统检定装置及检定方法能够对数字水准仪系统进行自动化竖直检定，简化了检定步骤并提高了检定效率。

主权项

1.一种数字水准仪系统检定方法，其特征在于，利用数字水准仪系统检定装置完成，所述数字水准仪系统检定装置包括数字水准仪系统、竖直运动控制系统、激光干涉仪距离测量系统、气象传感系统以及计算机(13)五部分，所述数字水准仪系统包括数字水准仪(8)和水准标尺(7)，所述数字水准仪(8)与所述计算机(13)相连；所述竖直运动控制系统包括一个具有竖直导轨(3)的移动平台，所述竖直导轨(3)上连接有拖板(2)，所述水准标尺(7)通过夹具固定于拖板(2)上，所述拖板(2)通过驱动装置控制在所述竖直导轨(3)上带动所述水准标尺(7)在测量路径范围内做竖直运动；所述驱动装置包括通过滚动丝杠(4)与所述拖板(2)相连的伺服电机(26)，所述伺服电机(26)连接有驱动控制单元(10)，所述驱动控制单元(10)分别连接有驱动控制D/A卡(12)和驱动控制开关量卡(11)，所述驱动控制D/A卡(12)和驱动控制开关量卡(11)还分别与所述计算机(13)连接；所述驱动装置还包括设置于所述测量路径上下两端的限位传感器(1)，所述两个限位传感器(1)均与所述驱动控制开关量卡(11)相连；所述激光干涉仪距离测量系统包括激光干涉仪(23)，所述激光干涉仪(23)依次连接激光干涉仪用电路卡(24)与激光干涉仪用并行接口卡(25)后与所述计算机(13)连接，所述激光干涉仪(23)通过光路装置获取所述水准标尺(7)的移动距离的光路信息；所述气象传感系统包括沿竖直方向设置于所述测量路径范围内的两个或两个以上的温度传感器(5)以及设置于所述测量路径范围中间位置的湿度传感器(15)、气压传感器(16)、二氧化碳浓度传感器(17)，所述温度传感器(5)、湿度传感器(15)、气压传感器(16)、二氧化碳浓度传感器(17)共同连接有气象站主机(18)，所述气象站主机(18)与所述计算机(13)相连；具体包括以下步骤：步骤1、计算机(13)通过驱动控制D/A卡(12)控制驱动控制单元(10)工作，驱动控制单元(10)控制伺服电机(26)使拖板(2)带动水准标尺(7)向下运动，同时计算机(13)通过驱动开关量卡(11)检测处于测量路径上下两端的限位开关(1)，当位于测量路径下端的限位开关(1)动作时，伺服电机(26)停止工作，从而使拖板(2)带动水准标尺(7)达到初始位置，并设置此点为激光干涉仪(23)零点位置；步骤2、计算机(13)通过驱动控制D/A卡(12)控制驱动控制单元(10)工作，驱动控制单元(10)控制伺服电机(26)工作，使拖板(2)带动水准标尺(7)按照设定的速度进行移动，并停在指定测量点；步骤3、计算机(13)触发数字水准仪(8)开始测量，测量结束后，数字水准仪(8)将测量的数据传输给计算机(13)；步骤4、然后计算机(13)通过激光干涉仪用并行接口卡(25)与激光干涉仪用电路卡(24)控制激光干涉仪(23)工作，激光干涉仪(23)测量水准标尺(7)的位移量并传输给计算机；步骤5、计算机(13)在获取激光干涉仪(23)传输的位移量数据后，控制气象站主机(18)利用温度传感器(5)、气压传感器(16)、湿度传感器(15)以及二氧化碳浓度传感器(17)测量大气参数；步骤5、多次重复步骤2‑步骤4的步骤；步骤6、计算机(13)根据获取的多次测量的数字水准仪(8)的测量数据、激光干涉仪(23)的测量数据以及气象站主机(18)的大气参数，经过计算得到所述激光干涉仪(23)的修正波长，再根据激光干涉仪(23)传输的数据计算得到水准标尺(7)上下移动的实际距离，以数字水准仪(8)的测量数据为横坐标，以计算得到的水准标尺(7)上下移动的实际距离与所述数字水准仪(8)测量数据之差为纵坐标，绘制得到数字水准仪系统的误差分布图，进行拟合后得到数字水准仪系统的误差回归曲线，最终得到数字水准仪系统的零点误差和米修正系数。