一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器制造技术

本实用新型专利技术涉及因瓦水准标尺检测领域，具体为一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器。解决了现有测量装置及方法存在结构复杂、成本较高等技术问题。一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器，包括一个呈六面立方体的磁力座；其中一面作为基面，基面和相邻的四个侧面呈直角；磁力座内部安装有能够旋转的磁铁，与基面相对的一面作为控制端面，控制端面安装有与磁铁相连接且能够转动的开关，基面通过开关产生或消除磁力；磁力座上与基面相邻的至少一个侧面刻划或粘贴有作为参考线纹的直线线条图案；所述直线线条图案至少为一条或相互平行的多条，直线线条图案与基面所在平面平行，基面与刻划或粘贴有直线线条图案的侧面共同形成工作面。形成工作面。形成工作面。

【技术实现步骤摘要】
一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器


[0001]本技术涉及因瓦水准标尺检测领域，具体为一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器。

技术介绍

[0002]水准标尺是水准测绘时，与水准仪配套使用，用于测定地面上两点间高差。因瓦水准标尺（以下简称水准标尺）一般分为线条式因瓦水准标尺和条码式因瓦水准标尺两种，尺面刻划有等宽或不等宽的黑白（黑黄）相间条纹，代表了不同的长度。GB/T 12897
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2006《国家一、二等水准测量规范》中规定了作业前必须对因瓦水准标尺的米长偏差、零点不等差等参数进行检校，并规定了具体相关参数要求，其中规定一对标尺零点不等差不得超过0.10 mm的技术指标要求。
[0003]由于制造的误差或使用后的影响，水准标尺示值的零点与该标尺底座基面代表的零位间不可能完全重合，总会存在一个差值，即为零点差，而一对标尺的这两个差值之差就是GB/T 12897
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2006中规定的零点不等差，也称为零点差之差。出厂时这项指标需要检测并控制在0.10 mm范围内；使用中的标尺由于尺带变形、尺底基面磨损、标尺重新配对等因素均会对这项指标造成影响，因此对水准标尺进行这项检测，是保证精密水准测量关键保障之一。
[0004]经查阅文献，目前水准标尺零点差之差的检测方法有如下几种：
[0005]1、JJG 8
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1991 《水准标尺》国家计量检定规程中提出了在距水准仪（20～30）m的等距离处安装3个尺桩，桩顶间高差约为20 cm，一副水准标尺交替安置在尺桩上，结合水准仪进行零点差之差的检测。
[0006]2、JJG（测绘）2102
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2013 《因瓦条码水准标尺》测绘行业计量检定规程中提出了在双频激光干涉仪、导轨、标尺尺槽、带有光学显微镜的可移动工作台和可移动棱镜等构成专用的零点差检定装置，装置上刻划有参考零位，水准标尺夹持在标尺尺槽中，移动工作台，用光学显微镜依次瞄准被测条纹与参考刻线的距离，得到标尺的零点差。
[0007]3、ZL201520324387.6 《基于图像视觉的因瓦水准标尺零点差检测与调整装置》技术专利中提出的因瓦水准标尺零点差检测与调整装置，包括基座、零点检测基准块、弹簧顶紧装置、标准量块和2个平口钳，并保持在一条直线上，在标准量块远离零点检测基准块的边缘上方设置有光学成像放大系统，光学成像放大系统与显示器连接，采取标准量块和水准标尺比较的方法得到标尺零点差。
[0008]4、陶茂盛等在《水准标尺零点差之差的调整》文献中提出了一个通视好、气象条件稳定、没有强烈震动的30 m场地上对侧安置1台高精度水准仪和1个尺桩，由水准仪对标尺分划读10组数据求平均，对另一标尺同样操作，最后得到一副标尺的零点差之差。
[0009]为检测水准标尺的零点差，文献1、4需要（20～30）m稳定、无振动的场地条件，文献2、3需要一台结构复杂的专用设备。可以看出现有检测方法检测比较繁琐，成本很高，更多的实验室因难以达到这样的条件而无法开展因瓦水准标尺的检测，从而对工程测绘及施工
质量形成隐患。

技术实现思路

[0010]本技术为解决现有测量装置及方法存在结构复杂、成本较高等技术问题，提供一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器。
[0011]本技术所述的一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器是采用以下技术方案实现的：一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器，包括一个呈六面立方体的磁力座；其中一面作为基面，基面和相邻的四个侧面呈直角；磁力座内部安装有能够旋转的磁铁，与基面相对的一面作为控制端面，控制端面安装有与磁铁相连接且能够转动的开关，基面通过开关产生或消除磁力；磁力座上与基面相邻的至少一个侧面刻划或粘贴有作为参考线纹的直线线条图案；所述直线线条图案至少为一条或相互平行的多条，直线线条图案与基面所在平面平行，基面与刻划或粘贴有直线线条图案的侧面共同形成工作面。
[0012]在进行水准标尺零点差测量时，将本技术所述水准标尺零点差检测器的基面与待测水准标尺的底座基面通过磁力吸附在一起，调整并确保检测器直线线条图案与待测水准标尺的线条图案在同一平面内，此时检测器与标尺底座基面间间隙为0，二者形成一个整体用于水准标尺零点差的检测，然后采用现有的水准标尺尺长检测装置进行检测。
[0013]本技术与现有装置相比：
[0014]测量准确度高。磁力座的立方体结构保证了4个工作面与基面的垂直，保证了直线线条工作面与水准标尺工作面可处于同一平面；磁吸附力恒定，保证了磁力座与水准标尺底座贴合紧密，由吸力导致微小变形为常数，不会对测量造成影响。
[0015]成本非常低廉。不再以（20～30）m的场地条件或专用的零点差检测装置为前提，单独检测水准标尺的零点差；本装置就是一个带参考直线的磁力座，没有其他的复杂机构，可以吸附在待测水准标尺上成为一体，用在任何一具水准标尺的尺长检测装置上。
[0016]测量非常简便。该附件与水准标尺组合后，可在任何水平式、垂直式的水准标尺尺长检测装置中使用，结合水准标尺另一重要参数——米长偏差的检测时一起完成零点差的检测，有效提高检测效率，并大幅度降低硬件设备和场地建设的投入。
[0017]一种多适应高准确度水准标尺零点差检测方法，采用本技术所述检测器实现，其技术方案如下：包括检测装置布置方法和数据处理方法；所述检测装置布置方法包括如下步骤：将水准标尺零点差检测器的基面吸附于被测水准标尺底座基面，安装待测水准标尺在水准标尺尺长检测装置上，以显微摄像系统观察，瞄准水准标尺零点差检测器的参考线纹，将激光干涉仪清零并将该参考线纹作为起始零位l0，再依次分别瞄准水准标尺尺带上的待测线纹，记录各线纹对应激光干涉仪的读数l1、l2、
…
、l
n
，直至完成要求检测的全部线纹；配对的另一支水准标尺同样操作。
[0018]所述数据处理方法包括如下步骤：一、标尺尺长偏差的数据处理：选取尺带本身的读数按相关检测规范要求处理；二、零点差之差的数据处理：在一支标尺尺长测量数据中间隔选取至少3个线纹数据，线纹与水准标尺零点差检测器参考线纹的距离分别为l
1.1
、l
1.2
、l
1.3
…
l
1.n
，n≥3；再在配对的另一支标尺尺长测量数据中同样选取至少3个同名线纹数据，线纹与水准标尺零点差检测器的参考线纹的距离分别为l
2.1
、l
2.2
、l
2.3
…
l
2.n
，n≥3，所述同名线纹是指一对水准标尺上与各自基面零点标示距离相同的线纹；计算一对待测水准标尺
同名线纹的观测数据差值：|l
1.1
－l
2.1
|、|l
1.2
－l
2.2
|、|l
1.3
－l
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多适应高准确度水准标尺零点差检测器，其特征在于，包括一个呈六面立方体的磁力座；其中一面作为基面，基面和相邻的四个侧面呈直角；磁力座内部安装有能够旋转的磁铁，与基面相对的一面作为控制端面，控制端面安装有与磁铁相连接且能够转动的开关，基面通过开关产生或消除磁力；磁力座上与基面相邻的至少一个侧面刻划或粘贴有作为参考线纹的直线线...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏浩，岩君芳，朱庆科，裴海琴，张益恺，黄兴，
申请(专利权)人：山西省检验检测中心山西省标准计量技术研究院，
类型：新型
国别省市：