基本信息
- 項目名稱：
- 快速校驗水準儀裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 快速檢驗水準儀裝置可以廣泛用于土木工程施工中，該裝置精確度較高，使用方便，價格低廉，可操作性較強。
- 詳細介紹：
- 水準儀在使用過程中其精度總受到i角的影響。水準儀望遠鏡中的十字絲固定于目鏡的上下V形槽中，下面的V形槽由彈簧支撐，上面是一個夾緊調(diào)節(jié)螺絲。由于外界環(huán)境的變化，如溫度、濕度、震動的變化，會使i角產(chǎn)生微小的變化，即在使用水準儀進行測量時，視線不是水平的，而是與水平面間存在一個微小的誤差角i，這樣當測距越遠則測量讀取的數(shù)值誤差就越大，這一直是工程測量中存在的問題，若是能將 i角快速測出，即可通過轉(zhuǎn)動水準儀V形槽上的螺絲釘?shù)奈恢脕頊p小儀器存在的i角，從而提高測量精度。 快速校驗水準儀裝置包括水系統(tǒng)、固件系統(tǒng)和待檢水準儀，由30米膠皮管，2根玻璃管，1個水箱組成的水系統(tǒng)組成。采用連通器原理和反算三角函數(shù)等原理，可以廣泛用于土木工程施工中，該裝置精確度較高，使用方便，價格低廉，可操作性較強。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 無論生產(chǎn)單位還是教學部門，在水準儀的使用過程中，經(jīng)常要對水準儀的i角進行日常的檢驗和校正以保證儀器在要求的精度內(nèi)的正常使用。本裝置發(fā)明的意義在于利用本裝置可隨時對儀器的i角進行檢驗和校正，方法簡便易行。目前，國內(nèi)外對水準儀的i角全部采用平行光管進行檢驗和校正，儀器設備價格昂貴，一般都是送專門的測繪儀器鑒定部門進行檢驗和校正，而儀器使用單位如果自己對水準儀的i角進行檢驗和校正，大都是在室外安置儀器、立尺進行檢驗和校正，需要人員多、誤差較大、作業(yè)條件差。本裝置一人即可隨時在室內(nèi)對儀器進行檢驗和校正，方法簡便易行。
科學性、先進性
- 快速校驗水準儀裝置采用連通器原理和反算三角函數(shù)等原理，實驗過程準確，計算精確。 目前關(guān)于檢驗水準儀i角的校驗方法通常有平行光管法和現(xiàn)場調(diào)試校正兩種方法，這兩種放法都有缺陷，而該裝置組裝方便迅速。水箱加水穩(wěn)定后，水箱與兩玻璃管三端連通立即水平，可以馬上對待測水準儀進行校準，快速校驗裝置操作簡單，構(gòu)造一目了然，適應能力強，同時成本低廉，精度高，優(yōu)勢非常明顯。而而且在操作方便、精度達到專業(yè)校驗單位標準的基礎上，只需一人即可完成校驗，節(jié)約人力，費用更省，優(yōu)越性高，便于大量推廣使用。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1、水準儀i角快速檢驗裝置，于2009年5月9日在校級創(chuàng)新性實驗成果鑒定中，鑒定合格。 2、論文《水準儀i角快速檢驗裝置》，于2009年6月在國家級核心科技期刊《礦山測量》上發(fā)表。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無工業(yè)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、照片、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本裝置只需一人即可。首先將裝置按原理圖組裝，在水箱中加入清水，接著架設需要校驗的水準儀，然后進行試驗。從原理圖可知，水準儀如果沒有i角的影響，那么在水準儀中看到的兩根玻璃管中的液面應在同一刻度上。然而由于i角的存在，視線與水平線之間出現(xiàn)一個銳角，根據(jù)直角三角形的兩直角邊即可反算出i角。最后，轉(zhuǎn)動水準儀V形槽上面的螺絲釘?shù)奈恢?，旋進或旋出，進而改正水準儀i角，即完成對水準儀的快速校驗。 快速校驗水準儀裝置組成，包括水系統(tǒng)、固件系統(tǒng)和待檢水準儀，而整個裝置的購買成本就在700元左右。而平行光管單套價格2000元以上，比此裝置價格高出兩倍，所以一般只有專業(yè)的水準儀校驗單位和少數(shù)經(jīng)濟實力雄厚的企業(yè)才會購買；此外，平行光管日常維護成本也比較高，適應能力欠缺。而現(xiàn)場調(diào)試校正采用多個標桿校準，使用不方便，精度也不高。 從市場需求分析來看，目前國內(nèi)建筑業(yè)蓬勃發(fā)展，特別是未來5年鐵路高速公路等基礎設施的國家投資重大，該裝置憑借在經(jīng)濟和技術(shù)上的優(yōu)勢，市場前景光明。
同類課題研究水平概述
- 水準儀在使用過程中其精度總受到i角的影響。國內(nèi)外目前檢驗水準儀i角的實驗方法及試驗裝置有很多，如平行光管法、對比平行光管法現(xiàn)場調(diào)試法、i角半角校正法、弗爾斯特(F¨orstner)法、奈鮑爾(N¨ahbauer)法、費式法、日本方法以及可用于檢驗數(shù)字水準儀i角的各種方法等但大都存在各自的弊端，在精度、價格及實用性方面出現(xiàn)了一些問題，在工程實踐中并未被施工單位及各檢測機構(gòu)所廣泛使用。 平行光管法是目前建筑業(yè)流行最廣的一種方法，它精度高，操作方便，但在價格方面沒有優(yōu)勢，且平行光管日常維護成本也比較高，適應能力欠缺，對精度非常靈敏的光學儀器在實際操作中，氣溫濕度等耐受能力差，而組件稍微有磨損在誤差上就有很大體現(xiàn)，適應能力差，自身也需要定期檢校，十分麻煩。 現(xiàn)場調(diào)試校正法采用多個標桿校準，精度雖也不低，但校驗一臺水準儀至少要三個人，消耗人力，可操作性不強；i角半角校正法檢驗i角時需三臺同等級的水準儀，由于沒有進行調(diào)焦,所以方法中誤差來源是瞄準誤差和望遠鏡視準線安平誤差，這種方法也較為可靠,操作起來也相對簡便,缺點是不能直接讀出或計算出i角誤差的大小，增加了不必要的工作量。 當距離較短,i角較小時,對測定精度要求較高,此時可以選用弗爾斯特法或奈鮑爾法測定水準儀的i角，但是對于DS3水準儀,測距也不能太大,因為隨著距離的增加,觀測誤差也隨之增大,考慮到其測定精度,弗爾斯特法和奈鮑爾法不太合適，日本方法不適合精密水準儀i角的檢驗，且這幾種方法需考慮調(diào)焦透鏡運行正確與否，才能保證i角的校驗準確度；對于用來測量數(shù)字水準儀i角的室外的費式法，由于目前數(shù)字水準儀沒有相應的檢測設備,國內(nèi)各個檢定部門對數(shù)字水準儀i角的檢定只能采用相應的條碼水準標尺在室外進行,并利用數(shù)字水準儀機內(nèi)的i角的測量程序,一般采用室外費式法，從理論上講,此法較為科學,既適用于光學水準儀用于數(shù)字水準儀i角的檢定。GB/T12897-2006《國家二等水準測量規(guī)范》中對水準儀i角的檢測也使用費式法，但因在室外進行,溫度變化、陽光輻射、大氣折光、地面震動、扶尺不正等外界因素將直接影響儀器測試準確度的真實性，由此也引發(fā)了一些研究者將這種檢定方法搬到室內(nèi)標準環(huán)境條件進行的室內(nèi)費式法。 本創(chuàng)新性項目總結(jié)當前水準儀i角測定中的各種方法，找出其中存在的問題，學習先進技術(shù)領(lǐng)域的思想，制作水準儀i角快速校驗裝置，便于推廣使用。
