测量杆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及测量杆，属于测绘技术领域。
【背景技术】
[0002] 普通单棱镜测量对中杆具有小巧灵活、操作简单等特点，被广泛应用于测绘工作 领域，其弊端就是对中杆的圆水准气泡只能粗略校核铅垂方向，适用的测量部位也只能是 被测点位的铅垂方向，其他非铅垂隐蔽部位则无法测量。而且实际测绘过程中由于磕碰或 震动及其他原因，经常会造成对中杆的圆水准气泡精度低，出现气泡居中时对中杆实际是 倾斜的现象，导致测距及测角的严重误差，影响测量点位的精度。普通对中杆需要经常进行 严格的校核，以保证对中杆上的圆水准气泡居中时对中杆保持竖直。测量时对辅助司镜人 员的要求也很高，要求司镜人员高度集中注意力，严格持续保持气泡居中，气泡稍有偏差就 会造成较大测量误差，无法保证点位测量的高精度及准确性。为此，我们发明了一种双棱镜 精确测量的方法及测量杆(ZL201310109586.0)，能够有效解决上述技术难题。但这种双棱 镜隐蔽式测量杆在使用过程中有些不足之处，首先价格较为昂贵;其次棱镜属于精加工玻 璃制品，装卸较为繁琐，需要轻拿轻放，小心保护，而施工作业场所环境复杂，经常出现损 坏。此外，在夜晚或者地下工程等光线弱的工作环境中，有时需要用手电照明棱镜来精确测 量，使用中具有一定局限性。通过仔细比对验证，我们设计了一种自贴式测量用反射片取代 棱镜的隐蔽式测量杆。
【发明内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供测量杆，可以在光线昏暗的条件下，高精度 测量，并且结构简单，造价低廉。
[0004] 本实用新型的技术方案为：测量杆，包括支座和可拆卸式连接在支座上的对中装 置，在支座上至少设有两个凹槽，在凹槽内安装有反射片。
[0005] 进一步的，所述凹槽为一圆台形，且底面为方形。
[0006] 进一步的，所述反射片为反光膜制成，且形状与凹槽底面形状相同，且在反射片的 表面上设有标靶刻度线。
[0007] 进一步的，对中装置为可拆卸式螺纹连接在支座一端或两端的对中连接杆和对中 钢锥。
[0008] 进一步的，对中装置为可拆卸式螺纹连接在支座一端或两端的对中钢锥。
[0009] 进一步的，在对中连接杆外包覆有油漆层。
[0010] 进一步的，在对中钢锥的一端部螺纹连接有锥尖。
[0011] 本实用新型的技术效果为：
[0012] 首先:本实用新型可以在昏暗的光线下使用，因反光膜具有漫反射功能，照准时目 标非常明显，在野外或者地下工程中瞄准方便。在特殊复杂及视线严重遮挡的部位使用起 来更十分方便，不需要严格铅垂和对中整平，只要保持对中钢锥与测点接触，在同一条空间 直线上即可。作业过程中对辅助人员的技能要求低，操作简单，解决了隐蔽部位难以精确测 量的难题，在提高工效的同时提高了测量精度。该装置在很多水电站的洞室工程测量放样、 混凝土工程模板验收及金属结构安装测量中得以应用，取得了理想的效果。
[0013] 其次:本实用新型与普通棱镜比较，其价格便宜，反光膜的价格在1元到5元每片， 而普通直径20毫米小棱镜的价格为100到400元每个，并且棱镜使用时需容易破碎。
[0014] 另一方面，包覆在对中连接杆外的油漆层可以便于望远镜寻找照准目标。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
[0016] 图1为本实用新型的主视结构示意图，
[0017] 图2为本实用新型的剖面示意图，
[0018] 图3为本实用新型的剖面示意图，图中所示A为下述【具体实施方式】中的A反射片，B 为下述【具体实施方式】中的B反射片。
[0019] 图4为本实用新型下述【具体实施方式】中关于推算待测点坐标的示意图，
[0020] 图5为本实用新型下述【具体实施方式】中关于推算待测点X和Y坐标的示意图，
[0021 ]图6为本实用新型下述【具体实施方式】中关于推算待测点H坐标的示意图。
【具体实施方式】
[0022]如图1到3所示:本实用新型由底部对中钢锥2、对中连接杆3和用于安装反射片5的 不锈钢板支座1组成。对中钢锥2长度为为100mm，钢管直径为12mm，在对中钢锥2的一端连接 有一锥尖21，锥尖21采用耐磨不锈钢材料制作，如果锥尖21长期使用过程中磨损严重可更 换。对中连接杆3每节为300mm，采用直径为12mm不锈钢管。对中连接杆3的一端固设有一螺 杆，另外一端设有螺纹孔，螺杆直径为6mm、长10mm，螺纹孔与螺杆的尺寸相同，方便与支座1 和对中钢锥2拆卸与连接。在对中连接杆3表面刷油红白相间的油漆层，便于望远镜寻找照 准目标。用于安装反射片5的支座1长250mm，宽40mm，厚20mm，在支座1的两端设有螺纹孔，方 便连接对中连接杆3和对中钢锥2。在支座1的两端分别加工了两个底面20 X 20mm正方形、开 口为直径30mm圆台形的凹槽4，凹槽4深10mm，凹槽4用于安装尺寸为20 X 20mm反射片5，反射 片5优选用反光膜制成，并且在反射片5的表面上设有标靶刻度线51。支座1采用不锈钢制 成，并且要求所有的棱角都倒角抛光加工，便于装配及避免伤害。支座1与对中钢锥2的距离 可根据实际工作需要，来增减对中连接杆3调节。
[0023]为了让本领域技术人员更容易理解本实用新型的使用方法，并应用到实际生产 中，下面结合附图3到6对本实用新型关于待测点坐标的推算过程做详细说明。
[0024] 在测量时可将本实用新型任意放置，只要全站仪能快速准确测量出两反射片5的 三维坐标，在通过可编程计算器将计算公式输入计算器，即可计算出待测点的三维坐标。
[0025] 如图3到6所示，其计算过程为:全站仪测量位于同一条空间直线上的A反射片、B反 射片及C待测点，在B反射片与C待测点之间直线距离S BC已知的情况下，用全站仪测量出A反 射片、B反射片的三维坐标，A反射片的三维坐标为(XA，YA，HA)、B反射片的三维坐标为(XB， ￥8，冊），并测算出厶反射片到反射片的斜距5仙』反射片到(：待测点的斜距51运用以下公式 计算出C待测点的三维坐标，
[0026] 其中：SBC或Sab是斜距，即空间直线的绝对距离，水平投影距离是空间直线在水平 投影面的直线距离，测量学一般用S表示斜距，用D表示平距，高程用H表示，S2 = D2+H2。
[0027]具体推算过程包括以下步骤：
[0028] (1)计算A反射片、B反射片的水平投影距离Dab
[0029] A反射片、B反射片的水平投影距离Dab可通过A反射片、B反射片的平面坐标(XA， YB)、（XB，YB)反算计算。计算公式为：
；^反射片、C待测点的水平 投影距离DBC可通过A反射片到B反射片5的斜距SAB及B反射片5到C待测点的斜距S BC根据铅垂 方向相似三角形原理计算，Sab/Dab = Sbc/Dbc，Dbc = Sbc/Sab*Dab ;
[0030] (2)计算C待测点在平面坐标系中的投影坐标(XC，YC)
[0031] (XB-XC)/Dbc= (XA-XB)/Dab，则XC = XB-Dbc/Dab*(XA-XB)，若位于B反射片到C待测点 和到A反射片的距离相等，即Sab = SBC，则XC = 2XB-XA，（XC+XA)/2 = XB，即中点公式。
[0032]同理：（YB-YC)/Dbc = (YA-YB)/Dab，则YC = YB-Dbc/Dab*(YA-YB)，若Sab = Sbc，则YC = 2YB-YA，（YC+YA)/2 = YB。
[0033] (3)计算C待测点的高程HC
[0034] 根据铅垂方向相似三角形原理计算测点高程HC: Sab/(HA-HB) = SBC/(HB-HC)，则： HC = HB-Sbc/Sab* (HA-HB)。如果Sab = Sbc，则HC = 2HB-HA，（HC+HA)/2 = HB，即中点公式。
[0035] 通过以上步骤便可计算出C待测点的三维坐标(XC，YC，HC)。
[0036]在使用本实用新型进行测量时，因为两反射片5间隔的距离已知，反射片5到对中 杆钢锥2底部的距离已知，通过观测仪器测定两个反射片5的三维坐标，应用空间直线计算 公式即可推算出对中杆钢锥2底部测点的三维坐标。
[0037] 也可以将空间直线的计算公式经编译后输入可编程计算器可简化计算，每次测量 只需输入两反射片5的三维坐标即可间接测量出测点的三维坐标。如何测量位置合适，不需 要增加对中连接杆3,则两个对中钢锥2与两个反射片5对称布置，位于中间的反射片5到测 点和到另外一反射片5的距离相等，则可非常快捷地应用中点坐标公式计算出测点三维坐 标。
[0038] 同时在实际操作过程中只需要将锥尖21对准测量点位，不需要保持本测量杆竖 直，只要仪器的视线能够照准反射片5,测量杆可以倾斜放置，这样就能测量视线不能看到 的隐蔽部位。例如不在铅垂方向的洞室内、视线看不到的暗角、金属结构的内部等许多常规 对中杆无法铅垂测量的部位等。
【主权项】
1. 测量杆，其特征在于:包括支座（1)和可拆卸式连接在支座（1)上的对中装置，在支座 (1)上至少设有两个凹槽(4)，在凹槽(4)内安装有反射片(5)。2. 根据权利要求1所述的测量杆，其特征在于:所述凹槽(4)为一圆台形，且底面为方 形。3. 根据权利要求2所述的测量杆，其特征在于:所述反射片(5)为反光膜制成，且形状与 凹槽(4)底面形状相同，且在反射片(5)的表面上设有标靶刻度线(51)。4. 根据权利要求1到3任一项所述的测量杆，其特征在于:对中装置为可拆卸式螺纹连 接在支座(1) 一端或两端的对中连接杆(3 )和对中钢锥(2 )。5. 根据权利要求1到3任一项所述的测量杆，其特征在于:对中装置为可拆卸式螺纹连 接在支座(1) 一端或两端的对中钢锥(2 )。6. 根据权利要求4所述的测量杆，其特征在于:在对中连接杆(3)外包覆有油漆层。7. 根据权利要求4所述的测量杆，其特征在于:在对中钢锥(2)的一端部螺纹连接有锥 尖(21)。
【专利摘要】测量杆，包括支座和可拆卸式连接在支座上的对中装置，在支座上至少设有两个凹槽，在凹槽内安装有反射片，本实用新型可以在昏暗的光线下使用，并且精度高，操作简单，使用方便。
【IPC分类】G01C15/08
【公开号】CN205352398
【申请号】CN201620064279
【发明人】田学芝
【申请人】中国葛洲坝集团勘测设计有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月22日