一种数字水准仪的制作方法

本申请涉及测量设备，尤其涉及一种数字水准仪。

背景技术：

1、数字水准仪是进行高差测量的测量仪器，它广泛地用于各种工程水准测量领域。在测量学中，数字水准仪的水平轴线与视准轴理论上应该是平行关系，但是实际上水平轴线与视准轴往往存在着夹角，我们把这个夹角在竖直面上的投影称为光学i角，由此引起的误差称为光学i角误差。

2、数字水准仪的光学i角受外界温度、湿度、振动的影响而瞬时变化，故使用数字水准仪进行水准测量时必须经常对其光学i角进行检测与校正。现有的光学i角检测方法是竖立两根水准尺，把水准仪安置在两个水准尺之间，并且距两个水准尺距离不同，利用所测得到的两个水准尺点之间的高差会受到光学i角的影响且与距离成比例这一特点，从而比较在不同距离的情况下，在水准尺上读数的差别而求出光学i角。

3、然而现有的光学i角检测方法需要在水准仪、水准尺和多名人工相互配合下完成，效率不高、耗时费力。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型公开了一种数字水准仪。

2、本实用新型公开的数字水准仪，包括：望远镜、分光镜、ccd探测器、倾角传感器、微控制器和显示屏；

3、所述分光镜设置于所述望远镜的物镜的光轴上，用于将由所述物镜射入的光线分散成透射光线和反射光线；

4、所述ccd探测器设置于所述反射光线的光路上；

5、所述倾角传感器与所述分光镜连接；

6、所述微控制器的输入端分别与所述倾角传感器和所述ccd探测器连接；

7、所述微控制器的输出端与所述显示屏连接。

8、优选地，所述分光镜为两个完全一样的直角三棱镜组成的复合棱镜。

9、所述两个直角三棱镜的斜镜面相互粘合；

10、所述斜镜面与所述物镜的光轴的夹角为45°。

11、所述斜镜面与所述ccd探测器的横向中轴线的夹角为45°。

12、所述复合棱镜的一个镜面为水平镜面；

13、所述倾角传感器的横向中轴线平行于所述水平镜面。

14、优选地，所述数字水准仪还包括：调焦透镜组；

15、所述调焦透镜组设置于所述物镜和所述分光镜之间。

16、优选地，所述数字水准仪还包括：补偿器；

17、所述补偿器设置于所述调焦透镜组和所述目镜之间。

18、相较于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

19、(1)本实用新型基于几何原理：分光镜相对于水平线的倾斜角度等于分光镜的透射光线(视准轴)相对于水平线(水准轴)的倾斜角度，也就是光学i角；故本实用新型通过倾角传感器检测分光镜相对于水平线的倾斜角度来自动测量光学i角，操作简便，减少了测量人员的工作量；

20、(2)本实用新型设置了显示屏，可即时采集并显示光学i角信息，无需人工读数，可避免人工读数引起的误差。

技术特征：

1.一种数字水准仪，其特征在于，包括：望远镜、分光镜、ccd探测器、倾角传感器、微控制器和显示屏；

2.根据权利要求1所述的数字水准仪，其特征在于，所述分光镜为两个完全一样的直角三棱镜组成的复合棱镜。

3.根据权利要求2所述的数字水准仪，其特征在于，所述两个直角三棱镜的斜镜面相互粘合；

4.根据权利要求3所述的数字水准仪，其特征在于，所述斜镜面与所述ccd探测器的横向中轴线的夹角为45°。

5.根据权利要求4所述的数字水准仪，其特征在于，所述复合棱镜的一个镜面为水平镜面；

6.根据权利要求1所述的数字水准仪，其特征在于，还包括：调焦透镜组；

7.根据权利要求6所述的数字水准仪，其特征在于，还包括：补偿器；

技术总结
本技术公开了一种数字水准仪，包括：望远镜、分光镜、CCD探测器、倾角传感器、微控制器和显示屏；分光镜设置于望远镜的物镜的光轴上，用于将由物镜射入的光线分散成透射光线和反射光线；CCD探测器设置于反射光线的光路上；倾角传感器与分光镜连接；微控制器的输入端分别与倾角传感器和CCD探测器连接；微控制器的输出端与显示屏连接。本技术基于几何原理：分光镜相对于水平线的倾斜角度等于分光镜的透射光线(视准轴)相对于水平线(水准轴)的倾斜角度，也就是光学i角。故本技术通过倾角传感器检测分光镜相对于水平线的倾斜角度来自动测量光学i角，操作简便，减少了测量人员的工作量。

技术研发人员：李龙,宋红蕊
受保护的技术使用者：陕西省水利电力勘测设计研究院
技术研发日：20230512
技术公布日：2024/1/14