專利名稱：具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動安平水準儀補償器，特別涉及一種具有溫度補償?shù)淖詣影财?水準儀補償器。
背景技術(shù)：
補償器是自動安平水準儀中的核心部件，是實現(xiàn)水準儀自動安平的關(guān)鍵部件。一 般由與水準儀連接的固定裝置(補償器座)、通過吊絲懸掛起帶反射部件(平面鏡或棱鏡) 的擺動裝置(擺體)，以及起到穩(wěn)定作用的阻尼裝置和起到正像作用的屋脊棱鏡所組成。沒 有安裝補償器的水準儀在傾斜一個角度時，光軸會偏離水準儀分劃板的中心，從而產(chǎn)生測 量誤差(i角誤差)。而安裝有補償器的水準儀在傾斜一個角度時，補償器的反射部件經(jīng)過 吊絲的幾何關(guān)系、吊絲的彈性及整個擺動裝置的重力作用，產(chǎn)生一個與水準儀傾斜角度成 一定比例的角度，可以使偏離水準儀分劃板中心的光軸回到分劃板的中心，從而消除由水 準儀傾斜造成的測量誤差。目前絕大部分水準儀補償器由于受結(jié)構(gòu)的因素、擺動裝置(擺 體)中安裝兩種及兩種以上不同材料的因素以及吊絲彈性的不均勻等因素的影響，在環(huán)境 溫度變化時，擺動裝置會產(chǎn)生輕微的傾斜，使光軸偏離水準儀分劃板中心，造成測量誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服上述補償器的缺點而提供一種具有溫度補償?shù)淖?動安平水準儀補償器。本實用新型通過多次試驗，終于找到了適用于在普通水準儀補償器 中起溫度補償作用的溫度補償片材，經(jīng)加工后，安裝在擺動裝置上，在環(huán)境溫度變化時，溫 度補償片會產(chǎn)生與水準儀補償器擺動裝置傾斜方向相反的形變，從而校正擺動裝置，使其 不隨溫度的變化產(chǎn)生傾斜，造成測量誤差。本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是一種具有溫度補償?shù)淖詣影?平水準儀補償器，包括補償器座和擺體，其特征在于，還包括溫度補償片，溫度補償片采用 5J1380型熱雙金屬片材，并加工呈“Z”字形狀，溫度補償片的一端固定在擺體上。本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器解決了 在環(huán)境溫度變化時，擺動裝置會產(chǎn)生輕微的傾斜，使光軸偏離水準儀分劃板中心，造成測量 誤差的缺陷，從而滿足市場對水準儀測量精度的高品質(zhì)需求。

圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中溫度補償片與擺體連接部分放大圖。圖3是圖1和圖2中溫度補償片的放大圖。圖4是不同材料溫度特性曲線圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。參照圖1、圖2、圖3，具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器由與水準儀連接的補 償器座1 (固定裝置)、通過吊絲3懸掛起帶反射部件的擺體2 (擺動裝置)、起到穩(wěn)定作用 的阻尼器4(阻尼裝置)和起到正像作用的正像棱鏡5(屋脊棱鏡)所組成。具有溫度補償 的自動安平水準儀補償器還包括溫度補償片6。溫度補償片6采用符合國家標準的5J1380 型熱雙金屬片材，并通過沖壓加工呈“Z”字形狀，溫度補償片6的一端固定在擺體2上。溫度補償片6的兩面分別為低膨脹層面8和高膨脹層面9，溫度補償片6的上端 面7與補償器座1的上端面和擺體2的上端面均在同一平面上。根據(jù)補償器座1和擺體2 的結(jié)構(gòu)，設計呈“Z”字形狀的溫度補償片6的尺寸，其中兩端設為一長端和一短端，溫度補 償片6的一端(短端)通過螺釘固定在擺體2上端面的側(cè)面，溫度補償片6(長端和中間部 分)的高膨脹層面9與補償器座1的上端面?zhèn)让媪粲锌p隙。固定后的溫度補償片6的上端 面7應與補償器座1的上端面和擺體2的上端面均在同一平面上。本實用新型的工作原理當水準儀的環(huán)境溫度變化時，擺體會產(chǎn)生輕微的傾斜，固 定在擺體上的溫度補償片隨著擺體在與補償器座的上端面?zhèn)让媪粲锌p隙中擺動，在擺動的 過程中，會產(chǎn)生與水準儀補償器擺體傾斜方向相反的形變，即實現(xiàn)了校正擺體，使其不隨溫 度的變化產(chǎn)生傾斜，避免造成測量誤差的溫度補償作用。從而提高了水準儀的測量精度。本實用新型的實驗過程1、選取溫度補償片的材料①不銹鋼片材、②熱雙金屬片材5J20110、③熱雙金屬 片材5J1380、④熱雙金屬片材5J1416、⑤熱雙金屬片材5J1017。2、將上述不同牌號的溫度補償片材加工相同形狀(見圖3)。3、將相同形狀的溫度補償片在同一補償器、同一臺水準儀中進行溫度變化實驗， 測量在環(huán)境溫度變化時造成水準儀i角變化的數(shù)據(jù)。4、溫度變化范圍27°C -48°C，每升高1°C觀察一次水準儀i角變化值。5、試驗標準溫度變化1°C，水準儀的i角變化彡0. 8” (GB/T10156-2009《水準 儀》)。6、實驗數(shù)據(jù)見表一、表二(溫度試驗數(shù)據(jù)表)。7、結(jié)論根據(jù)試驗數(shù)據(jù)(表一、表二)及根據(jù)實驗數(shù)據(jù)(表一、表二)繪制的不同 材料溫度特性曲線圖(圖4)分析，不銹鋼材料隨溫度的變化明顯超出了國家標準所允許的 范圍，可判為不符合要求牌號為5J1416材料雖對溫度有一定的補償，但補償程度不夠，斜 率明顯大于國家標準的要求，可判為不符合要求；牌號為5J1017材料的溫度特性符合國家 標準的要求，可以作為備選的材料；5J1380材料的溫度特性符合國家標準的要求，可以作 為備選的材料；5J20110材料溫度補償過大，其斜率接近甚至超過國家標準要求的上限，也 可判為不符合要求。綜上所述，只有5J1017和5J1380兩種材料符合國家標準的要求，而 5J1380材料的曲線比較平直，明顯好于5J1017的材料，因此選擇牌號為5J1380的熱雙金屬
片材作為溫度補償片是十分合適的。表一 表
權(quán)利要求1.一種具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器，包括補償器座(1)和擺體0)，其特征 在于，還包括溫度補償片(6)，溫度補償片(6)采用5J1380型熱雙金屬片材，并加工呈“Z” 字形狀，溫度補償片(6)的一端固定在擺體( 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器，其特征在于，所述 溫度補償片(6)的兩側(cè)面分別為低膨脹層面(8)和高膨脹層面(9)，溫度補償片(6)的上端 面(7)與補償器座(1)的上端面和擺體O)的上端面均在同一平面上，溫度補償片(6)的 一端固定在擺體( 上端面的側(cè)面，溫度補償片(6)的高膨脹層面(9)與補償器座(1)的 上端面?zhèn)让媪粲锌p隙。
專利摘要本實用新型涉及一種具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器。具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器由與水準儀連接的補償器座、通過吊絲懸掛起帶反射部件的擺體、起到穩(wěn)定作用的阻尼器和起到正像作用的正像棱鏡所組成。具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器還包括溫度補償片，溫度補償片采用符合國家標準的5J1380型熱雙金屬帶材，并通過沖壓加工呈“Z”字形狀，溫度補償片的一端固定在擺體上。具有溫度補償?shù)淖詣影财剿疁蕛x補償器解決了在環(huán)境溫度變化時，擺動裝置會產(chǎn)生輕微的傾斜，使光軸偏離水準儀分劃板中心，造成測量誤差的缺陷，從而滿足市場對水準儀測量精度的高品質(zhì)需求。
文檔編號G01C9/02GK201909629SQ20102058840
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者何在庚, 劉祥成, 張春峰, 李萍, 王濱 申請人:天津市威斯曼光學儀器有限公司