本發(fā)明屬于工程測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工程測(cè)量電動(dòng)三角架及快速對(duì)中整平方法。

背景技術(shù)：

在土木工程領(lǐng)域，工程測(cè)量是隧道、橋梁、公路、建筑等工程中必用的手段和方法。在實(shí)際測(cè)量中經(jīng)常由于測(cè)量環(huán)境較差，大量的測(cè)量工作集中在儀器的對(duì)中整平上，因此造成測(cè)量工作效率低下，精度不高的后果。由此可見(jiàn)，儀器的快速精準(zhǔn)地對(duì)中整平在工程測(cè)量工作中顯得尤為重要，它將直接影響著工作人員操作的效率和結(jié)果的精度。

目前工程上測(cè)量?jī)x器需要操作者進(jìn)行多次重復(fù)的對(duì)中整平步驟，才能實(shí)現(xiàn)儀器的對(duì)中整平，影響工作效率和結(jié)果精度。本發(fā)明提供了一種快速、精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)中整平的電動(dòng)三角架及快速對(duì)中整平方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種工程測(cè)量快速精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)中整平的電動(dòng)三角架及快速對(duì)中整平方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種工程測(cè)量電動(dòng)三角架包括：測(cè)繪儀器(1)、圓水準(zhǔn)器(2)、管狀水準(zhǔn)管(3)、對(duì)中器(4)、基座(5)、腳螺旋座緊定螺絲(6)、腳螺旋(7)、圓底板(8)、三角架架頭(9)、2個(gè)鉸接頭(10.1、10.2)、三角架腿(11)、2個(gè)伺服電機(jī)(12.1、12.2)、2個(gè)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)，其中，

測(cè)繪儀器(1)固定在基座(5)上，用于進(jìn)行高差、距離和角度測(cè)量；圓水準(zhǔn)器(2)安裝在基座(5)上，用于粗略整平；管狀水準(zhǔn)器(3)固定在測(cè)繪儀器(1)上，用于精確整平；對(duì)中器(4)固定在測(cè)繪儀器(1)上，用于觀察儀器水平旋轉(zhuǎn)軸線(14)是否與控制點(diǎn)(15)對(duì)中，腳螺旋座緊定螺絲(6)用于固定腳螺旋(7)，圓底板(8)通過(guò)固定螺旋(7)連接三角架架頭(9)，2個(gè)鉸接頭(10.1、10.2)分別連接三角架腿(11)和2個(gè)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)，2個(gè)伺服電機(jī)(12.1、12.2)分別固定在2個(gè)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)上，電動(dòng)精確地調(diào)節(jié)2個(gè)三角架腿(13.1、13.2)長(zhǎng)度。

一種工程測(cè)量電動(dòng)三角架的快速對(duì)中整平方法，包括以下步驟：

步驟(1)、打開(kāi)三角架，保持三角架架頭(9)基本上水平，安裝測(cè)繪儀器(1)于基座(5)上，基座(5)上的三個(gè)腳螺旋(7)的位置與三角架三個(gè)鉸接頭(10)對(duì)應(yīng)；

步驟(2)、固定三角架(11)架腿在預(yù)設(shè)位置b點(diǎn)，在平面內(nèi)同時(shí)移動(dòng)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1和13.2)，使對(duì)中器(4)的十字絲與控制點(diǎn)d點(diǎn)重合，即儀器的軸線od指向d點(diǎn)位置，同時(shí)分別固定電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)腳點(diǎn)a點(diǎn)、c點(diǎn)；

步驟(3)、保持a、b、c三角架腿位置固定，三角架(11)架腿長(zhǎng)度固定，分別通過(guò)伺服電機(jī)(12)精確快速地調(diào)整電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)，使基座(5)上的圓水準(zhǔn)器(2)氣泡居中，則儀器的軸線od指向d點(diǎn)的位置不變；

步驟(4)、固定測(cè)繪儀器(1)底部基座(5)上的三個(gè)腳螺旋(7)的一個(gè)高度不變，在平面內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)測(cè)繪儀器(1)，使管狀水準(zhǔn)器(3)的軸線方向平行于基座(5)上三角形的某一邊，旋轉(zhuǎn)未固定的腳螺旋(7)，升降腳螺旋(7)的高度，至在該方向上管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡居中，同理，調(diào)整管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡在另一個(gè)方向上氣泡居中，則管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡在任意方向上氣泡居中；

步驟(5)、檢查測(cè)繪儀器(1)上對(duì)中器(4)的十字絲與d點(diǎn)重合程度和誤差，檢查管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡在任意方向上的居中程度，完成全部?jī)x器對(duì)中整平工作。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，對(duì)中器(4)的十字絲與d點(diǎn)距離誤差不得超過(guò)3毫米。

有益效果

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

(1)對(duì)中整平方法可以一次性完成。

(2)伺服電機(jī)調(diào)節(jié)三腳架腿長(zhǎng)度更加精確，節(jié)省時(shí)間，以保證三角架快速和精確地對(duì)中整平，提高工作效率和對(duì)中整平的精度。

發(fā)明的原理簡(jiǎn)單，操作方便，它既可以提高儀器對(duì)中整平的速度，又能保證對(duì)中整平的精度，具有重要的理論價(jià)值和工程應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是該電動(dòng)三角架及儀器安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2電動(dòng)三角對(duì)中整平示意圖；

圖3腳螺旋與鉸接頭對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。

其中，1-測(cè)繪儀器，2-圓水準(zhǔn)器，3-管狀水準(zhǔn)器，4-對(duì)中器，5-基座，6-腳螺旋座緊定螺絲，7-腳螺旋，8-圓底板，9-三角架架頭，10.1、10.2-鉸接頭，11-三角架腿，12.1、12.2-伺服電機(jī)，13.1、13.2電動(dòng)伸縮三角架腿，14-儀器軸線，15-測(cè)站點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種工程測(cè)量電動(dòng)三角架包括：測(cè)繪儀器(1)、圓水準(zhǔn)器(2)、管狀水準(zhǔn)管(3)、對(duì)中器(4)、基座(5)、腳螺旋座緊定螺絲(6)、腳螺旋(7)、圓底板(8)、三角架架頭(9)、2個(gè)鉸接頭(10.1、10.2)、三角架腿(11)、2個(gè)伺服電機(jī)(12.1、12.2)、2個(gè)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)，其中，

測(cè)繪儀器(1)固定在基座(5)上，用于進(jìn)行高差、距離和角度測(cè)量；圓水準(zhǔn)器(2)安裝在基座(5)上，用于粗略整平；管狀水準(zhǔn)器(3)固定在測(cè)繪儀器(1)上，用于精確整平；對(duì)中器(4)固定在測(cè)繪儀器(1)上，用于觀察儀器水平旋轉(zhuǎn)軸線(14)是否與控制點(diǎn)(15)對(duì)中，腳螺旋座緊定螺絲(6)用于固定腳螺旋(7)，圓底板(8)通過(guò)固定螺旋(7)連接三角架架頭(9)，2個(gè)鉸接頭(10.1、10.2)分別連接三角架腿(11)和2個(gè)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)，2個(gè)伺服電機(jī)(12.1、12.2)分別固定在2個(gè)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)上，電動(dòng)精確地調(diào)節(jié)2個(gè)三角架腿(13.1、13.2)長(zhǎng)度。

如圖2所示，首先在控制點(diǎn)d周?chē)笾麓_定一個(gè)正三角形，并使三角形中心與控制點(diǎn)d大致重合，腳螺旋(7)與鉸接頭(10)對(duì)應(yīng)，并將圓底板(8)固定在架頭(9)上。將三角架腿(11)腳點(diǎn)固定在預(yù)設(shè)位置b點(diǎn)，同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)長(zhǎng)度，使儀器至便利高，固定三角架腿(11)的長(zhǎng)度，通過(guò)對(duì)中器(4)觀察，并使對(duì)中器(4)十字絲與控制點(diǎn)d重合。分別固定電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)腳點(diǎn)a點(diǎn)、c點(diǎn)，再分別通過(guò)伺服電機(jī)(12)調(diào)節(jié)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)長(zhǎng)度，使圓水準(zhǔn)器(2)氣泡居中。固定三個(gè)腳螺旋(7)中的一個(gè)的高度，分別調(diào)節(jié)其它二個(gè)腳螺旋(7)的高度，使管狀水準(zhǔn)管(3)分別在對(duì)應(yīng)方向上氣泡居中，完成上述步驟即完成儀器對(duì)中整平。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種工程測(cè)量電動(dòng)三角架的快速對(duì)中整平方法，適用于各類工程測(cè)量?jī)x器的對(duì)中整平，包括經(jīng)緯儀、全站儀、陀螺儀和掃描儀等同類儀器，具體實(shí)施步驟如下：

步驟(1)、打開(kāi)三角架，保持三角架架頭(9)基本上水平，調(diào)整三角架于便利高，安裝測(cè)繪儀器(1)于基座(5)上，基座(5)上的三個(gè)腳螺旋(7)的位置與三角架三個(gè)鉸接頭(10)對(duì)應(yīng)；

步驟(2)、固定三角架(11)架腿在預(yù)設(shè)位置b點(diǎn)，在平面內(nèi)同時(shí)移動(dòng)電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1和13.2)，使對(duì)中器(4)的十字絲與控制點(diǎn)d點(diǎn)重合，即儀器的軸線od指向d點(diǎn)位置，對(duì)中器(4)的十字絲與d點(diǎn)距離誤差不得超過(guò)3毫米；

步驟(3)、保持a，b，c三角架腿位置固定，三角架(11)架腿長(zhǎng)度固定，分別通過(guò)伺服電機(jī)(12)精確快速地調(diào)整電動(dòng)伸縮三角架腿(13.1、13.2)，使基座(5)上的圓水準(zhǔn)器(2)氣泡居中，則儀器的軸線od指向d點(diǎn)的位置不變；

步驟(4)、固定測(cè)繪儀器(1)底部基座(5)上的三個(gè)腳螺旋(7)的一個(gè)高度不變，在平面內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)測(cè)繪儀器(1)，使管狀水準(zhǔn)器(3)的軸線方向平行于基座(5)上三角形的某一邊，旋轉(zhuǎn)未固定的腳螺旋(7)，升降腳螺旋(7)的高度，至在該方向上管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡居中，同理，調(diào)整管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡在另一個(gè)方向上氣泡居中，則管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡在任意方向上氣泡居中；

步驟(5)、檢查測(cè)繪儀器(1)上對(duì)中器(4)的十字絲與d點(diǎn)重合程度和誤差，檢查管狀水準(zhǔn)器(3)氣泡在任意方向上的居中程度，完成全部?jī)x器對(duì)中整平工作。

方法原理如下：

如圖2、3所示，設(shè)ob，ab，bc，db，ac的長(zhǎng)度固定，a’、b’、c’三點(diǎn)與固定三角架架頭(9)單向鉸接，三角架架頭(9)與儀器(1)是固定在一起，a，b，c，d點(diǎn)位置固定，aa’、bb’、cc’三邊延長(zhǎng)線相交于o點(diǎn)，od為儀器軸線。

因?yàn)?，三角架架頭(9)與儀器(1)是固定在一起，所以儀器的軸線與架頭軸線同線。

因?yàn)?，a’、b’、c’三點(diǎn)與固定架頭(9)單向鉸接，所以aa’、cc’的長(zhǎng)度決定了架頭(9)的平面位置。

因?yàn)?，ob，ab，bc，db，ac的長(zhǎng)度固定，則oa，oc的長(zhǎng)度隨o點(diǎn)的位置變化而變化，即oa和oc的長(zhǎng)度變化影響到o的位置變化，⊿obd，⊿oab，⊿obc成立，只影響到od的長(zhǎng)度變化，但不影響od線的存在，即od線是永遠(yuǎn)存在的。

因?yàn)椋琽d線是永遠(yuǎn)存在，所以，可以調(diào)整oa和oc的長(zhǎng)度，只改變了od線的長(zhǎng)度，⊿obd，⊿oab，⊿obc成立，即od線存在，即儀器的軸線存在，即永遠(yuǎn)指向d點(diǎn)的位置。設(shè)aa’長(zhǎng)度固定，則⊿oab固定，oe邊長(zhǎng)度固定，同理可得，of和om邊長(zhǎng)度固定。

在⊿abc中，ed，md和fd邊長(zhǎng)度固定，所以只要od邊長(zhǎng)度可以變化，od邊就永遠(yuǎn)存在。

設(shè)oe邊和ed邊長(zhǎng)度固定，則od邊永遠(yuǎn)存在，同理，可設(shè)of與fd邊固定，od邊永遠(yuǎn)存在，也可設(shè)om與md邊固定，od邊永遠(yuǎn)存在。

所以，在空間體oemfd中od邊是永遠(yuǎn)存在的，在空間oabcd體中，od邊也是永遠(yuǎn)存在的，只是長(zhǎng)度是變化的。

因?yàn)闊o(wú)論改變?cè)鯓觨a和oc的長(zhǎng)度，在空間體oemfd中od邊是永遠(yuǎn)存在的，在空間體oabcd中，od邊永遠(yuǎn)存在，所以改變oa和oc的長(zhǎng)度，od邊的可以永遠(yuǎn)指向d點(diǎn)。