楊磊

西安航光儀器廠 陜西西安 710119

傳統(tǒng)測(cè)繪儀器普遍存在儀器校準(zhǔn)的資金、設(shè)備、時(shí)間等局限性問(wèn)題，使其使用受到限制。平行光管在測(cè)繪儀器中可以將測(cè)量目標(biāo)引入到平行光管分劃板中，然后將刻劃圖像呈現(xiàn)給觀測(cè)者，從而很好地克服了傳統(tǒng)測(cè)繪儀器的技術(shù)問(wèn)題，節(jié)約了時(shí)間、資金、設(shè)備、人員，能夠更好地為測(cè)繪工作創(chuàng)建便利條件，因此平行光管在測(cè)繪儀器中的應(yīng)用前景良好[1]。

1 平行光管成像原理

平行光管主要結(jié)構(gòu)包括物鏡、分劃板、毛玻璃、光源。當(dāng)無(wú)窮遠(yuǎn)處的目標(biāo)經(jīng)過(guò)平行光管后，目標(biāo)在物鏡焦平面上成像，透鏡焦平面上的目標(biāo)成像在無(wú)窮遠(yuǎn)處。因此，觀測(cè)者看到一個(gè)無(wú)窮遠(yuǎn)的目標(biāo)成像。

2 水平基準(zhǔn)中的應(yīng)用

測(cè)繪儀器中應(yīng)用平行光管，借助配套測(cè)微器和測(cè)量讀數(shù)裝置可以用于測(cè)繪儀器水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)線誤差校準(zhǔn)。根據(jù)平行光管分劃板的不同可以分為以十字絲為分劃板的光學(xué)水準(zhǔn)儀檢定裝置和以條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺影像分劃板的數(shù)字水準(zhǔn)儀檢定裝置。前者具有無(wú)窮遠(yuǎn)的視距，后者具有特定視距。

光學(xué)水準(zhǔn)儀檢定裝置中，兩個(gè)平行光管徑口中心線重合，并安裝在平臺(tái)上，其中一個(gè)平行光管安裝有測(cè)微器，能夠?qū)蓚€(gè)平行光管的十字絲進(jìn)行位置調(diào)整，使十字絲重合。將光學(xué)水準(zhǔn)儀分別對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)平行光管的十字絲分劃板，然后旋轉(zhuǎn)螺旋鈕對(duì)兩個(gè)平行光管的十字絲位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使光學(xué)水準(zhǔn)儀十字絲橫絲與兩個(gè)平行光管十字絲橫絲重合。用安裝在其中一個(gè)平行光管上的測(cè)微器測(cè)量并讀取出光學(xué)水準(zhǔn)儀橫絲讀數(shù)以及另一個(gè)平行光管十字絲橫絲讀數(shù)。計(jì)算出兩個(gè)平行光管光軸的平行度[2]。計(jì)算公式如下：

數(shù)字水準(zhǔn)儀檢定過(guò)去只能在室外完成，需要天氣、光線、溫差、濕度、穩(wěn)定性等多項(xiàng)條件滿足要求才能進(jìn)行數(shù)字水準(zhǔn)儀檢定。除了一些光學(xué)項(xiàng)目的檢定可以在室內(nèi)進(jìn)行以外，一些測(cè)量精度較高的檢定項(xiàng)目必須在室外檢定。為了克服傳統(tǒng)數(shù)字水準(zhǔn)儀檢定的條件限制，采用平行光管可有效提升數(shù)字水準(zhǔn)儀檢定效率。數(shù)字水準(zhǔn)儀檢定裝置中，兩個(gè)平行光管徑口中心線重合，并安裝在平臺(tái)上。平行光管分劃板上安裝專業(yè)配套的條碼標(biāo)尺影像，通過(guò)條碼標(biāo)尺影像來(lái)提取特定視距，然后再依據(jù)一定的焦距比例微縮到分劃板上。在采用平行光管后，數(shù)字水準(zhǔn)儀檢定不僅可以在室內(nèi)完成光學(xué)項(xiàng)目的檢定，還可以完成電子i 角檢定、電子補(bǔ)償精度檢定、單次高差標(biāo)準(zhǔn)差檢定等測(cè)量精度較高的檢定項(xiàng)目。對(duì)數(shù)字水準(zhǔn)儀普通檢定和平行光管檢定結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢定結(jié)果如表1。

表1 數(shù)字水準(zhǔn)儀普通檢定和平行光管檢定結(jié)果對(duì)比

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較看，平行光管檢定結(jié)果符合儀器檢定的要求。此外，由于平行光管的數(shù)字水準(zhǔn)儀對(duì)于外界環(huán)境因素要求較少，因此在室內(nèi)檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)較好的儀器檢定效果，檢定所需時(shí)間比室外普通檢定所需的時(shí)間更少[3]。

3 無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)中的應(yīng)用

平行光管能夠在多目標(biāo)檢定裝置中提供無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)分劃板載體，因此測(cè)量目標(biāo)更加穩(wěn)定可靠。在經(jīng)緯儀、全站儀等測(cè)角檢定中，利用平行光管中的十字絲分劃板獲得高分辨率的目標(biāo)成像，使儀器能夠清晰的觀測(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)分劃板刻度線，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)角的高精度測(cè)量。檢定裝置中，平行光管采用多角度分布方式間隔分布在同一個(gè)扇形平面上，不同的平行光管相互獨(dú)立，安裝牢固，為檢定過(guò)程穩(wěn)定性提供保證。應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)注意平行光管位置、角度、高度、焦距以及十字絲垂直度，使參數(shù)能夠符合測(cè)繪儀器檢定要求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為測(cè)繪儀器檢定的重要載體，平行光管具有使用性強(qiáng)、檢測(cè)準(zhǔn)確度高、檢測(cè)時(shí)間段等優(yōu)點(diǎn)，成為越來(lái)越多測(cè)繪儀器檢定裝置的組成部分，在測(cè)繪領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用。