專利名稱：光學棱鏡中心偏差檢測方法
技術領域：
本發明涉及光學棱鏡，尤其涉及一種光學棱鏡的偏差檢測方法。
背景技術：
光學棱鏡是用來作為全站儀測量反射目標的器具，其結構是反射部位可以圍繞兩 個軸自由旋轉，而其反射中心保持不變，從理論上講棱鏡的反射面旋轉中心與棱鏡的支撐 面旋轉中心應重合，但棱鏡在制造、搬運和使用過程中，往往存在偏差，故應采用特定的方 法測定光學棱鏡中心偏差，才能保證棱鏡使用的準確性。目前在行業內還沒有光學棱鏡中心偏差檢定的方法，土建測量中常忽略此常數的 影響，在精度要求不高的土建測量中尚可，但對于精度要求較高的項目，特別是精密工業測 量項目，則不應忽略此偏差的影響，否則造成測量誤差較大。
發明內容
本發明旨在解決上述現有技術的缺陷，提供一種光學棱鏡中心偏差檢測方法。本 發明保證棱鏡使用的準確性，提高測量的精度。本發明是這樣實現的一種光學棱鏡中心偏差檢測方法，它包括兩個軸，即支撐面旋轉軸與反射面旋轉軸自身偏心的檢定步驟；支撐面旋轉中心與反射面旋轉中心之間的偏差的檢定步驟；和，棱鏡判定步驟。所述光學棱鏡中心偏差檢測方法，所述支撐面旋轉軸與反射面旋轉軸自身偏心的 檢定步驟包括 a把兩個全站儀分別架設在比尺場0#觀測墩和比尺場2#觀測墩，待鑒定的棱鏡架 設在比尺場1#觀測墩上，并將三者精確整平；b將兩臺全站儀的溫度、大氣壓分別設置為的15°C、1013hpa，反射目標選為棱鏡 模式，改正常數自動顯示為0. 0mm，測量模式選為精確測量模式；c儀器在0#點精確瞄準棱鏡中心，測定0#_1#之間水平距離10次并計算平 均值、； 觀測墩0#、1#之間的真實距離是已知值SV ；設io-So/ -S01;d旋轉棱鏡支撐面180°，使儀器在2#點精確瞄準棱鏡中心，測定2#_1#間水平距 離10次并計算平均值觀測墩1#、2#之間的真實距離是已知值S12‘設山二^ -S12；e將棱鏡轉到初始狀態，然后旋轉棱鏡反射面180°，再在2#點精確瞄準棱鏡中 心，測定2#-1#間水平距離10次并計算平均值;設屯=S12'-I12'；f支撐面旋轉軸偏心r支計算公式！ 支=drdo反射面旋轉軸偏心1~&計算公式r&= d2_d。。所述的光學棱鏡中心偏差檢測方法，支撐面旋轉中心與反射面旋轉中心之間的偏差的檢定步驟包括g儀器架設在0#墩，使棱鏡的反射面、支撐面均正對全站儀，測量反射中心的水平 距離s和水平角度a ；h沿支撐面旋轉軸，順時針水平轉動棱鏡，使得反射面與全站儀的夾角接近45°， 測量此時的水平角度a ”然后逆時針轉動翻轉板，在另一個45°方向上再測量一個角度 a 2 ；i讓棱鏡回到初始位置，在2#墩架設全站儀，再將棱鏡支撐面不動，沿反射面旋轉 軸轉動180°，全部重復a_b的步驟一次，兩次測量的差值中角度限差為6秒，距離限差為 0. 3mm，超出限差的部分必須重測，直到合格為止，最后結果取兩次測量的平均值；j計算步驟支撐面與反射面中心偏差計算公式 'r = {rx -r2)llS、a表示儀器架設在0#墩正對反射面時測量的水平距離和水平角度；a工表示順時針水平轉動棱鏡接近45°時測量的水平角度；表示順時針水平轉動棱鏡接近45°后計算的支撐面與反射面中心偏差；a 2表示逆時針水平轉動棱鏡接近45°時測量的水平角度；r2表示逆時針水平轉動棱鏡接近45°后計算的支撐面與反射面中心偏差；；表示兩個方向的平均值，由于巧和r2符號正好相反，故為“_”號。k當支撐面偏心r支超過1mm時，在測量過程中此棱鏡不適宜單獨轉動支撐面角度 超過10度，當反射面偏心r&超過1mm時，在測量過程中此翻轉板不適宜單獨轉動反射面角 度超過10度；h當r支和r反均超過1mm，但r支+r&=0，此棱鏡可以在特定條件下(兩個面同時 轉動接近180度)使用；i當不需要轉動時，對和1~&均沒有限制要求；j當棱鏡的7超過1mm時，應在棱鏡上做好標識，或者按棱鏡編號做好數據的歸檔， 以便使用時區分出來。本發明是為了研究出一種光學棱鏡中心偏差檢定的方法，即光學棱鏡反射面旋轉 中心、支撐面旋轉中心自身及相互之間偏差的方法，從而掌握光學棱鏡的性能，用于使用光 學棱鏡的測量項目中。目的是為了保證棱鏡使用的準確性，提高測量的精度。
具體實施例方式本發明一種光學棱鏡中心偏差檢測方法，它包括檢定棱鏡的時候應該盡量選擇陰天或晴天早上氣溫比較均勻，且大氣折光影響最 小的時候進行，不應選在正午進行。檢定兩個軸(支撐面旋轉軸與反射面旋轉軸)自身偏心的方法如下將徠卡TCA2003全站儀架設在比尺場0#觀測墩，TDA5005全站儀架設在比尺場2#觀測墩，待鑒定的棱鏡架設在比尺場1#觀測墩上，并將三者精確整平。將兩臺全站儀的溫度、大氣壓分別設置為的15°C、1013hpa，反射目標選為棱鏡 (Prism)模式，改正常數自動顯示為0. 0mm，測量模式選為精確測量模式。儀器在0#點精確瞄準棱鏡中心，測定0#_1#之間水平距離10次并計算平均1值SQ1 ； 觀測墩0#、1#之間的真實距離是已知值SQ1'；設do二 s。/ -:。旋轉棱鏡支撐面180°，使儀器在2#點精確瞄準棱鏡中心，測定2#_1#間水平距離 10次并計算平均值512;觀測墩1#、2#之間的真實距離是已知值S12‘設d產S12' - G。e將棱鏡轉到初始狀態，然后旋轉棱鏡反射面180°，再在2#點精確瞄準棱鏡中 心，測定2#-1#間水平距離10次并計算平均值5"12'；設d2=S12' - 。f支撐面旋轉軸偏心計算公式！ 支=di-do。反射面旋轉軸偏心計算公式r&= d2_d0。檢定支撐面旋轉中心與反射面旋轉中心之間的偏差的方法如下a儀器架設在0#墩，使棱鏡的反射面、支撐面均正對全站儀，測量反射中心的水平 距離s和水平角度a ；b沿支撐面旋轉軸，順時針水平轉動棱鏡，使得反射面與全站儀的夾角接近45°， 測量此時的水平角度a ”然后逆時針轉動翻轉板，在另一個45°方向上再測量一個角度
a 2。c讓棱鏡回到初始位置，在2#墩架設全站儀，再將棱鏡支撐面不動，沿反射面旋轉 軸轉動180°，全部重復a_b的步驟一次，兩次測量的差值中角度限差為6秒，距離限差為 0. 3mm,超出限差的部分必須重測，直到合格為止，最后結果取兩次測量的平均值。d計算步驟 支撐面與反射面中心偏差計算公式 r = -r2)/2(1)當支撐面偏心r支超過1mm時，在測量過程中此棱鏡不適宜單獨轉動支撐面角 度超過10度，當反射面偏心r&超過1mm時，在測量過程中此翻轉板不適宜單獨轉動反射面 角度超過10度；(2)當r支和r反均超過1mm，但r支+r&= 0，此棱鏡可以在特定條件下(兩個面同 時轉動接近180度)使用。(3)當不需要轉動時，對和r&均沒有限制要求。(4)當棱鏡的？超過1mm時，應在棱鏡上做好標識(或者按棱鏡編號做好數據的歸 檔)，以便使用時區分出來。
權利要求
一種光學棱鏡中心偏差檢測方法，其特征在于，它包括兩個軸，即支撐面旋轉軸與反射面旋轉軸自身偏心的檢定步驟；支撐面旋轉中心與反射面旋轉中心之間的偏差的檢定步驟；和，棱鏡判定步驟。
2.根據權利要求1所述光學棱鏡中心偏差檢測方法，其特征在于，所述支撐面旋轉軸 與反射面旋轉軸自身偏心的檢定步驟包括a把兩個全站儀分別架設在比尺場0#觀測墩和比尺場2#觀測墩，待鑒定的棱鏡架設在 比尺場1#觀測墩上，并將三者精確整平；b將兩臺全站儀的溫度、大氣壓分別設置為的15°C、1013hpa，反射目標選為棱鏡模式， 改正常數自動顯示為0. 0mm，測量模式選為精確測量模式；c儀器在0#點精確瞄準棱鏡中心，測定0#-1#之間水平距離10次并計算平詢值、；觀 測墩0#、1#之間的真實距離是已知值SV ；設^『Scn' -S01;d旋轉棱鏡支撐面180°，使儀器在2#點精確瞄準棱鏡中心，測定2#-1#間水平距離10 次并計算平均值觀測墩1#、2#之間的真實距離是已知值S12‘設山瓦？ -S12；e將棱鏡轉到初始狀態，然后旋轉棱鏡反射面180°，再在2#點精確瞄準棱鏡中心，測 定2#-1#間水平距離10次并計算平均值；設d2= Su'-'Sn'； f 支撐面旋轉軸偏心r支計算公式！ 支=dfdo 反射面旋轉軸偏心1~&計算公式r&=屯-屯。
3.根據權利要求1所述的光學棱鏡中心偏差檢測方法，其特征在于，支撐面旋轉中心 與反射面旋轉中心之間的偏差的檢定步驟包括g儀器架設在0#墩，使棱鏡的反射面、支撐面均正對全站儀，測量反射中心的水平距離 s和水平角度a ；h沿支撐面旋轉軸，順時針水平轉動棱鏡，使得反射面與全站儀的夾角接近45°，測量 此時的水平角度a工，然后逆時針轉動翻轉板，在另一個45°方向上再測量一個角度a2;i讓棱鏡回到初始位置，在2#墩架設全站儀，再將棱鏡支撐面不動，沿反射面旋轉軸 轉動180°，全部重復a_b的步驟一次，兩次測量的差值中角度限差為6秒，距離限差為 0. 3mm，超出限差的部分必須重測，直到合格為止，最后結果取兩次測量的平均值； j計算步驟支撐面與反射面中心偏差計算公式 S、a表示儀器架設在0#墩正對反射面時測量的水平距離和水平角度； a :表示順時針水平轉動棱鏡接近45°時測量的水平角度； 巧表示順時針水平轉動棱鏡接近45°后計算的支撐面與反射面中心偏差； a 2表示逆時針水平轉動棱鏡接近45°時測量的水平角度；巧表示逆時針水平轉動棱鏡接近45°后計算的支撐面與反射面中心偏差；「表示兩個 方向的平均值，由于A和r2符號正好相反，故為“_”號。
4.根據權利要求1所述的光學棱鏡中心偏差檢測方法，其特征在于，所述棱鏡判定步 驟包括k當支撐面偏心超過1mm時，在測量過程中此棱鏡不適宜單獨轉動支撐面角度超過 10°，當反射面偏心1~&超過1mm時，在測量過程中此翻轉板不適宜單獨轉動反射面角度超 過 10° ；h當和r&均超過1mm，但+r& = 0，此棱鏡可以在特定條件下兩個面同時轉動接 近180°使用；i當不需要轉動時，對1^和1~&均沒有限制要求；j當棱鏡的;:超過1mm時，應在棱鏡上做好標識，或者按棱鏡編號做好數據的歸檔，以便 使用時區分出來。
全文摘要
本發明涉及光學棱鏡，尤其涉及一種光學棱鏡的偏差檢測方法。一種光學棱鏡中心偏差檢測方法，它包括兩個軸，即支撐面旋轉軸與反射面旋轉軸自身偏心的檢定步驟；支撐面旋轉中心與反射面旋轉中心之間的偏差的檢定步驟；和棱鏡判定步驟。本發明保證棱鏡使用的準確性，提高測量的精度。
文檔編號G01B11/27GK101858737SQ200910049040
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者韓小云 申請人:上海寶鋼工業檢測公司