测量系统及其棱镜组件的制作方法

1.本实用新型涉及测量设备技术领域，特别是涉及测量系统及其棱镜组件。


背景技术：

2.随着城市建设规模的不断扩大，在建设地下交通网络的过程中，为确保既有轨道交通线路结构安全，必须对既有地铁隧道进行三维变形自动化监测，以进行信息化施工。在范围较大的隧道中，隧道三维变形监测通常采用至少两台全站仪进行检测，而在两台仪器之间需要布设公共点进行联测。联测公共点通常设置棱镜组件，现有的棱镜组件对入射角度要求高，可调性差，导致测量效率低。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提供一种可调性好，测量效率高的测量系统及其棱镜组件。
4.一种测量系统的棱镜组件，包括第一棱镜、第二棱镜、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部相背对的两端分别开设有第一安装槽和与所述第一安装槽同轴的卡接槽，所述第一棱镜安装于所述第一安装槽处；所述第二连接部相背对的两端分别开设有第二安装槽和与所述第二安装槽同轴的卡设端，所述第二棱镜安装于所述第二安装槽处，所述卡设端能够转动地设置于所述卡接槽内，所述卡设端的转动中心与所述卡接槽的中心重合。
5.具体地，所述卡接槽的内壁为弧面，所述卡设端为球型端，球型的所述卡设端能够紧贴所述卡接槽内壁。
6.进一步地，球型的所述卡设端的圆心为所述第一连接部和所述第二连接部的转动中心，所述第一棱镜至所述第一连接部转动中心之间距离与所述第二棱镜至所述第二连接部的转动中心之间距离相同。
7.在其中一个实施例中，所述测量系统的棱镜组件还包括支架和调节部，所述调节部能够转动地设置在所述支架的一端上，所述第一连接部安装于所述调节部上，所述调节部能够调节所述第一连接部相对于所述支架在第一方向上转动。
8.进一步地，所述第一棱镜和所述第一连接部分别安装在所述调节部相背对的两侧上，所述第一棱镜上设置有连通件，所述调节部上开设有贯穿所述调节部相背对两侧的连通孔，所述连通件穿过所述连通孔安装于所述第一安装槽内。
9.在其中一个实施例中，所述调节部包括万向调节轴和万向调节底座，所述万向调节轴和所述第一棱镜分别安装在所述万向调节底座相背对的两侧上，所述万向调节底座安装在所述支架上。
10.进一步地，所述万向调节轴通过螺纹连接的方式设置在所述万向调节底座上。
11.在其中一个实施例中，所述测量系统的棱镜组件还包括底座，所述支架能够转动地设置于所述底座上，所述支架能够带动所述调节部相对于所述底座在第二方向上转动，且所述第二方向与所述第一方向相交。
12.在其中一个实施例中，所述支架能够升降地设置于所述底座上。
13.一种测量系统，包括全站仪和如上所述的棱镜组件，所述全站仪的数量为至少两个；所述第一棱镜能够接收到至少一个所述全站仪发射的光信号，所述第二棱镜能够接收到其他全站仪发射的光信号。
14.上述测量系统及其棱镜组件，第一棱镜和第二棱镜能分别接收到不同全站仪的光信号。将第一连接部的卡设端能够转动地设置在第二连接部的卡接槽内，使卡设端的转动中心与卡接槽的中心重合。而转动中心所在位置即为测量系统所要测量的位置。在调整棱镜组件时，第一棱镜和第二棱镜始终围绕卡设端的转动中心在进行调整，因此即使调整了两个棱镜的朝向，但第一棱镜和第二棱镜所要测量的位置始终是卡设端的转动中心，不会产生变化，保证了整个棱镜组件的测量精度。由于第一棱镜和第二棱镜之间能够相对转动，提高了棱镜组件的测量灵活性，也提高了整个测量系统的测量效率。
附图说明
15.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为一实施例中测量系统的棱镜组件的侧视图；
18.图2为图1实施例中测量系统的棱镜组件的正视图；
19.图3为图1实施例中棱镜组件的第二连接部的侧视图；
20.图4为图1实施例中棱镜组件的万向调节轴的正视图；
21.图5为图1实施例中棱镜组件的万向调节轴的侧视图；
22.图6为图1实施例中棱镜组件的万向调节底座的正视图。
23.图中各元件标记如下：
24.10、棱镜组件；100、第一棱镜；110、连通件；200、第二棱镜；300、第一连接部；310、卡接槽；320、第一安装槽；400、第二连接部；410、卡设端； 420、第二安装槽；500、调节部；510、万向调节轴；520、万向调节底座；600、支架；700、底座。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.参阅图1和图2，一实施例中的测量系统包括全站仪和棱镜组件10，所述全站仪的数量为至少两个；所述测量系统的棱镜组件10包括第一棱镜100、第二棱镜200、第一连接部300和第二连接部400，所述第一连接部300相背对的两端分别开设有第一安装槽320和与所
述第一安装槽320同轴的卡接槽310，所述第一棱镜100安装于所述第一安装槽320处；所述第二连接部400相背对的两端分别开设有第二安装槽420和与所述第二安装槽420同轴的卡设端410，所述第二棱镜200安装于所述第二安装槽420处，所述卡设端410能够转动地设置于所述卡接槽310内。所述第一棱镜100能够接收到至少一个所述全站仪发射的光信号，所述第二棱镜200能够接收到其他全站仪发射的光信号。
27.随着城市建设规模的不断扩大，在建设地下交通网络的过程中，为确保既有轨道交通线路结构安全，必须对既有地铁隧道进行三维变形自动化监测，以进行信息化施工。在范围较大的隧道中，隧道三维变形监测通常采用至少两台全站仪进行检测，而在两台仪器之间需要布设公共点进行联测。联测公共点通常设置棱镜组件，目前现有的背靠背式双面棱镜，由于本身结构的限制，两个棱镜不能任意调整朝向，在测量时要求光信号入射角在20
°
以内才能保证较好的测量精度，因此对棱镜的安装要求高，棱镜组件摆放位置选择较为困难。而360
°
棱镜，虽不受入射角限制，但由于制造工艺方面的原因，各棱镜的反射中心不完全重合，不同的入射方向测量结果不同，即测量精度较差。综上，现有的棱镜组件对入射角度要求高，可调性差，导致测量效率低。
28.而本实施例中，第一棱镜100和第二棱镜200能分别接收到不同全站仪的光信号。将第一连接部300的卡设端410能够转动地设置在第二连接部400的卡接槽310内，使卡设端410的转动中心与卡接槽310的中心重合。而转动中心所在位置即为测量系统所要测量的位置。在调整棱镜组件10时，第一棱镜100 和第二棱镜200始终围绕卡设端410的转动中心在进行调整，因此即使调整了两个棱镜的朝向，但第一棱镜100和第二棱镜200所要测量的位置始终是卡设端410的转动中心，不会产生变化，保证了整个棱镜组件10的测量精度。由于第一棱镜100和第二棱镜200之间能够相对转动，提高了棱镜组件10的测量灵活性，也提高了整个测量系统的测量效率。
29.进一步地，所述卡接槽310的尺寸向朝向所述第二棱镜200的方向趋于缩小，所述卡设端410的尺寸小于所述卡接槽310靠近所述第一棱镜100的一侧的尺寸，大于所述卡接槽310靠近所述第二棱镜200的一侧的尺寸。卡设端410 的尺寸大于卡接槽310靠近第二棱镜200的一侧的尺寸，能够使第二连接部400 卡在卡接槽310内，不会滑出。而卡设端410的尺寸小于卡接槽310靠近第一棱镜100的一侧的尺寸，能够使卡设端410在卡接槽310内能够转动，使得棱镜组件10有较高的合理性和实用性。
30.具体地，所述卡接槽310的内壁为弧面，所述卡设端410为球型端，球型的所述卡设端410能够紧贴所述卡接槽310内壁。当卡接槽310的内壁为弧面，卡设端410为球型时，第二连接部400的转动能够更加平滑稳定，转动角更大，进而提高了棱镜组件10的实用性。
31.进一步地，球型的所述卡设端410的圆心为所述第一连接部300和所述第二连接部400的转动中心，所述第一棱镜100至所述第一连接部300转动中心之间距离与所述第二棱镜200至所述第二连接部400的转动中心之间距离相同。第一棱镜100和第二棱镜200到转动中心的距离始终保持相等，保证了棱镜组件10调节的精度和可靠性。
32.在其中一个实施例中，所述第二连接部400形成有所述第二安装槽420的一端为连接端，所述卡设端410可拆卸地设置于所述连接端上。由于卡设端410 可拆卸地设置于第二连接部400的一端上，在组装棱镜组件10时，可以先将卡设端410从第一安装槽320放入，卡设在卡接槽310中，再将第二连接部400 的一端与卡设端410进行连接，便完成了组装。卡设
端410可以通过螺纹连接、卡扣连接或磁吸连接的方式设置在第二连接部400的一端上。
33.在另一个实施例中，所述第二连接部400形成有所述第二安装槽420的一端为连接端，所述卡设端410一体成型于所述连接端上，所述连接端的尺寸等于或小于所述卡接槽310靠近所述第二棱镜200的一侧的尺寸。由于第二连接部400的尺寸等于或小于卡接端靠近第二棱镜200的一侧的尺寸，因此可以将第二连接部400背向卡设端410的一端通过第一安装槽320进入，再由卡接槽 310穿出，使卡设端410能够卡设在卡接槽310内，进而提高了棱镜组件10的整体结构稳定性。
34.参阅图1和图2，在其中一个实施例中，所述测量系统的棱镜组件10还包括支架600和调节部500，所述调节部500能够转动地设置在所述支架600的一端上，所述第一连接部300安装于所述调节部500上，所述调节部500能够调节所述第一连接部300相对于所述支架600在第一方向w1上转动。由于调节部 500能够转动地设置在支架600的一端上，而第一连接部300安装于调节部500 上，使得第一连接部300上的第一棱镜100能够在第一方向w1上进行转动。第一棱镜100能够进行转动，扩大了棱镜组件10的转动调节范围，使得棱镜组件 10具有更加宽广的使用范围。
35.进一步地，所述第一棱镜100和所述第一连接部300分别安装在所述调节部500相背对的两侧上，所述第一棱镜100上设置有连通件110，所述调节部 500上开设有贯穿所述调节部500相背对两侧的连通孔，所述连通件110穿过所述连通孔安装于所述第一安装槽320内。第一棱镜100和第一连接部300分别安装在调节部500相背对的两侧上，第一棱镜100通过连通件110穿过连通孔安装在第一连接部300的第一安装槽320上，当转动调节部500时，第一棱镜 100能够更快速地跟随调节部500进行反应，使得调节转动更加稳定可靠，提高了棱镜组件10的可靠性。
36.具体地，如图4至图6所示，所述调节部500包括万向调节轴510和万向调节底座520，所述万向调节轴510和所述第一棱镜100分别安装在所述万向调节底座520相背对的两侧上，所述万向调节底座520安装在所述支架600上。万向调节轴510为扭力可调的万向阻尼牛眼，扭力可调最大值为10kg。万向调节底座520为阻尼牛眼架，用于安装万向阻尼牛眼。进一步地，所述万向调节轴510通过螺纹连接的方式固定设置在所述万向调节底座520上。
37.参阅图1和图2，在其中一个实施例中，所述测量系统的棱镜组件10还包括底座700，所述支架600能够转动地设置于所述底座700上，所述支架600能够带动所述调节部500相对于所述底座700在第二方向w2上转动，且所述第二方向w2与所述第一方向w1相交。由于支架600能够带动调节部500相对于底座 700在第二方向w2上转动，且第二方向w2与第一方向w1相交，在第一方向w1的基础上，为第一棱镜100增加了另一个可以转动调节的方向，提高了棱镜组件 10的调节灵活性。
38.进一步地，所述支架600能够升降地设置于所述底座700上。由于支架600 能够相对底座700进行升降，支架600上的第一棱镜100和第二棱镜200具有更高的调整范围，提高了棱镜组件10的实用性和灵活性。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
45.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。