专利名称：高精度免调节变形监测通用棱镜基座的制作方法
技术领域：
本发明涉及水利、岩土、交通和土木工程在变形监测中广泛使用到的棱镜相关设备，尤其涉及ー种高精度免调节的通用棱镜基座。
背景技术：
对于复杂的工程结构，如水库大坝、堤防、水闸、高边坡、隧洞、桥梁由于数值计算和模型试验在本构模型和相似率等限制，难以准确预测工程的实际情况，为此必须进行现场监测以了解工程的实际情况，变形监测是上述结构安全监测的首要内容。在变形监测中，通常使用全站仪等光电仪器及配套的棱镜组作为观测点目标，这种棱镜组一般由连接螺栓、(带圆气泡)可调水平基座、支架、棱镜四部分组成，使用时将棱镜通过支架安装在可调水平基座上，再将可调水平基座通过连接螺栓固定在强制对中基座上；安装完成后，整个棱镜组的高度约为240mm。可调水平基座的圆气泡的划分值一般为8' /2mm，可调水平基座的调平误差及支架与可调水平基座的组合误差共同影响导致的目标点平面对中误差一般在±0. 6mm、因量取目标高导致的目标点高程中误差一般在 ±0. 4mm，难以满足位移量全中误差±1. Omm的高精度变形监测要求。综上所述，采用全站仪等光电仪器及配套的棱镜组作为观测点目标，具有非接触、 直观和数据处理自动化的优点，但是棱镜组存在以下的不足之处I、现有棱镜组的部件复杂，包括对中螺杆、三水平调节螺旋结构、与棱镜相配合的连接杆等，且这些部件通常都需要进ロ，价格昂贵；2、现有棱镜组调试安装复杂，毎次在安装棱镜的时候都需要对各个部件进行调节，调试过程十分麻烦，复位误差和棱镜的安装误差都比较大；3、现有棱镜组的部件多、重量较大，携帯、运输都极为不便。

发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供ー种高精度免调节变形监测通用棱镜基座，实现变形监测现场棱镜组的快速安装、调试，提高安装精度，降低成本。技术方案为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为高精度免调节变形监测通用棱镜基座，该棱镜基座为一体结构，其上部为与棱镜配合用的凹槽杆，中部为圆盘，下部为与强制对中基座配合用的螺杆，所述凹槽杆、圆盘和螺杆同轴，且凹槽杆与圆盘上表面垂直，螺杆与圆盘下表面垂直。上述棱镜基座采用一体结构，易于加工生产，重量轻、材料省，且携带方便；在使用吋，只需将棱镜通过其上的安装孔安装在凹槽杆上，再将棱镜基座通过其上的螺杆安装在强制对中基座上即可使用，拆装十分方便；由于中部的圆盘结构，能够保证棱镜稳定地安装在棱镜基座上，同时棱镜基座稳定地安装在强制对中基座上，保证了安装的稳定；由于该棱镜基座的各个部分位置结构限定，避免了现有可调水平基座需要调试水平的复杂过程，避免了对中误差、复位误差和倾斜误差，提高了变形监测的精度。
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优选地，该棱镜基座采用不锈钢材质，质量有限，且具有长期使用不变形等优点。作为一种改进，所述圆盘的侧面设置有网纹滚花，增加其取握时的摩擦力，避免不甚滑落，破坏其精度；考虑加工成本，网纹滚花的深度优选为1mm。凹槽杆上的凹槽为半径为5mm的圆弧结构，以适应棱镜安装孔要求。凹槽杆的尺寸与棱镜的安装孔尺寸相适配，所述螺杆的尺寸与强制对中基座的安装尺寸相适配；使棱镜与棱镜基座、棱镜基座与强制对中基座能够有效而稳定地安装在一起。有益效果本发明提供的高精度免调节变形监测通用棱镜基座，在使用过程中能够避免水平调试和对中调试过程，节约了变形监测的时间、保证了变形监测的精度；其体积小巧、结构简单、加工方便，便于推广、应用和维护。


图I为本发明的正视图；图2为本发明的俯视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图I、图2所示为一种高精度免调节变形监测通用棱镜基座，该棱镜基座采用不锈钢材质，为一体结构；其上部为与棱镜配合用的凹槽杆1，中部为圆盘2，下部为与强制对中基座配合用的螺杆3，所述凹槽杆I、圆盘2和螺杆3同轴，且凹槽杆I与圆盘2上表面垂直，螺杆3与圆盘2下表面垂直；所述凹槽杆I的尺寸与棱镜的安装孔尺寸相适配，所述螺杆3包括光滑圆杆端和螺纹端4，螺纹端4的尺寸与强制对中基座的安装尺寸相适配；所述圆盘的侧面设置有深度为Imm的网纹滚花。本例中棱镜基座各部分的尺寸为
凹槽杆I的外径为Φ 12+0. 04mm ；
凹槽杆I的端面距离凹槽中心的垂直距离为10+0. IOmm ；
凹槽杆I的端面距离凹槽5上沿的垂直距离为7+0. IOmm ；
凹槽5为半径为5mm ；
凹槽5中心部的直径为ΦΙΟπιπι ；
凹槽5上沿与凹槽5下沿的垂直距离为6mm ；
凹槽杆I的端面距离圆盘2下侧面的垂直距离为35±0. 04mm ；
圆盘2的直径为Φ80ι πι ；
圆盘2的厚度为7mm ；
圆盘2下侧面距离光滑圆杆端的下端面的垂直距离为14mm ；
光滑圆杆端的外径为Φ15. 8±0. 04 ；
螺纹端4的垂直高度为8mm ；
螺纹端4的尺寸为M14*l. 5mm。
下述表I为采用本例中的高精度免调节变形监测通用棱镜基座的棱镜组和现有
的全站仪配套棱镜组的性能对照表
表I性能对照表
权利要求
1.高精度免调节变形监测通用棱镜基座，其特征在于该棱镜基座为一体结构，其上部为与棱镜配合用的凹槽杆(1)，中部为圆盘(2)，下部为与强制对中基座配合用的螺杆 (3)，所述凹槽杆(I)、圆盘(2)和螺杆(3)同轴，且凹槽杆(I)与圆盘(2)上表面垂直，螺杆(3)与圆盘(2)下表面垂直。
2.根据权利要求I所述的高精度免调节变形监测通用棱镜基座，其特征在于该棱镜基座为不锈钢材质。
3.根据权利要求I所述的高精度免调节变形监测通用棱镜基座，其特征在于所述圆盘的侧面设置有网纹滚花。
4.根据权利要求3所述的高精度免调节变形监测通用棱镜基座，其特征在于所述网纹滚花的深度为1mm。
5.根据权利要求I所述的高精度免调节变形监测通用棱镜基座，其特征在于所述凹槽杆(I)上的凹槽为半径为5mm的圆弧结构。
6.根据权利要求I所述的高精度免调节变形监测通用棱镜基座，其特征在于所述凹槽杆(I)的尺寸与棱镜的安装孔尺寸相适配，所述螺杆(3)的尺寸与强制对中基座的安装尺寸相适配。
全文摘要
本发明公开了一种高精度免调节变形监测通用棱镜基座，该棱镜基座为一体结构，其上部为与棱镜配合用的凹槽杆，中部为圆盘，下部为与强制对中基座配合用的螺杆，所述凹槽杆、圆盘和螺杆同轴，且凹槽杆与圆盘上表面垂直，螺杆与圆盘下表面垂直。本发明提供的高精度免调节变形监测通用棱镜基座，在使用过程中能够避免水平调试和对中调试过程，节约了变形监测的时间、保证了变形监测的精度；其体积小巧、结构简单、加工方便，便于推广、应用和维护。
文档编号G01C15/02GK102607452SQ20121006454
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者张士军, 方卫华, 濮久武, 王建义, 陈列 申请人:水利部南京水利水文自动化研究所, 浙江华电乌溪江水力发电厂