专利名称：线高仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种测量电线高度的仪器，简称线高仪，属G01C3／00光学测距仪类。
随着社会工业化、电气化的发展，平原和山区处处都需架设电线。架设电线时，不同电压的电线相对地面距离，或电线离建筑物的高度，国家都有严格规定。因此，在架设电线时，要对它的高度进行测量。电线架设完毕后，随着岁月变迁，所架的电线的地面状态都会出现变化，因而要经常检查电线高度的变化。所以，对电线高度的测量是供电部门巡线工人经常进行的工作之一。
一、现有技术状况(1)绳测法将带有刻度且一端拴有重物的绳子抛到电线上，然后从绳子上读数，即可得到电线的高度。这是一种比较原始的方法。
(2)经纬仪测量法其经纬仪是测量水平角和竖直角的精密仪器，是一种通用的大地测量仪器。用经纬仪测量距离必须有一已知水平长度为基准方可测出待求长度，在实际测量中，受皮尺精度及地形起伏、倾斜等因素影响，基准长度较难测准。而且，经纬仪的安装和测量都比较麻烦，一般工人不易掌握。
(3)电线测高仪测量法参见89218153.2名称为电线高度测量仪的专利说明书。因它对被测物的高度限于4米至25米，所以不能完全满足测量的需要。
本实用新型的目的是在89218153.2专利的基础上进行改进，为使测量范围扩大，从3.7米至50米，测量精度较准确。
二、线高仪测量的基本原理本仪器测量的基本原理由图2所示，主要由反射面相互平行的分光镜和棱镜组成，二者之间的水平距离AB即为测距的基线。当被测物体位于无限远时，从被测物发出的光为平行光，从分光镜反射到眼睛的光和从棱镜反射到眼睛的光都是平行的，所以，人眼接受的是一个方向射来的光线，人眼看到是一个像。如被测物位于有限距离(见图2)C点时，则从被测物C发出的CB光线经棱镜反射后，就不再和经分光镜又从分光镜反射的光线平行，则人眼看到的是两个被测物体的像。此时，分光镜不动转动棱镜，即可改变Bb方向，直到Bb和AB方向重合时，人眼中的两像又重合在一起。被测物C在不同距离上使人眼能看成一个像。棱镜所需转动的角度β不同，二者有如下关系LAC＝LABtgβ (1)因为只要知道转过的角度β即可求出待求距离LAC。
图3所示，本仪器β角的测量是通过精密螺纹实现的，棱镜转动的β角和螺纹拧进的距离S之间有如下关系S＝1tgβ(2)1——螺纹轴线到棱镜转轴之间距离，设螺纹距离为d，则棱镜转角β和手轮转角φ之间有如下关系φ＝ (2π)/(d) 1tgβ (3)联立公式(1)和(3)即可求出不同距离LAC，使眼睛视场只能看到一个像时，手轮应转过的角度φ，将φ角转化成对应的距离数，并以刻度形式刻在手轮上，通过固定指针予以指示。
测量中转动手轮使眼睛视场二像合一时，和指针对齐的刻度即为被测物的距离(高度)。
三.线高仪比电线高度测量仪有五个方面改进1.扩大了测量范围此次设计把测量范围从4～25米扩大到3.7～50米，这样目前国内现有的电线高度无论是居民供电线路，还是高压输电线路，都能完全测量，满足供电部门的需要。
2.将单窗口读数改进为双窗口读数
测量范围扩大后，测微螺栓的转动也随之增大，原测量范围4～25米时读数手轮与螺栓固连在一起，只能转动一周，其上距离刻划也仅刻一周。测量范围扩大到3.7～50米后，手轮转动量增大到两周，相应的距离刻划也需刻两周，但测微螺距只有1mm，即两排刻线只能错开1mm，再加上刻线长度和指示距离数字，势必相互重叠，致使无法辨认谁是第一圈，谁是第二圈，无法读数。为解决测量范围扩大后的读数问题，采用了双窗口读数。
3.将精密螺栓由垂直棱镜反射面推动棱镜转动改为反射面成45°角推动棱镜转动。
这样改动后，在仪器整体尺寸不变大的前提下，使被测距离变化一米时，螺杆的旋进(出)量扩大了一倍。原从24米测到25时螺栓稳动量为2.9μ，而线高仪则移动6μ，旋进量扩大了一倍。旋进量增大，有两个好处①随着旋动量的增大，对应的手轮转角亦随之增大，其上的距离刻划间距也随之加宽，利于读数；②每米对应的螺栓旋进(出)增大后，减少了磨损对精度的影响，提高了仪器的使用寿命。
4.图4所示，将亮视场的形状由圆形改为长方形，长宽方向的视场分别为4°和1.5°，这样改动后，亮视场中的电线象和暗视场中的电线象，用距形的直边分开，比用圆形的曲线分开对准精度高，同时将对准方向的视场角改为1.5°可使亮暗两视场中电线象相接的两处同时落到眼睛最灵敏的直视区(即萤斑区)利于提高对准精度。图4中D.表示暗视场；E.表示暗视场中央的一小块亮视场，长的水平线表示暗视场中的电线象，短的水平线表示亮视场中的电线象；F.表示亮视场中的电线象与暗视场中的电线象连成一条线。
5.增加了3×(三倍)望远镜由于测量范围的扩大，当测量30米以上高度时，可将3倍望远镜用螺纹安装到线高仪上，以方便观察和保证对准精度。
四、本线高仪的结构如图5所示
它由4个部件组成A.前镜组、B.镜筒、C.后镜组、D.读数鼓轮组。
A前镜组包括1.护目圈、2.前镜、3.压圈、4.中镜、5.分光镜座，6.分光镜、7.望远镜护目圈1.用螺纹把前镜2.固定在本体左端，压圈3.用螺纹把中镜4.固定在本体中部偏左，分光镜6安装在中镜下面，呈45°角放置。测量范围大于25米时加望远镜对准。
B.镜筒镜筒7.是一个圆筒形壳体，左端用螺纹联接前镜组，右端亦用螺纹联接后镜组。
C.后镜组后镜组由壳体8、压圈9、后镜10、棱镜11、棱镜座12、弹簧13、转轴14等零件组成，亦用压圈螺纹把后镜固定在本体右部，后镜下面安放一枚棱镜，使棱镜一直角面与后镜面平行。棱镜安放在棱镜座上，棱镜座一端用弹簧固定，另一端与测微螺栓相接。
d.读数鼓轮组测微螺母15、测微螺栓16、微分筒17组成。
当微分筒左、右旋转时，测微螺栓就会伸长或缩短，致使棱镜座倾角改变，微分筒上的刻度读数就能表示所测电线高度。
为解决测量范围后的读数问题，采用双窗口读数法，如图6所示。
图6E为上尺表示刻线范围，从7米至100米。
图6F为下尺，表示刻线范围，从3.6米至7米。
关于高度与刻度的精度计算，列于附表1中，供参照。
五、线高仪器的使用方法1.测量者先站到电线被测部位的正下方，且使视线与电线走向垂直。
2.左手握住镜筒，使前镜光栏朝向天空，将眼睛对准护目圈处。
3.此时通过仪器可看到较暗视场，如图4D所示和居于暗视场中央的一小长方形亮视场，转动镜管使亮视场的边缘处于垂直位置。
4.前后缓慢俯仰头部，使被测电线的象在暗场中出现，并使其位于亮视场竖直边的中央附近。转动身体使电线象与亮视场边缘垂直。如低头或仰头明显，则说明人未站在电线正下方，此时可前后移动站立位置。
5.前后拧动手轮，使小长方形亮视场中也出现被测电线的象，如图4E所示。
6.继续拧动手轮，使亮视场中的电线象与暗视场中的电线象连成一条准确的直线如图4F所示。
7.将仪器拿下即可以从读数窗中读出人眼到电线的距离，此距离加上人眼到地面的高度，即为电线到地面的高度，就是所测电线到地面的距离。
8.测电线跨越距离时，分别测出两根电线到人眼的距离，二者相减即为电线间的跨越距离。
9.本仪器配备有3倍单筒望远镜，在上述操作熟练后，测量25米以上高度电线时，可将单筒望远镜拧入护目圈的螺纹中，再通过望远镜进行测量可提高测量精度。
本仪器的主要参数基线长200～300毫米测量范围3.7～50米放大倍率1～3×测量误差2±1.0％视场角 暗视场14°结构尺寸265×60×85亮视场1.5°×4°(矩形)重量～0.65Kg综上所述，线高仪具有原电线测高仪的一切优点，而又比电线测高仪有很大的改进和提高，因此，是测量电线高度和电线交叉距离的又一新型仪器。
权利要求1.一种用来测量电线高度的仪器，特别是线高仪，属于光学测距离类，它是由前镜组、镜筒、后镜组、读数鼓轮组几部分组成，其特征在于，前镜组由护目圈1用螺纹把前镜2固定在本体左端，压圈3用螺纹把中镜4固定在本体中部偏左，分光镜6安装在中镜下面，呈45度角放置。
2.根据权利要求1所述的线高仪，其特征在于，镜筒7是一个园筒形壳体，左端用螺纹联接前镜组，右端用螺纹联接后镜组。
3.根据权利要求1所述的线高仪，其特征在于，后镜组中的压圈9用螺纹把后镜10固定在本体右部，后镜10下面安放一枚棱镜11，使棱镜一直角面与后镜面平行，棱镜安放在棱镜座上，棱镜座的一端用弹簧固定，另一端与测微螺栓相接。
4.根据权利要求1所述的线高仪，其特征在于读数鼓轮组，它由测微螺母15、测微螺栓16、微分筒17组成，微分筒上的刻度，标志所测电线的高度。
专利摘要本实用新型是一种测量电线高度的仪器，简称线高仪，属G01C3/00光学测距离类。它主要是由前镜组、镜筒、后镜组、读数鼓轮组组成。其特征在于，中镜和后镜将被测电线上的光引到分光镜上，使电线呈互相平行的两条线象，调整测微计，使两条线象重合，即能测出电线的高度。前镜是用来对准被测电线并观察两条线象是否重合；微分计上的刻度标志被测电线的高度。测量25米以上高度的电线，将望远镜拧入护目圈的螺纹中，可提高测量精度。
文档编号G01C3/00GK2071782SQ9021854
公开日1991年2月20日 申请日期1990年8月30日 优先权日1990年8月30日
发明者卢坚强, 杨凌云, 高大进, 袁书利 申请人:北京供电局输电管理处, 保定光学仪器厂