檢測6徠卡gps對中基座和連接器的替代與改進

1、<p>　　徠卡GPS對中基座和連接器的替代與改進</p><p><b>　　鄭傳剛 </b></p><p>　　(中鐵十七局集團第五工程有限公司 山西太原）</p><p>　　摘 要： 徠卡GPS的質(zhì)量和性能雖被廣大測量工作者所公認，但該產(chǎn)品所配備的連接器和對中基座在設(shè)計結(jié)構(gòu)上存在一定的弊端，直接影響到測量成果的精度。本

2、文主要闡述了通過選用國產(chǎn)連接器和基座并加以改進所達到的效果。</p><p>　　關(guān)鍵詞：GPS 基座 連接器 替代 改進 </p><p><b>　　1 概況</b></p><p>　　近年來隨著我國高鐵建設(shè)的不斷發(fā)展，對測量精度提出了較高的要求，GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，使得測量工作發(fā)生了歷史性的變革。在我們施工企業(yè)，施工控制網(wǎng)的成

3、果精度直接影響到施工過程中隧道、橋梁、軌道鋪設(shè)等施工環(huán)節(jié)的測設(shè)精度，因而對我們控制網(wǎng)測設(shè)所使用的GPS儀器精度指標、穩(wěn)定性等指標提出了更高的要求。為了提升公司儀器設(shè)備的配備，提高測量精度和效率，公司經(jīng)過對國外的天寶R8、徠卡GS15和國內(nèi)的華測X91三個品牌進行了針對性的了解，通過實物的演示和性能的對比，最終選定了徠卡的GS15型GPS。該款機型功能先進、性能穩(wěn)定，設(shè)計理念較人性化，尤其是他的后處理軟件LGO在業(yè)界享負盛名，具有很高的權(quán)

4、威性。</p><p>　　2 徠卡GPS原裝配套基座的特點</p><p>　　由于徠卡產(chǎn)品一貫的設(shè)計理念，在其產(chǎn)品設(shè)計上也存在不少美中不足的地方，例如其所有型號的全站儀均采用激光對中、棱鏡基座沒有精平裝置、光學(xué)對點器不在連接器上而是設(shè)計在基座部位的設(shè)計（下對點式），以上列舉的設(shè)計方式存在一定的弊端。如激光對點器的設(shè)計可以說是“華而不實”，主要存在激光點光斑大、激光點出現(xiàn)偏心現(xiàn)象后非廠家

5、專業(yè)人員無法檢校的的缺陷，較常規(guī)的光學(xué)對點器精度低，對測角和測距的作業(yè)精度有一定影響；同時它的棱鏡基座、GPS基座獨特的設(shè)計結(jié)構(gòu)也直接影響到對中精度和調(diào)校的便捷性。</p><p>　　徠卡GS15型GPS在基座配備上也延續(xù)采用了GRT146型基座加GDF22型連接器的組合形式（見下圖）。</p><p>　　徠卡GRT146型基座</p><p><b>

6、;　　該基座優(yōu)缺點如下：</b></p><p>　　優(yōu)點：加工精密、穩(wěn)定性較好、尤其是在連接器側(cè)面設(shè)置有測高尺量取儀高時的固定孔，采用徠卡的專用測高尺可以精確的量出儀器的架設(shè)垂直高度，比其他品牌的GPS采用普通鋼卷尺量取儀器斜高的方式更精確，一人便能精確完成儀高的量取和讀數(shù)工作。</p><p>　　缺點：由于原裝基座均為匈牙利進口，價位較高，單組基座價格在6000元人民幣以

7、上、沒有精平設(shè)計的長水準管泡，僅有一個2mm/6′精度的粗平圓氣泡，因圓氣泡從側(cè)面觀看時易產(chǎn)生視覺偏差，必須從氣泡正上方觀看方可進行較精確整平，因而儀器架設(shè)高度受架設(shè)人員身高限制，在使用過程中氣泡、光學(xué)對點器失準不宜發(fā)現(xiàn)，不便于對圓氣泡和光學(xué)對點器的檢校，且必須采用專業(yè)的平板儀和下對中器調(diào)試臺方能對圓水準泡和光學(xué)對點器進行調(diào)校。</p><p>　　3 徠卡GPS基座改進目的及實際應(yīng)用效果</p>

8、<p><b>　　3.1改進目的</b></p><p>　?。?）降低采購價格；</p><p>　?。?）提高整平對中精度；</p><p>　?。?）繼續(xù)保留能夠采用原有測高尺量取儀高的優(yōu)點；</p><p>　?。?）達到在不借助于平板儀和下對中器調(diào)試臺等專業(yè)檢校設(shè)備的情況下，能方便快捷的完成光學(xué)對點

9、器、管水準泡和圓水準泡的檢校工作。</p><p>　　3.2改進思路和方法</p><p>　　由于國產(chǎn)通用型光學(xué)對中基座市場價格便宜，并且光學(xué)對點器和管氣泡都設(shè)計在了連接器上（上對點式），對中整平精度高且檢校方便，價格都在400元以下。能否以國產(chǎn)通用型基座為基礎(chǔ)，通過對連接器部分進行改進精加工得以實現(xiàn)改進目的呢？</p><p>　　經(jīng)過對國內(nèi)多家基座生產(chǎn)廠家的

10、產(chǎn)品進行解，最終選定江陰香江光電儀器有限公司生產(chǎn)的AJ13(D2)+AL13-1型通用光學(xué)對中基座作為替代改進對向，經(jīng)過反復(fù)對該基座外形尺寸的測量，制定了兩套改進方案：</p><p>　　第一種，在該基座的基礎(chǔ)上加裝轉(zhuǎn)換連接頭。連接頭頂部加工成5/8羅紋頭，底部加工成與基座頂部凹孔內(nèi)徑相同的尺寸，為了能夠繼續(xù)采用測高尺量取儀高，將該基座連接器側(cè)面的制動螺桿取消，將測高尺掛孔設(shè)計在此處。此方法改進速度快、費用低；

11、但轉(zhuǎn)換連接頭加工精度要求高，且加工公差間隙小了不宜拼裝和分解，公差間隙大雖易于拼裝和分解了，但直接影響上端儀器的相位同心度。</p><p>　　第二種，在該基座的基礎(chǔ)上，將連接器上部在車床上車掉一節(jié)，并加工成內(nèi)絲，用不銹鋼材料加工一節(jié)連接桿，連接桿頂部同樣加工成5/8羅紋頭，下部加工成外絲擰入連接器頂端，同樣將該基座連接器側(cè)面的制動螺桿取消，將測高尺掛孔設(shè)計在此處。此方法改進較復(fù)雜，加工精度要求高，批量加工時為

12、保證加工部件達到同等精度需要用到數(shù)控機床，此方法由于免去后期使用過程中的拼裝環(huán)節(jié)，從而較前一種改進方法在穩(wěn)定性和精度上都有所提高。</p><p>　　經(jīng)綜合考慮最終采用第二種改進方案，通過與江陰香江光電儀器有限公司生產(chǎn)科取得聯(lián)系，按照我方提供的各部尺寸及要求為我們加工出了符合我方精度要求的產(chǎn)品，在外觀顏色上將其噴成了徠卡的主色調(diào)橄欖綠色。</p><p>　　AJ13(D2)+AL13-

13、1型通用光學(xué)對中基座改進前圖片</p><p>　　AJ13(D2)+AL13-1型通用光學(xué)對中基座改進后圖片</p><p><b>　　3.2改進前后對比</b></p><p>　　(1)經(jīng)改進的基座購買價格為500元/臺，每臺較原裝進口基座價格節(jié)省5500元；按照1+4的配置計算，整套GPS節(jié)省5500×5=27500元。&l

14、t;/p><p>　　(2)假如在不考慮光學(xué)對點器偏心誤差的情況下，通過加裝精平管氣泡后對中精度有了很大的提高（改進前圓氣泡精度為2mm/6′，改進后管氣泡精度2mm/60″）。假設(shè)儀器架設(shè)高度為1.4m,如果氣泡偏離值為2mm，在改進前后對對中精度的影響值分別為：</p><p>　　改進前：tan0°6′00″×1.4=2.2mm</p><p>

15、;　　改進后：tan0°0′60″×1.4=0.4mm</p><p>　　通過對比計算，經(jīng)過改進加裝精平管氣泡的基座在對中精度上有了進一步的提高。</p><p>　　(3)由于改進后在儀器架設(shè)時管氣泡從側(cè)面就能清晰看到，避免了圓氣泡必須從正上方才能看清的尷尬，因而在野外GPS靜態(tài)作業(yè)時當周圍有低矮樹木或灌木時可以盡可能的將儀器架設(shè)的更高一些。</p>

16、<p>　　(4)改進后的光學(xué)對點器在連接器上部，它能夠隨著連接器自由旋轉(zhuǎn)，因而在架設(shè)使用過程中一旦管氣泡和光學(xué)對點器出現(xiàn)失準現(xiàn)象就能夠及時的發(fā)現(xiàn)，并且僅用一根校針就能完成整個檢校工作。</p><p>　　由以上對比不難看出，只有在實際的使用過程中不斷總結(jié)和改進才能更有效的提高儀器的精度。</p><p><b>　　4 結(jié)束語</b></p>