平行光管在测绘仪器检定中的运用研究

杨磊

西安航光仪器厂 陕西西安 710119

传统测绘仪器普遍存在仪器校准的资金、设备、时间等局限性问题，使其使用受到限制。平行光管在测绘仪器中可以将测量目标引入到平行光管分划板中，然后将刻划图像呈现给观测者，从而很好地克服了传统测绘仪器的技术问题，节约了时间、资金、设备、人员，能够更好地为测绘工作创建便利条件，因此平行光管在测绘仪器中的应用前景良好[1]。

1 平行光管成像原理

平行光管主要结构包括物镜、分划板、毛玻璃、光源。当无穷远处的目标经过平行光管后，目标在物镜焦平面上成像，透镜焦平面上的目标成像在无穷远处。因此，观测者看到一个无穷远的目标成像。

2 水平基准中的应用

测绘仪器中应用平行光管，借助配套测微器和测量读数装置可以用于测绘仪器水准仪视准线误差校准。根据平行光管分划板的不同可以分为以十字丝为分划板的光学水准仪检定装置和以条码水准标尺影像分划板的数字水准仪检定装置。前者具有无穷远的视距，后者具有特定视距。

光学水准仪检定装置中，两个平行光管径口中心线重合，并安装在平台上，其中一个平行光管安装有测微器，能够对两个平行光管的十字丝进行位置调整，使十字丝重合。将光学水准仪分别对准两个平行光管的十字丝分划板，然后旋转螺旋钮对两个平行光管的十字丝位置进行调节，使光学水准仪十字丝横丝与两个平行光管十字丝横丝重合。用安装在其中一个平行光管上的测微器测量并读取出光学水准仪横丝读数以及另一个平行光管十字丝横丝读数。计算出两个平行光管光轴的平行度[2]。计算公式如下：

数字水准仪检定过去只能在室外完成，需要天气、光线、温差、湿度、稳定性等多项条件满足要求才能进行数字水准仪检定。除了一些光学项目的检定可以在室内进行以外，一些测量精度较高的检定项目必须在室外检定。为了克服传统数字水准仪检定的条件限制，采用平行光管可有效提升数字水准仪检定效率。数字水准仪检定装置中，两个平行光管径口中心线重合，并安装在平台上。平行光管分划板上安装专业配套的条码标尺影像，通过条码标尺影像来提取特定视距，然后再依据一定的焦距比例微缩到分划板上。在采用平行光管后，数字水准仪检定不仅可以在室内完成光学项目的检定，还可以完成电子i 角检定、电子补偿精度检定、单次高差标准差检定等测量精度较高的检定项目。对数字水准仪普通检定和平行光管检定结果进行实验，检定结果如表1。

表1 数字水准仪普通检定和平行光管检定结果对比

从实验结果比较看，平行光管检定结果符合仪器检定的要求。此外，由于平行光管的数字水准仪对于外界环境因素要求较少，因此在室内检测可以实现较好的仪器检定效果，检定所需时间比室外普通检定所需的时间更少[3]。

3 无穷远目标中的应用

平行光管能够在多目标检定装置中提供无穷远目标分划板载体，因此测量目标更加稳定可靠。在经纬仪、全站仪等测角检定中，利用平行光管中的十字丝分划板获得高分辨率的目标成像，使仪器能够清晰的观测到无穷远分划板刻度线，从而实现测角的高精度测量。检定装置中，平行光管采用多角度分布方式间隔分布在同一个扇形平面上，不同的平行光管相互独立，安装牢固，为检定过程稳定性提供保证。应用过程中，技术人员应注意平行光管位置、角度、高度、焦距以及十字丝垂直度，使参数能够符合测绘仪器检定要求。

4 结语

综上所述，作为测绘仪器检定的重要载体，平行光管具有使用性强、检测准确度高、检测时间段等优点，成为越来越多测绘仪器检定装置的组成部分，在测绘领域发挥出重要作用。