基本信息
- 项目名称：
- 桥墩点位快速测量仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 随着国民经济的突飞猛进的发展，路桥测量在城市建设中起着非常重要的作用，而在路桥测量中又起着不可或缺的重要作用。全站仪可以随把多种仪器的测量工作集为一身，使工作量大大减少，复杂的操作过程便集中在了棱镜的应用架设定点过程当中，为了解决这一问题，我们研制了桥墩点位快速测量仪，该辅助装置的出现将弥补全站仪在使用中的不足，大大提高了路桥测量的工作效率，减轻了测量人员的劳动强度。
- 详细介绍：
- 一、桥墩点位快速测量仪的组成、工作原理及使用方法 1、装置主要由六部分构成： ①万向回转滑杆：该部分由小直径钢管和带有螺纹的钢杆平行构成，位于装置的上部； ②配重块(备用电池盒)：由金属外壳内附重物制作而成，通过特制底座与滑杆连接，底座与滑杆连接处附有螺纹。转动手柄通过螺纹传动使棱镜底座和配重块同时移动，从而避免发生侧偏。在使用不同型号的棱镜时，棱镜的重量不同,也可调整配重块重量，同时,此金属盒内还可存放电池备用； ③可旋转底座：钢制底座，其上面装有用于调平的水准管。滑杆穿过底座，在滑杆中央部位装有齿轮与旋转手柄上的齿轮啮合，在转动手柄时便可带动滑杆转动，从而使滑杆上的配重块和棱镜同时移动。底座下装有旋转轴，旋转轴可使万向回转滑杆在圆周范围内转动； ④激光定点棱镜：在棱镜下端带有一个激光发射装置，根据它所发射的光点可以快速准确的找准未知点； ⑤棱镜底座：与配重块底座类似，金属制成，滑杆穿过底座，在与滑杆连接处有螺纹； ⑥旋转手柄：由装在旋转底座正侧面的手柄、转盘，和内部的变向齿轮组成，变向齿轮与滑杆齿轮啮合，在转动手柄时，变向齿轮与滑杆齿轮相互传动使滑杆转动。 2、桥墩点位快速测量仪的使用步骤： ①架设三脚架、将装置用固定螺旋周定在三脚架之上； ②把棱镜固定在棱镜底座上，调整三脚架使棱镜基座上的气泡大致居中； ③对棱镜基座进行轻微调平； ④转动装置旋转部或转动旋转手柄，然后制动、定点、微调对中、利用激光器或铅垂标划待测点。 我们利用棱镜在滑杆上的单方向移动与装置的旋转功能配合使用，使棱镜既可以水平运动又可以做周向运动。通过与全站仪配合使用，以棱镜在圆周范围内运动，代替重复架设三脚架的繁琐操作过程。整套设备无需大的设备元件，可进行批量生产。装置的制造成本低，实用性强，减少了测量人员的工作量，可大大的提高工作效率，任何单位均负担的起它的价格，有极强的经济效益和社会效益，市场发展前景巨大。 3、装置结构图： 激光定点棱镜 可旋转底座 配重块（备用电池盒） 万向回转滑杆 棱镜底座 旋转手柄 激光束 二、桥墩点位快速测量仪的优势及技术特点： 全站仪是当今比较先进的测量仪器之一，它的发明是当今测量工作的一项重大革命，因为通过全站仪可以把多种仪器测量的工作集为一身，工作量大大减少，那么复杂的操作过程便集中在了棱镜的应用、架设、定点过程当中，由于在棱镜定点时需要对一未知点进行定位，因此放置三脚架（对中杆）时就需要进行多次的架设、调平等系列的操作过程。在调查的过程当中，我们知道虽然待测点所在的大体范围是可以确定的，但是架设三脚架时，能够一次达到标准位置的几率是很低的（几乎是不可能的），几乎达不到1%-3%。也就是说架设十几次只能有一次能够成功。所以此项操作是相当繁琐的 ，而依据全球全站仪的发展情况来看，都没有一种能够解决此问题的设备，甚至最先进的测量机器人也面临这样的难题，桥墩点位快速测量仪的出现正好突破了这一难题，之前工作中的问题迎刃而解，大大简化了操作，提高了工作效率，在工程测量等各种测量工作中会带来很大的便利,原理简明易懂，操作简单，对人员的要求不高，而且，整套装置拆分组装也很简单，便于运输和携带，有着很强的实用性。 本套装置的技术特点就在于将仪器架设在大致点位范围内，只需要进行一次调平，即可根据激光束对回转杆半径范围内任意个点位进行准确定位，而无需多次重复对中、整平过程，大大提高了工作效率。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 在路桥施工的桥墩点位放样过程中，待定点的测量传统的方法是用棱镜杆在点位附近初测，然后根据测量结果知道桥墩精确点位大致位置，然后移动棱镜杆，再进行测量，再移动棱镜杆，这样反复趋近，直到得到桥墩的准确位置，而每移动一次棱镜，就要进行一次对中、调平，重复工作量极大，尤其调平棱镜更为复杂、它是影响测量速度的关键。而该仪器的诞生，实现了一次调平即可在仪器的回转半径内任意测点无需再次调平，大大提高了工作效率。 创新点：一次调平实现无数次对中。 主要技术指标：需将该仪器放置在桥墩点位附近（即在万向回转杆活动范围内）便可实现一次调平实现无数次对中。
科学性、先进性
- 与现有技术相比较，它省掉了重复的对中、整平过程，测量桥墩点位的耗时都是花费在对中、整平过程上，而该仪器无需对中，只要把它架设在点位附近，一次调平即可回转杆半径范围内任意个点位，而无需多次重复对中、整平过程。是传统测量方法的突破。 经查新，目前尚无先例。
获奖情况及鉴定结果
- 本套装置在黑龙江省首届“TRIZ”杯大学生创新设计大赛中获得优秀奖。
作品所处阶段
- 已与南方测绘仪器公司协议准备生产
技术转让方式
- 主动许可方式
作品可展示的形式
- 实物、图片、视频
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本套装置操作简单、精确可靠、实用性强，不但可以应用在桥梁建设中，还可以普遍应用于高速公路、高速铁路、隧道涵洞、建筑工程等各个领域，应用范围极为广泛，尤其是它的结构简单、造价低廉，与常规的棱镜杆造价相近，所以极易推广。目前，已经与广州南方测绘仪器公司签订协议，准备生产。它的生产将会完全取代传统的棱镜杆，应用到生产实际后会大大提高生产效率提高经济效益。
同类课题研究水平概述
- 在大地测量中，测量仪器的先进性是飞速发展的，从最简单的仪器到目前较复杂的仪器然而有的先进仪器却只能与旧仪器配合使用才能发挥作用，于是，在现今的测量工作中便出现了先进仪器与旧式仪器同时使用的现象。然而，一些旧式仪器的应用有时却大大削减了先进仪器的使用效果，例如全站仪。 全站仪正是当今比较先进的测量仪器之一，它的发明是测量工作的一项重大革命。通过全站仪可以把多种仪器的测量工作集为一身，使工作量大大减少，那么在使用全站仪对未知点进行定位时，复杂的操作过程便集中在了棱镜的应用、架设、定点过程当中，我们知道虽然待测点所在的大体范围是知道的，但是在架设三脚架时，能够一次达到标准位置几乎是不可能的 因此放置三脚架时就需要进行多次的架设 平等系列的操作过程。此项操作是相当繁琐的 此时，由全站仪所带来的简便操作在这里又变为复杂。经过调查测量工作人员普遍希望能够有一件能使操作过程简便的辅助装置的出现，来减少原本繁重的测量工作量进而提高工作效率 为了解决这一问题，顺应时代的发展，我们研制了全站仪坐标快速定位装置， 该辅助装置的出现将会弥补全站仪在使用中的不足。 与现有技术相比较，它省掉了重复的对中、整平过程，测量桥墩点位的耗时都是花费在对中、整平过程上，而该仪器无需对中，只要把它架设在点位附近，一次调平即可回转杆半径范围内任意个点位，而无需多次重复对中、整平过程。是传统测量方法的突破，经查新，目前尚无先例。
