本实用新型属于计量标定技术领域，尤其涉及一种测量标尺的标定装置。
背景技术：
在现代大型装备(诸如飞机、盾构机、船舶等)的装配定位、几何尺寸和形位误差测量等制造工艺过程中，对尺度范围从几米甚至上百米大尺度空间内的坐标精确测量非常必要，其中大尺寸空间范围内的基准平面建立是空间测量需要解决的关键技术之一。采用水准测量原理可进行基准平面的构建，而如今对水准测量的精度要求也越来越高，测量标尺是电子水准测量必备器件之一，因此对测量标尺的精度检验和误差标定有重要意义。
一些研究人员为了提高测量标尺检测的质量进行了大量的研究，提出了一些旨在能够实现对测量标尺进行高精度高效率检测的方法，目前主要是利用双频激光干涉仪进行检定。
然而，利用激光干涉仪进行测量标尺检定的方法其检测系统结构复杂，需要比较复杂的信号处理电路及照明系统，并且还需要两个性能完全一致的光电接收器，增加整个检测系统的成本。另外，由于采用的是光电显微瞄准器固定，测量标尺移动的检测方法，对于nm的铟钢尺，检测需要2nm长的导轨，并要求很高的导轨直线度，这给机械加工带来困难。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种采用电子水准仪直接读取测量标尺高度值，通过构建待标定尺与标准尺共同基准平面，由高度差实现测量标尺标定。
本实用新型目的通过下述技术方案来实现：
一种测量标尺的标定装置，所述标定装置至少包括测量标尺、电子水准仪和调整装置，所述测量标尺固定连接于所述调整装置之上，并由电子水准仪的完成测量标尺的高度标识；其中，所述测量标尺竖直设置，且所述测量标尺为标准尺或待标定尺。
根据一个优选的实施方式，所述调整装置包括三脚架辅助安装平台、二维调整平台和标尺连接模块；所述标尺连接模块经二维调整平台与所述三脚架辅助安装平台的顶端相连。
根据一个优选的实施方式，所述三脚架辅助安装平台包括三角支撑段和平台连接段，所述平台连接段设置于所述三角支撑段的顶端。
根据一个优选的实施方式，所述平台连接段与所述三角支撑段经法兰盘连接。
根据一个优选的实施方式，所述标尺连接模块包括：联接龙门架、磁性表座安装架和磁性表座；所述磁性表座经磁性表座安装架与联接龙门架固定连接，且所述磁性表座底端吸附面与磁性表座安装架底端基准平面a间设有间隙。
根据一个优选的实施方式，所述磁性表座底端吸附面与磁性表座安装架底端基准平面a间的间隙为0.5mm。
根据一个优选的实施方式，所述测量标尺的顶端基准平面与磁性表座安装架底端基准平面a贴合，并由磁性表座通过磁性间隙以磁力连接固定。
根据一个优选的实施方式，所述磁性表座安装架的侧壁上设有圆形安装位，所述圆形安装位底面与磁性表座安装架底端基准平面a平行，且所述圆形安装位上固接有十字基准圆形水泡。
根据一个优选的实施方式，所述二维调整平台的安装面与三脚架辅助安装平台连接段的顶端固定连接，所述二维调整平台的调整面与联接龙门架固定连接。
前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本实用新型的有益效果：本实用新型标定装置，通过构建待标定尺与标准尺共同基准平面，由高度差实现测量标尺的标定。利用了电子水准仪本身以大地水平面为基准平面的特点，提供了一种装调方便、机构简单、标定精度高的测量标尺标定装置，实现测量标尺高精度标定的同时，使用方便，适用于同类型测量标尺的误差标定或测量特性研究。
附图说明
图1是本实用新型标定装置中测量标尺与调整装置的结构及连接关系示意图；
图2是本实用新型标定装置的标定示意图；
其中，1-三脚架辅助安装平台，2-三角支撑段，3-平台连接段，4-二维调整平台，5-联接龙门架，6-十字基准圆形水泡，7-磁性表座安装架，8-磁性表座，9-测量标尺，10-电子水准仪。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型要指出的是，本实用新型中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1：
参考图1和图2所示，图中示出了一种测量标尺的标定装置，所述标定装置至少包括测量标尺9、电子水准仪10和调整装置。
优选地，所述测量标尺9固定连接于所述调整装置之上，并由电子水准仪10的完成测量标尺9的高度标识；其中，所述测量标尺9竖直设置，且所述测量标尺9为标准尺或待标定尺。
即是，通过电子水准仪10可以分别测出同一水平基准下标准尺的高度值h和待标定尺高度值h，其差值δh＝h-h即为待标定的误差修正值。
优选地，所述调整装置包括三脚架辅助安装平台1、二维调整平台4和标尺连接模块。所述标尺连接模块经二维调整平台4与所述三脚架辅助安装平台1的顶端相连。
优选地，所述三脚架辅助安装平台1包括三角支撑段2和平台连接段3，所述平台连接段3设置于所述三角支撑段2的顶端。进一步地，三角支撑段2底端可连接重物增加稳定性。
优选地，所述平台连接段3与所述三角支撑段2经法兰盘连接。
优选地，所述标尺连接模块包括：联接龙门架5、磁性表座8安装架7和磁性表座8。所述磁性表座8经磁性表座安装架7与联接龙门架5固定连接。
优选地，所述磁性表座8底端吸附面与磁性表座8安装架7底端基准平面a间设有间隙。
进一步地，所述磁性表座8底端吸附面与磁性表座8安装架7底端基准平面a间的间隙优选为0.5mm。
优选地，所述测量标尺9的顶端基准平面与磁性表座8安装架7底端基准平面a贴合，并由磁性表座8通过磁性间隙以磁力连接固定。
优选地，所述磁性表座8安装架7的侧壁上设有圆形安装位，所述圆形安装位底面与磁性表座安装架7底端基准平面a平行，且所述圆形安装位上固接有十字基准圆形水泡6。即是，通过该十字基准圆形水泡6可以辅助实现对基准平面a的水平度调整。
优选地，所述二维调整平台4的安装面与三脚架辅助安装平台1连接段的顶端固定连接，所述二维调整平台4的调整面与联接龙门架5固定连接。即是，通过本二维调整平台4实现对联接龙门架5的竖直方向和水平方向上的位置调整。
本实用新型标定装置，通过构建待标定尺与标准尺共同基准平面a，调整基准平面a与大地水平面平行，标准尺基准面b和待标定尺基准面c与基准平面a紧密贴合并固定，保证测量标尺尺面竖直，固定电子水准仪，分别测出同一水平基准下标准尺的高度值h和待标定尺高度值h，其差值δh＝h-h即为待标定的误差修正值。
参考图2所示，本装置的具体标定原理为：
平面a：a1x b1y c1z d1＝0为调整装置构建的基准平面，由调整装置中二维调整平台4调平，平面b：a2x b2y c2z d2＝0为标准尺基准面，平面c：a3x b3y c3z d3＝0为待标定尺基准面，平面w为电子水准仪10测量基准水平面。
a、标定时，调整二维调整平台4使装置基准平面a与大地水平面平行，其调整不平行误差角度为(rx’，ry’)，调整完成后固定装置；
b、依次装夹标准尺与标定尺，装夹时保证标准尺基准面b或待标定尺基准面c与装置基准平面a紧密贴合，由强力磁性表座吸附固定尺身，两平面不完全贴合误差角度为(rx，ry)；
c、合适距离固定电子水准仪，依次测量出标准尺高度hi与待标定尺高度hi，则标定误差值δh＝hi-hi。
标定误差主要由尺身前后倾斜造成的读数误差、电子水准仪精度(本标定方案中电子水准仪分辨率0.01mm，重复性测量精度0.03mm)以及外界环境(振动)决定。尺身倾斜θ时，标定尺高度读数为hi’，标准尺高度读数为hi’，hi＝hi'cosθ，hi＝hi'cosθ，δh'＝hi'-hi'，标定误差δ＝δh'-δh；由(rx’，ry’)、(rx，ry)造成的尺身倾斜角度θ＜2°，则δ＝δh'-δh＝(hi'-hi')(1-cosθ)＜0.005mm。
本装置的具体标定方法主要步骤如下：
1、固定三角架辅助安装平台1，三角支撑段2底端挂钩处可增加重物，以保证三脚架稳定性，避免外界振动对三角架稳定性及测量精度的影响；
2、三角架辅助安装平台1连接调整装置，并调节十字基准圆形水泡6居中，即调节基准平面a水平；
3、连接标准尺，将标准尺顶端基准平面b与平面a贴合，打开磁性表座8开关，使两平面紧密贴合并固定尺身；
4、固定电子水准仪，水准仪距标尺距离为l1，水准仪固定高度为n1，瞄准标准标尺测出其高度读数为h1；
5、保持水准仪位置不动，取下标准尺，连接待标定尺，测出其高度读数为h1；
6、保持水准仪标尺距离l1不变，改变水准仪高度为n2、n3，重复第4、5步依次测量得到h2、h2；h3、h3；
7、改变水准仪标尺距离l1为li，重复第4、5、6步依次测量得到hi、hi；
8、计算i次测量的δhi的平均值，得到
9、重复上述测量过程得到
综上，本实用新型标定装置，通过构建待标定尺与标准尺共同基准平面，由高度差实现测量标尺的标定。利用了电子水准仪本身以大地水平面为基准平面的特点，提供了一种装调方便、机构简单、标定精度高的测量标尺标定装置，实现测量标尺高精度标定的同时，使用方便，适用于同类型测量标尺的误差标定或测量特性研究。
前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述标定装置至少包括测量标尺(9)、电子水准仪(10)和调整装置，所述测量标尺(9)固定连接于所述调整装置之上，并由电子水准仪(10)的完成测量标尺(9)的高度标识；
其中，所述测量标尺(9)竖直设置，且所述测量标尺(9)为标准尺或待标定尺。
2.如权利要求1所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述调整装置包括三脚架辅助安装平台(1)、二维调整平台(4)和标尺连接模块；
所述标尺连接模块经二维调整平台(4)与所述三脚架辅助安装平台(1)的顶端相连。
3.如权利要求2所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述三脚架辅助安装平台(1)包括三角支撑段(2)和平台连接段(3)，所述平台连接段(3)设置于所述三角支撑段(2)的顶端。
4.如权利要求3所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述平台连接段(3)与所述三角支撑段(2)经法兰盘连接。
5.如权利要求2所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述标尺连接模块包括：联接龙门架(5)、磁性表座安装架(7)和磁性表座(8)；
所述磁性表座(8)经磁性表座安装架(7)与联接龙门架(5)固定连接，且所述磁性表座(8)底端吸附面与磁性表座安装架(7)底端基准平面a间设有间隙。
6.如权利要求5所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述磁性表座(8)底端吸附面与磁性表座安装架(7)底端基准平面a间的间隙为0.5mm。
7.如权利要求5所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述测量标尺(9)的顶端基准平面与磁性表座安装架(7)底端基准平面a贴合，并由磁性表座(8)通过磁性间隙以磁力连接固定。
8.如权利要求5所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述磁性表座安装架(7)的侧壁上设有圆形安装位，所述圆形安装位底面与磁性表座安装架(7)底端基准平面a平行，且所述圆形安装位上固接有十字基准圆形水泡(6)。
9.如权利要求5所述的一种测量标尺的标定装置，其特征在于，所述二维调整平台(4)的安装面与三脚架辅助安装平台连接段(3)的顶端固定连接，
所述二维调整平台(4)的调整面与联接龙门架(5)固定连接。
技术总结