本技術涉及土木工程測試，具體而言，涉及一種垂線坐標儀的標定裝置及標定方法。

背景技術：

1、在土木工程測試領域，往往會用到一種垂線觀測的高精密垂線坐標儀智能儀器。該垂線坐標儀可通過正垂或者倒垂裝置來實現雙向水平位移的自動測量，常用于水電站大壩、高層建筑、橋梁、核電站安全殼等大型建構筑物體的變形測量。

2、這些儀器在使用前均進行了標定，安裝就位后提供健康監(jiān)測。有的重要工程提供長期甚至壽期健康監(jiān)測，期間需要對儀器的運行狀態(tài)予以確認，其測量精度等性能是否退化，是否需要檢修或者更換予以明確。對這些長期健康監(jiān)測的重要設備一旦安裝就位就無法拆卸，或者拆卸后重新安裝就會造成初始偏離，原則上不推薦離線標定，需要對投入使用中的儀器進行在線標定。

3、現有標定技術主要有如下兩個方面：離線方式，通過拆除儀器，將其拿回實驗室進行標定。這種方式能夠提供比較好的標定結果，但是需要拆除、運出、標定完后還得運回、再次安裝，費時費力，并且由于再次就位后的坐標儀與拆離前的狀態(tài)無法做到一致，即拆離前與重裝后的坐標儀讀數無法一致，對重新就位后的測量坐標值需要修正，非常繁瑣逐漸被摒棄。

4、在線方式，即現場原有儀器不用拆除，通過現場安裝測試支架，在現場環(huán)境下直接進行測試比對，這是一種常見的方法。根據現場已有的鉛垂線系統(tǒng)，現有技術有不同的測試方式與相應設計裝置，但是現場測試裝置占用空間大，需要依附在現場坐標儀的安裝支撐上，不同的空間與安裝支撐對于測試裝置的匹配度不同，有的空間與支撐可能造成裝置不能正常使用，另外測試裝置的系統(tǒng)穩(wěn)定性欠佳，在進行另一方向或者其他方向標定時還需要重新安裝并重新調平，工作程序繁瑣、工作量大。

技術實現思路

1、本技術的目的是提供一種垂線坐標儀的標定裝置及標定方法，能夠在單方向上進行準確的線性標定，同時可以同步切換至不同方向上并實現標定操作。

2、為了實現上述目的，第一方面，本發(fā)明提供一種垂線坐標儀的標定裝置，包括支撐機構、轉軌機構、滑臺機構、線性標定機構以及連接機構；

3、所述轉軌機構包括安裝在所述支撐機構上的弧形軌道，所述滑臺機構可滑動地安裝在所述弧形軌道上，且能夠沿所述弧形軌道轉動；

4、所述線性標定機構安裝在所述滑臺機構上，所述連接機構可滑移地設置在所述線性標定機構上，所述連接機構上連接有垂絲，所述垂絲能夠跟隨所述連接機構相對所述線性標定機構同步進行線性移動；

5、所述線性標定機構和/或所述連接機構上設置有標準組件，所述垂絲在垂線坐標儀的工作區(qū)域范圍內移動。

6、在可選的實施方式中，所述支撐機構包括支撐立柱以及環(huán)形支座，所述支撐立柱包括多個可調節(jié)高度的帶有萬向腳杯底座的支撐螺桿，每個所述支撐螺桿均包括位于底部的可調節(jié)支撐高度的螺母以及萬向腳杯底座，多個所述支撐螺桿均布在所述環(huán)形支座的周向上；

7、所述環(huán)形支座上設置有多個螺紋調節(jié)孔，所述支撐螺桿與所述螺紋調節(jié)孔一一對應，且所述支撐螺桿的頂部與所述螺紋調節(jié)孔螺接配合。

8、在可選的實施方式中，所述弧形軌道坐落安裝在所述環(huán)形支座上，包括至少半圓環(huán)段的長度；

9、所述弧形軌道包括單獨的一道弧形段，或者，所述弧形軌道包括兩道合攏對拼的半圓環(huán)段，或者，所述弧形軌道包括整個圓環(huán)段。

10、在可選的實施方式中，所述滑臺機構包括滑臺板，所述滑臺板與所述弧形軌道之間設置有滾輪；

11、所述滾輪包括兩對，兩對所述滾輪安裝在所述滑臺板的下部，其中一對設置在所述弧形軌道的內側，另一對設置在所述弧形軌道的外側，所述弧形軌道夾裝在兩對所述滾輪之間；

12、所述弧形軌道包括突出于內側壁的配合內沿，以及突出于外側壁的配合外沿；

13、所述滾輪分別包括內側成對滾輪以及外側成對滾輪，且在所述滾輪的滾動面上均設置有配合槽，所述配合內沿以及所述配合外沿分別容置在所述內側成對滾輪以及所述外側成對滾輪的配合槽中且與所述配合槽接觸配合。

14、在可選的實施方式中，所述滑臺板與所述弧形軌道上分別設置有定位孔，所述定位孔中穿接有沉頭螺釘，所述環(huán)形支座上設置有連接孔，所述弧形軌道上的定位孔與所述環(huán)形支座上的連接孔上下對應，所述沉頭螺釘能夠穿過所述滑臺板以及所述弧形軌道并連接在所述環(huán)形支座上。

15、在可選的實施方式中，所述線性標定機構包括線性滑道，所述線性滑道包括連接在所述滑臺板上的滑道基座，所述滑道基座上水平設置有調節(jié)絲桿、導桿以及滑動座，所述導桿以及所述調節(jié)絲桿均穿接在所述滑動座上，所述調節(jié)絲桿與所述滑動座螺紋配合，所述導桿與所述滑動座間隙配合；

16、所述導桿的兩端分別連接有限位塊，所述限位塊連接在所述滑道基座上，其中一個所述限位塊上設置有供所述調節(jié)絲桿穿過的通孔，另一個所述限位塊上設置有供所述調節(jié)絲桿末端伸入的沉孔；

17、所述調節(jié)絲桿的端部連接有旋轉機構，所述旋轉機構包括轉動手輪、轉動旋鈕或者伺服電機。

18、在可選的實施方式中，所述連接機構包括對拼組配的轉接件及連接件，所述轉接件包括一體結構的轉接塊以及轉接懸臂，所述連接件包括一體結構的連接塊以及連接懸臂，所述轉接件設置在所述滑動座與所述連接件之間；

19、所述滑動座上設置有安裝孔，所述轉接塊上設置有鏤空方孔，所述連接塊上設置有連接孔，所述安裝孔、所述鏤空方孔以及所述連接孔之間設置有緊固螺釘。

20、在可選的實施方式中，所述轉接懸臂上連接有夾持片，所述垂絲的頂端通過所述夾持片固定在所述轉接懸臂上。

21、在可選的實施方式中，所述標準組件包括安裝在所述滑道基座上的標尺，以及連接在所述連接塊上的位移測量儀。

22、第二方面，本發(fā)明提供一種垂線坐標儀的標定方法，根據前述實施方式所述的垂線坐標儀的標定裝置進行，包括以下步驟：

23、組裝標定裝置，將滑臺板安裝到轉軌機構上，并將轉軌機構與環(huán)形支座連接，將支撐立柱固定到環(huán)形支座上，將線性標定機構的滑道基座固定在滑臺板上，將轉接件固定在滑動座上，然后將連接件固定在標準組件的位移測量儀上，再將標準組件固定在滑道基座上，并固定轉接件與連接件；

24、將垂絲固定安裝在連接機構上，將組配后的標定裝置放置在垂線坐標儀的垂線口上，調整轉軌機構的圓心與垂線口的中心重合；

25、使滑臺機構鎖定在轉軌機構上，調整轉軌機構或者線性標定機構使得限定標定機構的線性移動方向與垂線坐標儀的標定軸平行，同時通過支撐立柱螺母調節(jié)使線性移動方向保持水平狀態(tài)；

26、通過線性標定機構控制連接機構帶動垂絲在垂線坐標儀的感應范圍內移動，記錄標準組件感應的位移量以及垂線坐標儀感應的位移量；

27、解除滑臺機構在環(huán)形支座上的鎖定，使滑臺機構沿轉軌機構的弧形軌道旋轉特定角度后再次鎖定，通過旋轉角度后的線性標定機構完成垂線坐標儀另一標定軸上的標定。

28、通過本發(fā)明中的垂線坐標儀的標定裝置及標定方法，可對垂線坐標儀進行便捷的標定，能夠在垂線坐標儀的其中一個方向例如x軸方向上進行線性標定后，快速地轉動至另一方向例如y軸方向上或者特定轉動角度方向上，進行轉動角度后的標定，有效改善了垂線坐標儀的標定工況，在保證標定準確率的前提下，提高了標定效率。

29、本技術的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。