J6光学经纬仪
经纬仪是一种主要用于精确测量水平角和垂直角的仪器。根据测角精度不同，经纬仪分为J07型、J1型、J2型、J6型和J15型。其脚符07、1、2、6等表示该类仪器的精度等级，其含义为一测回的
测角中误差分别为0.60.20.17.0''''±''±''±和、、等。经纬仪的国内外生产厂商很多，我国主要有北京
光学仪器厂、常州大地光学仪器厂、苏州一光仪器厂、南京测绘仪器厂等，国外主要有德国蔡司厂、瑞士威特(WILD)厂等。
地形测量中最常用的是J2型和J6型经纬仪。J2型经纬仪主要用于控制测量，J6型则主要用于图根控制测量和碎部测量。两种经纬仪的结构大体相同，本书主要介绍J6型经纬仪结构原理和使用方法，对于J2型经纬仪则着重介绍其使用方法。
1．J 6经纬仪的基本结构
图4-3所示是由德国蔡司厂生产的Theo 020经纬仪外观。
经纬仪的种类虽然很多，但其基本构造都主要由脚架、基座和照准部组成，如图4-4所示。脚架用于架设仪器；基座支撑着照准部并连接脚架；照准部是经纬仪的主体，它由如下组件构成：
竖轴 仪器照准部旋转所围绕的几何轴线，亦称“垂直轴”或“纵轴”。它由主轴和轴套组成，两者密合而又旋转灵活，其旋转的稳定程度是衡量仪器质量优劣的重要标志。测角时，它应位于铅垂线方向，并通过下部悬挂的垂球对准地面标志点，以保证照准部绕地面点的铅垂线水平旋转。
水平度盘 经纬仪上度量水平角的量器。为金属或光学玻璃制成的圆盘。盘面与竖轴正交，度盘中心由竖轴穿过，保证由指标读取的角为该点的水平角。
横轴 测量仪器上望远镜绕其俯仰纵转的几何轴线，亦称“水平轴”。它被支架撑起在水平度盘上方，与水平度盘平行而与竖轴垂直。
垂直度盘 经纬仪上度量垂直角的量器，亦称“竖盘”。安装在横轴的一端，盘面与横轴正交，度盘中心由横轴穿过，一般可随望远镜一同俯仰转动。
照准轴 望远镜物镜中心与十字丝交点的连线，它是照准目标的基准方向线，也称“视准轴”。它应与横轴正交并过横轴与竖轴的交点，以保证望远镜的俯仰面为过测站的铅垂面。
水准器 是安置平面或轴线处于水平或垂直位置的一种装有液体（通常为有较好流动性的液体，如乙醚，液体未装满，留有真空气泡）的玻璃器皿。通过调整三个基座螺丝的高度，同时观察水准器气泡的移动变化，使气泡到达正确的位置，可使竖轴铅垂，水平度盘水平，从而满足正确的测角状态。
竖轴、横轴和照准轴，俗称三轴。能否严格保持三轴之间的正交关系，是保证正确测角的关键。
2. J6经纬仪的照准装置
经纬仪的照准装置是一个单筒望远镜，用于精确照准目标。主要由物镜、目镜、十字丝板和调焦装置组成，如图4-5所示。 望远镜的物镜是一个能消除像差、提高成像质量的复合凸透镜；调焦透镜是一个能虽调焦螺旋旋转而前后移动的凹透镜，它与物镜一起所构成的透镜组，可视为一个等效的凸透镜。等效透镜的焦距随物镜与调焦透镜间的距离大小而变化，这样，对于不同距离的目标，通过旋转调焦螺旋来改
变等效透镜的焦距，使得目
标影像总是落于十字丝板上；目
镜是一个能使物像放大成虚像
的复合凸透镜，由于十字丝板安
置在目镜的前焦点之内，按照成
像规律，物像将被目镜放大成倒立的虚像，观测时，由目镜向内观察即可看到目标的放大的倒像。经纬仪上的望远镜角度放大倍数一般在20～30之间，高精度经纬仪有2～3个可选目镜，角度放大倍数可达45～55倍。
十字丝板是望远镜用以照准目标的十字刻划板，常见的刻划形式如图4-6所示。十字的中心与物镜中心的连线，称为照准轴，是照准目标的基准线。中央的纵丝，用以测定水平角，当目标细长时，可用单丝照准；目标稍粗时，其头部影像置于中央空白处，再用单丝切分；若目标较粗时，可用双丝夹切。横丝，也叫水平丝，用于测定垂直角，使其与目标顶部和特定部位相切。与纵丝垂直的上
三脚架
基座
照准部
支架视
准
轴
支架垂直轴水平度盘
垂直度盘水平轴读数显微镜
图4-3 Theo 020经纬仪 图4-4 J6经纬仪的基本结构
物镜调焦螺旋调焦透镜L2L1物镜目镜筒
十字丝板
图4-5 望远镜的组成
下两条短横丝，以及与横丝正交的左右两条短竖丝，叫视距丝，它们分别与竖置、横置的标尺相配合，可直接读出距离。
图4-6 十字丝刻划
3. J6经纬仪的读数系统
经纬仪的测读角度的一系列装置，称为经纬仪的读数系统。通常包括度盘、光路系统和测微装置。
（1）度盘
度盘系优质玻璃刻制而成，度盘的直径和最小刻度值的大小，决定经纬仪的精度等级。地形测量使用的经纬仪，其度盘直径多在60～90mm ，最小刻划值在20′～1°。
（2）光路
传递度盘分划影像，使之成像、放大和进行测微读数的光线路径，称为光路。一般随仪器类型不同，光路各异，但基本思路大体一致。
图4-7为Theo 020光学经纬仪的光路示意图。图中1是单面反光镜，将外界光线反射到仪器内；2是一块毛玻璃，其作用是使光线变得均匀和柔和，然后分别传递到水平度盘和垂直度盘。
水平度盘光路：入射光线经由棱镜3转向90°，再经聚光透镜4，使明亮的光线照射到水平度盘一侧，这一段称为照明路段，如果视场中没有光线和亮度不均匀，则系棱镜3位置不当所致。等腰棱镜5，把投射下的度盘刻划影像转向180°，经成像透镜组6、7并经转向棱镜8，把水平度盘刻划影像成像在读数窗14中的测微板15上，这一段称为成像路段。如果视场中出现度盘分划影像格距与测微板上相应分划格距不一致（称为行差），或度盘影像与测微板上的分划不能同时清晰（称为视差），则系棱镜 6、7位置不当所致。棱镜16把测微板上的影像转向90°后，经透镜17成像在目镜18的前焦点内，这样由目镜18，即可同时看到测微板上测微分划和度盘分划的放大虚像。
垂直度盘光路：与水平度盘光路相似，1、2及棱镜9，组成照明路段，把竖盘一侧的分划照亮；11、12是竖盘成像透镜组，把经棱镜10传过的影像经棱镜13成像在测微板15的另一个位置上，显然11、12的位置关系影响竖盘影像的行差和视差；最后16～18与水平度盘光路相同，由目镜看到竖盘分划与测微板分划的放大虚像。
光学对点器光路：来自地面上带有标志点中心影像的光线，通过防护玻璃19、物镜20和转向棱镜21后，成像于标志板22上，然后通过目镜23 的放大作用，可以从目镜处看到地面标志中心和标
志板的影像。标志板上的小圆圈代表仪器中心，当仪器水平时，只要地面标志点中心与小圆圈重合，即说明仪器中心与地面标志点位于同一铅垂线上。
（3）测微装置及使用
用于测读度盘上不足一个分划间隔相应角度的装置，称为测微装置。不同类型的经纬仪，有不同测微原理和结构的测微装置。但采用较多的是测微尺和双平板玻璃测微器。
图4-8是Theo 020经纬仪所采用的测微尺。它分为60个小格，每格代表1′。光路中的成像透镜组，将度盘分划影像成像在测微尺平面上，并保证度盘上1°的分划间隔与测微尺0～60格的宽度一致，这样即可依测微尺上的0指标线进行读数和测微：首先读取位于测微尺0～60格之间的度盘刻划值；再顺着测微尺读取0分划线至度盘刻划线间的小整格数，即为分；然后以0.1格的精度，估读不足一小格的部分，并乘以6化为秒。如图4-8的读数分别为：水平度盘：213°01′24″；垂直度盘：95°55′30″。 4. J6经纬仪的置平装置
整置经纬仪的竖轴铅垂和使竖盘读数指标处于铅垂或水平位置的装置，称为经纬仪的置平装置。它的主要构件是水准器和竖盘自动归零装置。
（1）水准器
按照水准器的形状可以将其分为管状水准器和圆水准器两种。
管水准器为一内壁具有一定曲率半径的光滑玻璃管，其内充有冰点低、符着力小、流动性强的液体和留有一个真空气泡，亦称水准气泡，如图4-9所示。通常用石膏将其固定在金属支架内，并在一端设置有可调升降的改正螺丝。管水准器纵断面内壁的中点，称为水准器的零点O ，过该点作管水准器纵向圆弧的切线HH ，称为管水准器的水准轴。在重力的作用下，静止的液面是一个水准面，
19
20
5水平度
盘4
621
7
93102
12
8
13
1415161718232211
垂直度盘
光源 212
图4-7 Theo 020光学经纬仪光路 图4-8 Theo 020 光学经纬仪测微尺
且气泡总是居于最高处，故当气泡中心与水准器的零点重合时，（称为气泡居中）表明水准轴HH 已处于水平位置 。因此，可依气泡居中作标志，用以安置面、线水平。由于气泡很长，为准确判定气泡居中的程度，通常不刻出O 点，而以O 点为中心在两端刻出对称的分划线，如图4-10所示，并以气泡两端是否与对称分划线相切，作为判定气泡是否居中以及倾斜程度的依据。
水准器相邻两分划的弧长一般为2mm 。它所对的圆心角，称为水准器的分划值t,即
ρ''=)/2(R mm t （4-2）
式中，R 为管水准器内壁圆弧的曲率半径。t 值愈小，水准器的灵敏度愈高。J6级经纬仪上管水准器的分划值多为30″～60″。
经纬仪上有一个管水准器用于安置水平度盘水平或竖轴铅垂，亦称水平度盘管水准器；有的仪器（如Theo 030）还有一个管水准器，用于垂直度盘指标的置平或铅垂，称为垂直度盘指标水准器；也有些仪器只有水平度盘管水准器，而垂直度盘指标的置平或铅垂，采用了自动归零装置，稍后将介绍自动归零装置的工作原理。
圆水准器为一内壁光滑的玻璃球面与玻璃圆盒的固联体，其内注入液体并形成一个真空气泡。再用石膏固定在金属座架上，如图4-11所示。圆水准器顶部中心O 为其零点，过零点与球面垂直的直线，称为圆水准器的水准轴。当气泡居中时，水准轴处于铅垂方向；过零点的切面为水平面。为了便于判断气泡的居中程度，通常以O 点为圆心，刻有间隔为2mm 的同心圆，以该间隔弧距所对的球心角，称为圆水准器的分划值。圆水准器的分划值一般为8′～60′，精度较低，故常用于概略置平。圆水准器的座架上有三个品字形分布的螺丝，用于校正。
（2）竖盘归零装置
在读取垂直角读数之前，需将垂直度盘读数指标整置在铅垂或水平位置，此过程称归零。垂直度盘指标归零常采用的方式有手动和自动两种。如图4-12，为手动归零的结构示意图。管水准器3与垂直度盘光路系统7－9，由微动架4固连在一起，读数时，转动水准器微动螺丝11使气泡居中，则将迫使微动架4以横轴5（竖盘中心）为轴，连同竖盘成像光路7－9作相应偏转，把竖盘12处的正确分划影像成像在测微尺6的指标处。
利用水准器安置竖盘指标，每次读数前都要调整气泡居中，甚感不便，因此人们设计出利用重
H O H
H H H H R t '
'
α
α
图4-9 管水准器 图4-10 管水准器分划
力铅垂原理，使竖盘成像光路在仪器竖轴不铅垂时，能自动调整补偿，把正确的竖盘分划成像在指标处。按其补偿元件的不同，有簧片式、吊丝式、液体式和滚珠轴承式等。J6经纬仪多采用簧片式
补偿器，如图4-13所示。它用金属架10把竖盘成像光路1－3连为一体，再用簧片5将其悬挂在仪器支架内壁横轴上方。当纵轴不铅垂时，簧片5将使金属吊架稍作偏转，把竖盘分划的正确位置成像在测微尺指标4上，达到自动补偿（归零）的目的。图中6为平衡重锤，当不能圆满补偿时，上下移动重锤（或旋转）可改变吊架重心而达到补偿要求；7是空气阻尼器，能使摇晃的吊架很快稳定；8是限定支架摆幅的限幅器；9是指标差改正螺丝。此种装置簧片的长度是依金属支架的重量、簧片的弹性系数和截面惯性矩，按弹性力学原理计算得到的。它虽然省去了气泡居中之繁，但其精度受温度变化影响较大；有风时，分划易抖动。
5. 经纬仪的整置
在开始角度观测之前，必须正确整置经纬仪。整置经纬仪包括对中、整平、调焦三个步骤。
（1）对中
对中的目的是使经纬仪的水平度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上。精确对中的方法有垂球法和光学对点器法。
1）垂球法
先把脚架腿伸开，长短适中，选好脚架尖入地的位置，凭目估，尽量使脚架面中心位于标志中心正上方，并保持脚架面概略水平。将垂球挂在脚架中心螺旋的小勾上，稳定之后，检查垂球尖与标石中心的偏离程度。若偏差较大，应适当移动脚架，并注意保
持移动之后脚架面仍概略水平；当偏差不大时（约3cm 以内），取
出仪器，扭上中心固定螺旋，剩下半圈丝，不要旋紧，缓慢使仪
器在脚架面上前后左右移动，垂球尖静止时精确对准后标志中心，
拧紧中心固定螺旋，对中完成。
2）光学对点器法
O
O
2mm
图4-11 圆水准器 图4-12 固定指标光学补偿装置 图4-13 簧片式补偿器结构
将脚架腿伸开，长短适中，保持脚架面概略水平，平移脚架同时从光学对点器中观察地面情况，当地面标志点出现在视场中央附近时，停止移动，缓慢踩实脚架。旋转基座螺旋并观察地面标志点的移动情况，使对点器的十字丝中心对准地面标志点，此时圆水准器不居中。松开脚架腿固定螺丝，适当调整三个脚架腿的长度，使圆水准器居中，此时地面标志点略微偏离十字丝中心，松开中心连接螺旋，平行移动仪器使光学对点器与测站点标志完全重合，注意：松开中心连接螺旋，而不是完全松开。重复上述过程2～3次，直至地面点落于十字丝中心，同时圆水准器也处于居中状态，对中完成。利用光学对点器对中较垂球法精度高，一般误差在1mm 左右，同时不受风力的影响，操作过程简单快速，因而应用普遍。
为什么光学对点器对中需要靠升降脚架整平呢？原因如图4-14所示，当用光学对点器对中以后，即对中了A 点，若通过调节三个脚螺旋整平仪器，则光学对点器对中了A1，与测站点偏离较大，因此光学对点器对中，整平时不能用调节脚螺旋整平仪器的方法，而只能用升降架腿的方法整平。
不论采用何种方法进行对中，绝对的对中是不可能的。因此，依角度测量的不同要求，允许有不同的偏差范围。例如，在大比例尺地形测量中一般要求对中误差应小于D/8000，其中D 是观测方向中的最短边长。
对中时应注意：
1）对中后应及时固紧连接螺旋和架腿固定螺丝。
2）检查对中偏差应在规定限差要求之内。
3）在坚滑地面上设站时，应将脚架腿用绳子串牢或用砖、石顶住，以防架腿滑动。
4）在山坡上设站时，应使脚架的两个腿在下坡，一个腿在上坡，以保障仪器稳定、安全。
（2）整平
整平的目的是让经纬仪竖轴位于铅垂线上。整平是借助照准部水准器完成的。一般先让圆气泡居中，使仪器概略置平。用管水准器置平时，通常是先让管水准器平行于某两个脚螺旋的连线，如图4-15(a)，旋转这两个脚螺旋，使气泡居中。然后转动照准部90°，使管水准器垂直于该两个脚螺旋连线，如图4-15(b)。此时，只转动第三个脚螺旋，使气泡居中，如此反复2－3次，仪器在互相垂直的两个方向上均达到气泡居中，即达到了精确置平。
整平时应注意：
1）转动脚螺旋时不可过猛，否则气泡不易稳定。
2）应掌握气泡移动规律，即左手拇指的运动方向就是气泡的移动方向，右手则相反。
3）当三个脚螺旋高低相差过大，出现转动不灵活时，应重新调整仪器架头水平并对中，然后在整平，不可强行旋转。
4）当旋转第三个脚螺旋时，不可再转动前两个脚螺旋，反之亦然。
5）若反复数次难以整平，可能与管水准器未校正好有关。这时只要气泡总是偏在管水准器某一固定位置即可。
（3）调焦
调焦包括目镜调焦和物镜调焦，物镜调焦的目的是使照准目标经物镜所成的实像落在十字丝板上，目镜调焦的目的是使十字丝连同目标的像（即观测目标）一起位于人眼的明视距离处，使目标的像和十字丝在视场内都很清晰，以利于精确照准目标。
先进行目镜调焦，将望远镜对向天空或白墙，转动目镜调焦环，使十字丝最清晰(最黑)。由于各人眼睛明视距离不同，目镜调焦因人而异。然后进行物镜调焦，转动物镜调焦螺旋，使当前观测目标成像最清晰。
要检验调焦是否正确，可将眼睛在目镜后上下左右移动，若目标影像和十字丝影像没有相对移动，则说明调焦正确；否则，观察到目标影像和十字丝影像相对移动，则说明调焦不正确，这种现象称为十字丝视差。它将影响观测的精度，特别是进行高等级观测时，尤其应当注意。图4-16所示的前两种情况为调焦不正确，后一种情况为调焦正确。
像平面十字丝平面像平面
十字丝平面
像平面
十字丝平面
a
c
a
b
b a
c (a) (b)
图4-15 经纬仪整平
图4-16 十字丝视差
（4）照准
开始角度观测之前，还应做好下列准备工作：寻找目标；选定零方向点(即第一个观测方向)，按顺时针排列目标，确定观测顺序；准备记簿，填写测站点名、观测日期、天气、测量员、记簿员姓名等项目；若进行垂直角测量需量取仪器高、觇标高并记录。
照准目标就是用十字丝的中心部位照准目标，不同的角度测量所用的十字丝是不同的，但都是用接近十字丝中心的位置照准目标。
在水平角测量中，应用十字丝的纵丝（竖丝）照准目标，根据目标的大小和距离的远近，可以选择用单丝或双丝照准目标。当所照准的目标较粗时，常用单丝平分之；若照准的目标较细时，则常用双丝对称夹住目标。如图4-17所示。当目标倾斜时，应照准目标的根部以减弱照准误差的影响。
图4-17
进行竖直角测量时，应用十字丝的横丝（中丝）切准目标的顶部或特殊部位，在记录时一定要注记照准位置（见图4-17（b ）所示）。
具体的照准操作方法是，松开照准部和望远镜的制动螺旋，转动照准部和望远镜，用粗瞄准器使望远镜大致照准目标，然后从镜内找到目标并使其移动到十字丝中心附近，固定照准部和望远镜制动螺旋，再旋转其微动螺旋，便可准确照准目标的固定部位，读取水平角或竖直角数值。
为了减少仪器的隙动误差，使用微动螺旋精确照准目标时，一定要用旋进方向。测水平角时，照准部的旋转一定要按规定的方向旋转，以减少仪器的带动误差。
5. 水平度盘配置
为了减弱度盘的刻划误差和方向值的计算方便，在水平角观测时，通常规定某一目标清晰、成像稳定的目标作为“零方向”，将度盘读数调整为0°或某一规定值，这一操作过程称为配置度盘。
具体操作步骤：
（1）当仪器整平后，用盘左照准目标；
（2）转动度盘变换手轮，使度盘读数调整至预定读数即可；
（3）为防止观测时，碰动度盘变换手轮，度盘“置数”后，应及时盖上护盖。
当观测角要求较高时，通常在一个测站上观测好几个测回，为了减弱度盘刻划误差的影响，各测回的“零方向”值为
)1(180-??=i n
m 式中，n 为测回数，i 为测回序号。
所谓“盘左”就是当望远镜照准目标时，竖盘在望远镜的左侧称为“盘左”又称为“正镜”；竖盘位于望远镜的右侧时称为“盘右”又称为“倒镜”。
用盘左观测水平角时称为“上半测回”；用“盘右”观测水平角时称为“下半测回”；上半测回和下半测回合称“一测回”。
第三节经纬仪的使用 一、安臵仪器 安臵仪器是将经纬仪安臵在测站点上，包括对中和整平两项内容。对中的目的是使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上；整平的目的是使仪器竖轴处于铅垂位臵，水平度盘处于水平位臵。 1．初步对中整平 （1）用锤球对中，其操作方法如下： 1）将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安臵在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。 2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。 3）此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。 （2）用光学对中器对中时，其操作方法如下： 1）使架头大致对中和水平，连接经纬仪；调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。 2）转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位臵不得移动。 2．精确对中和整平
（1）整平 先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如图3-7a 所示，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致；然后将照准部转动90°，如图3-7b 所示，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再将照准部转回原位臵，检查气泡是否居中，若不居中，按上述步骤反复进行，直到水准管在任何位臵，气泡偏离零点不超过一格为止。 （2）对中 先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合；然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm 以内，光学对中器对中误差一般可控制在1mm 以内。 对中和整平，一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。 二、瞄准目标 （1）松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝向明亮背景，调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。 （2）利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标，拧紧照准部及望远镜制动螺旋；调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，并注意消除图3-7 经纬仪的整平
实验四经纬仪的认识和使用 一、目的与要求 1．了解DJ6型光学经纬仪各主要部件的名称和作用。 2．练习经纬仪对中、整平、瞄准和读数的方法，掌握基本操作要领。 3．要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。 4．测量两个方向间的水平角。 二、仪器和工具 DJ6经纬仪1台，测钎2只。 三、方法和步骤 1．经纬仪的安置 松开三脚架，安置于测点上。其高度大约在胸口附近，架头大致水平，踩紧脚架。打开仪器箱，取出仪器置于架头上，一手紧握仪器，一手拧紧连接螺旋。 2．熟悉仪器各部件的名称和作用，正确使用各螺旋及水平度盘变换手轮，掌握读数方法。3．初步对中整平 （1)用垂球对中 把锤球挂在三脚架的连接螺旋上，平移三脚架，使锤球尖大致对准测站点，并注意保持架头大致水平，并将架脚的脚尖踩入土中。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。此时，如果垂球尖偏离测站点标志中心，稍松连接螺旋，双手扶住基座，在架头上平移仪器，使锤球尖准确对准测站点，最后旋紧连接螺旋。 （2）用光学对中器对中 调节经纬仪光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分化板小圆圈和测站点标志的影像清晰。固定一只三脚架腿，目视对中器目镜并移动其它两只架腿，使镜中小圆圈对准地面点，踩紧脚架，若光学对中器的中心与地面点略有偏离，可转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位置不能移动。 4.精确对中和整平 松开照准部制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时反向转动这对脚螺旋，使气泡居中；将照准部旋转90?，转动第三只脚螺旋，使气泡居中。以上步骤反复1～2次，使照准部转到任何位置时水准管气泡的偏离不超过1格为止。此时若光学对中器的中心与地面点又有偏离，稍松连接螺旋，在架头上平移仪器，使光学对中器的中心准确对准测站点，最后旋紧连接螺旋。锤球对中误差在3mm以内，光学对中器对中误差在1mm以内。对中和整平一般需要几次循环过程，直至对中和整平均满足要求为止。
经纬仪的使用说明书 说明书和操作技巧 满意答案 好评率：100% J6、J6E光学经纬仪使用说明书 一、仪器的用途和特点 本仪器的测角精度：水平方向一测回的方向误差不大于±6"；天顶距测量中误差不大于±9"，适用于低等控制测量，地形测量，矿山测量和工程导线测量等。本仪器具有下列特点： 1、望远镜采用内调焦系统（J6E 为正像内调焦系统），主物镜为三片分离型结构。分划板设有双丝和单丝，便于照准不同目标，水平和垂直分划丝上均有供测距用的视距丝。望远镜孔径大，鉴别率高，成像清晰，用于观测远近目标均适宜。 2、度盘读数采用光学带尺读数系统，在同一视场内可同时直接读取水平角和天顶距，并公用一个照明系统，使用方便，读数快速、精确。 3、对点器系一小型望远镜，用于对地面点进行观测，其物镜可随照准部转动；易于发现和消除对点误差，仪器还附有测锤，便于在不同条件下的对点工作。 4、竖轴采用强制定心球面导轨滚珠支承的半运动式轴系（结构示意图见下图），定向及置中精度高，对温度不敏感，不易卡死。由于强制定心和大型球面滚珠支承的摩擦力距较大，运转时有轻微“沙 沙”声，但绝不影响使用。 5、基座内设有防偏扭簧片，通过此簧片将基座上、下体作半刚性联接，可防止扭转，消除偏扭误差。 6、按用户要求可提供管状定心磁针。 7、仪器出厂前均经环境模拟试验和防霉、防雾处理，经久耐用。仪器可在－25°C ～＋40°C 环 境温度下工作。 二、仪器的主要技术参数 望远镜 成像 J6 倒像 J6E 正像 放大率 J6 28倍 J6E 29倍 物镜有效孔径 40毫米 视场角1°20′ 视距乘常数 100 视距加常数 0 鉴别率<3.6″ 调焦范围 2米～∞ 物镜壳外径φ46-0.05毫米 望远镜长度 180毫米 显微镜放大率 水平读数系统 73倍 竖直读数系统 74倍 读数系统 水平度盘分划直径 93.4毫米
《土木工程测量》课程实验报告《土木工程测量》课程实验报告 实验编号： 4 实验内容：电子经纬仪的认识和使用 年级专业：____________________________ 组别：No._________________________ 组长：___________ 学号：______________ 组员：___________ 学号：______________ ___________ ______________ ___________ ______________ ___________ ______________ ___________ ______________ 报告日期：________年_________月________日
《土木工程测量》实验任务书 实验四：电子经纬仪的认识和使用 一、目的与要求 1.了解电子经纬仪的基本构造、各主要部件的功能和显示屏各符号的含义； 2.掌握电子经纬仪正确的开机操作步骤； 3.掌握经纬仪对中、整平、照准和读数的方法； 4.掌握水平角、竖直角的观测操作步骤。 二、计划与设备准备 1.学时：2学时 2.设备：经纬仪1台 三角架1副 记录板1块 遮阳伞1把 三、实验方法与步骤 1.电子经纬仪的初步认识 （a）仪器的基本构造、各主要部件的名称和功能、显示屏各符号的含义； （b）练习仪器的开机步骤：电源开关、设置竖角零指标。 2.仪器对中（光学对中、垂球对中）和整平（粗平、精平）练习 在地面上选择坚固平坦的区域，用记号笔在地面上画“十字”符号，十字线交点作为测站中心点。 （a）光学对中（对中误差要求小于1mm）： 粗对中先将三脚架安置在测站点上，三角架头面大致水平。双手紧握三脚架，眼睛观察光学对中器，调整目镜调焦螺旋使十字丝清晰可见，再调整物镜调焦螺旋使对中标志清晰可见，移动三脚架使对中标志基本对准测站点的中心，将三角架的脚尖踩入土中。 精对中旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心，光学对中误差要求小于1mm。 粗平伸缩三角架使圆水准器泡居中你。 精平转动照准部，使管水准器与任意两个脚螺旋连线平行，两手以相反方向同时旋转两个脚螺旋，使水准管气泡居中（气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致）。再将照准部旋转90°，调节第三个脚螺旋使水准管气泡居中。反复以上操作，至气泡在任何方向居中。 再次精对中放松连接螺旋，眼睛观察光学对中器，平移仪器支座（注意不要有旋转运动），使对中标志准确对准测站点标志，拧紧连接螺旋。旋转照准部，在相互垂直的两个方向检查照准部管水准器泡的居中情况。如果
第三节经纬仪的使用 一、安置仪器 安置仪器是将经纬仪安置在测站点上，包括对中和整平两项内容。对中的目的是使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上；整平的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置，水平度盘处于水平位置。 1．初步对中整平 （1）用锤球对中，其操作方法如下： 1）将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安置在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。 2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。 3）此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。 （2）用光学对中器对中时，其操作方法如下： 1）使架头大致对中和水平，连接经纬仪；调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。 2）转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位置不得移动。 2．精确对中和整平
（1）整平 先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如图3-7a 所示，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致；然后将照准部转动90°，如图3-7b 所示，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再将照准部转回原位置，检查气泡是否居中，若不居中，按上述步骤反复进行，直到水准管在任何位置，气泡偏离零点不超过一格为止。 （2）对中 先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合；然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm 以内，光学对中器对中误差一般可控制在1mm 以内。 对中和整平，一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。 二、瞄准目标 （1）松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝向明亮背景，调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。 （2）利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标，拧紧照准部及望远镜制动螺旋；调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，并注意消除图3-7 经纬仪的整平
实验三经纬仪的认识和使用 一、目的： 1．掌握DT-02电子经纬仪的基本构造及主要部件的名称和作用。 2．练习经纬仪的取装、对中、整平、瞄准、读数的基本方法，并掌握各项要领。 二、要求： 1．对中误差小于3mm。 2．整平误差小于1格。 3．消除视差，正确瞄准。 三、仪器工具： DT-02电子经纬仪、三脚架、垂球、记录表格、铅笔、计算器。 四、实验时间： 4学时。 五、方法与步骤： 1．在指定点位上安置经纬仪并熟悉仪器各部件的名称和作用。 2．经纬仪的操作： 一）对中和整平： 1．初步对中整平 用光学对中器对中时，其操作方法如下： 1）使架头大致对中和水平，连接经纬仪；调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。 2）转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位置不得移动。 2．精确对中和整平 （1）整平先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如下图所示，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致；然后将照准部转动90°，如图3-1b所示，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再将照准部转回原位置，检查气泡是否居中，若不居中，按上述步骤反复进行，直到水准管在任何位置，气泡偏离零点不超过一格为止。 （2）对中先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合；然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm以内，光学对中器对中误差一般可控制在1mm以内。 对中和整平，一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。 二）瞄准目标 （1）松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝向明亮背景，调节目镜对光 螺旋，使十字丝清晰。 （2）利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标，拧紧照准部及望远镜制动螺旋；调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，并注意消除视差。
第4章经纬仪及其使用 本章提要本章将介绍光学经纬仪的种类，重点介绍J6级光学经纬仪的构造和使用方法。学习水平角，竖直角的测量原理和使用经纬仪测量的方法，经纬仪的检验与校正方法，使用经纬仪测量角时应注意的事项，学习用经纬仪进行视距测量的方法。 第一节光学经纬仪的构造 光学经纬仪具有精度高、体积小、重量轻、密封性好和使用方便等优点，并采用玻璃度盘和光学测微装置，故有读数准确和使用方便等优点，已普遍取代了精度低、使用金属度盘及游标读数的游标经纬仪。 光学经纬仪有很多类型，按精度系列可分为J 07、J 1 、J 2 、J 6 、J 15 、J 60 等6个等级，“J” 是经纬仪的代号，下标数字为该仪器一测回方向中误差，单位为秒。下面着重介绍适用于地形测量和一般工程测量中常用的J 6 级经纬仪。 一、J 6 级光学经纬仪的构造 主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成，如图4-1为杭州红旗光学仪器厂生产的 图4-1 CJH-1型J 6 级经纬仪 1．读数显微镜 2．.瞄准架 3．望远镜 4．度盘离合扳钮 5．脚螺旋 6、三角座 7．水平度盘水准器 8．反光镜 9．竖盘指标水准管 10．长反光镜 11．望 远镜制动板钮 12．望远镜微动螺旋 13．照准部微动螺旋 14．轴座固定螺旋 15．水 平度盘 16．竖盘指标水准管微动螺旋 17．竖轴 18．中轴套 19．照准部制动扳钮 CJH-1型J 6 级经纬仪。 （一）照准部 为经纬仪上部可转动的部分，由望远镜3、横轴、竖盘、支架、竖轴17、水平度盘水准器7以及光学读数系统等组成。 望远镜在支架上可绕横轴作仰俯转动，并由望远镜制动板钮11和微动螺旋12控制。竖
经纬仪水平角观测实验报告 一、目的与要求 1．了解DJ6光学经纬仪的基本构造及主要部件的名称与作用。 2．掌握经纬仪的操作方法及水平度盘读数的配置方法。 3．掌握测回法观测水平角的观测顺序，记录和计算方法。 二、计划与设备 1．实验时数安排4学时。 2．实验小组由4人组成：操作仪器，记录，竖立花杆轮流进行。 3．实验设备：DJ6光学经纬仪1台，三角架一个，花杆2根，记录纸2张，铅笔1支。 三、方法与步骤 (一) 经纬仪的认识与使用． 1．在指定点位上安置经纬仪并熟悉仪器各部件的名称和作用。 2．经纬仪的操作： 对中和整平： （1）粗略对中 ①在测站上安放脚架，使其高度适当，架头大致水平；②转 动光学对中器使光学对中器分划板上的小圆圈和测点的标志 同时清晰，踩紧一条架腿，两手分别握住另两条架腿，前后 左右移动架腿同时观测对中器使对中器基本对中测站标志。 （2）精确对中:调节三个脚螺旋，使地面测站点位于光学对中器圆圈的中心； （3）粗平：通过伸缩脚架使圆水准气泡居中； （4）精平：转动脚螺旋，使水准管气泡精确居中，气泡偏移不超过两格； ①首先转动照准部，使照准部上水准管轴与任一对脚螺旋连线平行，两手同时对向或者反向转动那两个脚螺旋，使水准管气泡居中。
②然后转动照准部90度，使水准管轴与上面那两个脚螺旋连线垂直，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再转回原来的位置，检查气泡是否居中，若不居中，则按上述步骤反复进行直到照准部转到任何位置时气泡都居中了。 （5）精确对中：此时通过观察对中器看看地面测点是否偏离了圆圈的中心，若未偏离则说明此时仪器对中整平好了。若偏离了，则应稍松开连接螺旋（注意：仍然保持着与基座的连接）在三脚架上平移仪器进行精确对中； （6）再看一下长水准气泡是否居中，如不居中则重复（4）（5）项步骤。 瞄准：用望远镜上的照门和准星瞄准目标，使用标位于视场内。 旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动望远镜的目镜螺旋，使 十字丝清晰，转动物镜调焦螺旋，使目标影像清晰；转动望远 镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的单根纵丝平分，或 被双根纵丝夹在中央。 读数：调节反光镜的位置，使读数窗亮度适当，旋转读数显微 镜的目镜套，使度盘及分微尺的刻划清晰，读取度盘刻划线位 于分微尺所注记的度数，从分微尺上该刻划线所在位置的分数 估读至0.1′(即6"的倍数)。 (二)测回法观测水平角 1．度盘配置：设共测n个测回，则第i 个测回的度盘位置为略大于( i-1 )180/n。转动照准部，使水平度盘读数在该测回的度盘位置，扳下复测扳手，瞄准起始目标，扳上复测扳手(或采用度盘变换手轮配置度盘)。 2．一测回观测： 盘左：瞄准左目标A ，进行读数记a 左 ；顺时针方向转动照准部； 瞄准右目标B，进行读数记b 左；计算上半测回角值?左=b 左 - a 左 。
姓名: 班级：地球物理1701班学号：0110170 实验一经纬仪认识与使用 一、实验名称：经纬仪认识与使用 二、实验目的与要求： 1、了解光学经纬仪的基本构造，各部件的名称和作用。 2、掌握经纬仪对中、整平、瞄准和读数的基本方法。 三、实验仪器： 经纬仪1台，三脚架1个。 四、实验内容： 1、熟悉经纬仪的构造，熟悉各部件功能及使用； 2、掌握经纬仪对中整平方法； 3、熟悉经纬仪测角的流程； 4、掌握经纬仪测水平角、垂直角的瞄准方法； 5、按物理实验报告格式，独立编写并提交一份实验报告。 五、实验原理与方法： 1、经纬仪的构造及各部件功能及使用方法 DJ6 经纬仪由三部分组成：照准部、水平度盘、基座组成。各部件名称如图1 所示。 图 1 经纬仪各部件名称 1）各部件功能及使用各种旋钮的作用与经纬仪基本一致，在实验过程中进一步加深认识。
水平制动螺旋：粗瞄后制动，照准部则不能转动；水平微动螺旋：水平 制动螺旋制动后，水平微动螺旋可以小范围微动， 用于精确照准目标；竖直制动螺旋： 粗瞄后制动，望远镜则不能转动； 竖直微动螺旋：竖直制动螺旋制动后，竖直微动螺旋可以小范围微动， 用于精确照准目标； 脚螺旋：用于对中和整平仪器； 物镜调焦螺旋：旋转该螺旋，进行物镜调焦，看清目标成像。目 镜调焦螺旋：旋转该螺旋，进行目镜调焦，看清十字丝成像。指 标水准管调节螺旋：调节该螺旋，使指标水准管气泡居中。反光 镜：360 度转动反光镜，是读数窗的亮度最大。 光学对点器：用于仪器对中。 2、经纬仪使用方法 使用经纬仪进行角度测量，按以下流程进行：安置仪器—仪器对中整平—瞄准——读数。如果是垂直角测量，在读数前应使指标水准管气泡居中。 1）对中整平 （1）安置仪器 将三脚架成正三角形打开，测站点在三角形中心，架头大致水平，拧紧固定螺旋将仪器安置在架头上。 （2）精确对中如果测站点位未出现在光学对点器视野中，可两手各握住一个脚架架腿移动脚架，使测站点位大致位于对点器标识圆圈附近，最后用脚螺旋精确对中。 （3）粗略整平 33
,J2-2光学经纬仪使用说明书 目录 ○1仪器用途 ○2仪器主要技术参数 ○3仪器结构 ○4仪器使用方法 ○5仪器的调整 ○6仪器的维护 ○7可供附件 仪器用途 J2-2经纬仪是一种精密光学测角仪器，此种仪器在国防建设、大地测量中占很重要的地位。可以广泛应用于国家和城市的三、四等三角测量。同时亦可用于铁路、公路、桥梁、水利、矿山以及大型企业的建筑，大型机器的安装和计量等工作。 仪器主要技术参数 一测回水平方向标准偏差±2″ 一测回垂直角测量标准偏差±6″ 望远镜正象 物镜通光口径φ40mm 放大倍率30 视场（1000m处）24m 最短视距离2m 乘常数100 加常数不清0 度盘和测微器具 水平度盘直径90mm 垂直度盘直径70mm 全园刻度值勤360 度盘最小格值勤20′ 测微器最小格值勤1′ 自动归零补偿器 补偿精度过±″ 补偿范围±3′ 读数显微镜 水平系统放大率48 x 垂直系统放大率62 x 水准器 长水准器20″/2mm 圆水准器具8′/2mm 光学对点器
视场角7°30′ 调焦范围～6m 仪器重量 净重6kg 毛重9kg 一、望远镜 望远镜成正像、采用了双胶合一分离的物镜和对称式目镜。此种结构的望远镜，其成象质量以及在亮度和清晰方面均较好。 望远镜镜筒的上、下二面均装光学粗瞄准器，以便于在正倒镜观测时均可用其进行粗瞄。筒内装有反光板，以便于夜间观测时用其照明分划板。 望远镜分划板上附有保护玻璃片，以便于当分划板有污点时，可以清除，而不致于有十字丝脱色和其他损伤现象。 逆时针方向转动卡环（7），可根据用户所需，置换不同倍率的目镜。 二、竖轴系 本仪器采用的是半运动轴系。此种轴系的幌动角比标准园式园柱小（在同样参数条件下），轴系中的钢珠和轴套锥面具有自动归心作用，所以间隙的大小对轴的幌动影响不大。 半运动式轴系的优点的摩擦力矩小，耐磨性好，当轴套锥面磨损后，在更换直径不同的钢珠后仍可继续使用。同时温度对其影响也较小。 三、读数系统 本仪器采用了对径符合数字读数方式。因此，我们选用了透射工式度盘和1：1透镜式转象系统。并用移动光楔测微器作为测微系统。 移动光楔测微器的原理是光线通过光楔时，光线会发生转角不变。因此通过光楔移动后，由于光线的偏转点改变了而偏转角不变。因此，通过光楔的光线就产生了平行位移地动以这实现其测微的目的。 四、竖盘指标自动归零补偿器 本仪器采用了悬摆补偿器，它能消除仪器整平后的乘余误差给竖盘读数带来的影响，其原理是当仪器竖轴有一小倾角时，悬挂平板相应地的反向摆转一角度，使得通过平板的光线产生偏移，以此来消除竖轴倾斜时对竖盘读数的影响。支架上的按钮（图2），是用来检查补偿器是否正常工作的，整平仪器后，揿一下按钮，竖盘刻线（读数窗中）互相摆开，然后缓慢回复到初始位置，则补助偿工作正常。否则应排除故障。 仪器使用方法 本仪器配用三爪式基座。 一、置中 1、垂球对中 将三脚架架于测站点之上，悬挂垂球于三脚架三角基座下面的中心固定螺旋的弦线上，并使之对准站点中心，压脚架之脚尖入土中，使三脚架稳固。 仪器从箱中取出，一手握扶照准部，一手握住三角基座，小心地放于三角架头上，转动中心固定螺旋，将仪器轻轻地固定于脚架上，再转动脚螺旋（16），使园水泡（20）居中，将仪器在三角架上精细地移动，使垂球尖端正确对测站点，然后拧紧中心固定螺旋。 若对仪器上面的高点定中心，可自该点挂一垂球，当仪器整平和望远镜视准轴在水平位置时，使粗瞄准器上的红点对准垂球尖端。 2、光学对点器对中 精确的对则使用光学对点器，操作如下：先旋转对点器（18）目镜，使分划板清晰，再拉伸对点器镜管，使对中标志清晰。 滑动仪器，使测站点居于分划板的小圆圈中央。 将仪器照准部转动180°后检查仪器对中情况，然后拧紧中心固定螺旋。 仪器整平后再精细对中一次。
实验三光学及电子经纬仪的认识与使用 角度测量是测量的基本工作之一，经纬仪是测定角度的仪器。通过本实验可使同学们了解光学及电子经纬仪的组成、构造，经纬仪上各螺旋的名称、功能，以及电子经纬仪的特点。 一、实验性质 验证性实验，实验时数安排为1 2学时。 二、目的和要求 ⑴了解DJ6光学经纬仪及DT5电子经纬仪的基本构造，以及主要部件的名称与作用。 ⑵掌握经纬仪的安置方法，学会使用光学及电子经纬仪。 三、仪器和工具 1.DJ6光学经纬仪（或DT5电子经纬仪）1台、记录板1块、测伞1把。 2.自备：铅笔、计算器。 四、方法步骤 （一）光学经纬仪 ⑴仪器讲解。指导教师现场讲解DJ6光学经纬仪的构造，各螺旋的名称、功能及操作方法，仪器的安置及使用方法。 ⑵安置仪器。各小组在给定的测站点上架设仪器（从箱中取经纬仪时，应注意仪器的装箱位置，以便用后装箱）。在测站点上撑开三脚架，高度应适中，架头应大致水平；然后把经纬仪安放到三脚架的架头上。安放仪器时，一手扶住仪器，一手旋转位于架头底部的连接螺旋，使连接螺旋穿入经纬仪基座压板螺孔，并旋紧螺旋。 ⑶认识仪器。对照实物正确说出仪器的组成部分、各螺旋的名称及作用。 ⑷对中。对中有垂球对中和光学对中器对中两种方法。 方法一：垂球对中 ①在架头底部的连接螺旋的小挂钩上挂上垂球。 ②平移三脚架，使垂球尖大致对准地面上的测站点，并注意使架头大致水平，踩紧三脚架。 ③稍松底座下的连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对准测站点(对中误差应小于等于3 mm)，最后旋紧连接螺旋。 方法二：光学对中器对中 ①将仪器中心大致对准地面测站点。
②通过旋转光学对中器的目镜调焦螺旋，使分划板对中圈清晰；通过推、拉光学对中器的镜管进行对光，使对中圈和地面测站点标志都清晰显示。 ③移动脚架或在架头上平移仪器，使地面测站点标志位于对中圈内。 ④逐一松开三脚架架腿制动螺旋并利用伸缩架腿（架脚点不得移位）使圆水准器气泡居中，大致整平仪器。 ⑤用脚螺旋使照准部水准管气泡居中，整平仪器。 ⑥检查对中器中地面测站点是否偏离分划板对中圈。若发生偏离，则松开底座下的连接螺旋，在架头上轻轻平移仪器，使地面测站点回到对中器分划板刻对中圈内。 ⑦检查照准部水准管气泡是否居中。若气泡发生偏离，需再次整平，即重复前面过程，最后旋紧连接螺旋。（按方法二对中仪器后，可直接进入步骤6） ⑸整平。转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对（或相反）旋转这两只脚螺旋（气泡移动的方向与左手大拇指行进方向一致），使水准管气泡居中；然后将照准部绕竖轴转动90o，再转动第三只脚螺旋，使气泡居中。如此反复进行，直到照准部转到任何方向，气泡在水准管内的偏移都不超过刻划线的一格为止。 ⑹瞄准。取下望远镜的镜盖，将望远镜对准天空（或远处明亮背景），转动望远镜的目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰；然后用望远镜上的照门和准星瞄准远处一线状目标（如：远处的避雷针、天线等），旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动对光螺旋（物镜调焦螺旋），使目标影像清晰；再转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的纵向单丝平分，或被纵向双丝夹在中央。 DJ6光学经纬仪读数窗 图1-3-1 ⑺读数：瞄准目标后，调节反光镜的位置，使读数显微镜读数窗亮度适当，旋转显微
实验一D J6光学经纬仪的认识与使用
精品资料 实验一 DJ6光学经纬仪的认识与使用 减小字体增大字体 1.目的和要求 (1)了解DJ6经纬仪的构造，主要部件的名称和作用。 (2)练习经纬仪的对中、整平、瞄准和读数的方法。 (3)要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。 2.计划与仪器工具 (1)实验时数安排为2个学时，每一实验小组由4—6人组成。 (2)每实验小组配备DJ6经纬仪1台，测钎2只，记录板1块，伞1把。 (3)认识经纬仪的构造，熟悉经纬仪的操作。 3.方法与步骤 (1)经纬仪的安置 1）初步对中整平 ①用垂球对中张开三脚架，安置在测站上，使三脚架高度适中，架头大致水平。挂上锤球，平移三脚架，使锤球尖大致对准测站点，并注意保持架头大致水平，并将架脚的脚尖踩入土中。然后把经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将其固连在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。此时，如果垂球尖偏离测站点标志中心，稍松连接螺旋，双手扶住基座，在架头上平移仪器，使锤球尖准确对准测站点，最后旋紧连接螺旋。 ②用光学对中器对中使架头大致对中和水平，连接经纬仪；调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分化板小圆圈和测站点标志的影像清晰。固定一只三脚架腿，目视对中器目镜并移动其它两只架腿，使镜中小圆圈对准地面点，踩紧脚架，若光学对中器的中心与地面点略有偏离，可转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位置不能移动。 2）精确对中和整平 松开照准部制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时反 向转动这对脚螺旋，使气泡居中；将照准部旋转90°，转动第三只脚螺旋，使气泡居中。以上步骤反复1～2次，使照准部转到任何位置时水准管气泡的偏离不超过1格为止。此时若光学对中器的中心与地面点又有偏离，稍松连接螺旋，在架头上平移仪器，使光学对中器的中心准确对准测站点，最后旋紧连接螺旋。锤球对中误差在3mm以内，光学对中器对中误差在1mm以内。对中和整平一般需要几次循环 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
§3.2 精密光学经纬仪的构造及使用法 控制测量中，需用经纬仪进行大量的水平角和垂直角观测。使用经纬仪进行角度观测，最重要的环节是：仪器整平、照准和读数。我们围绕这三个环节，对光学经纬仪的构造和使用法作如下介绍。 3.2.1 水准器 由前节可知，测角时必须使经纬仪的垂 直轴与测站铅垂线一致。这样，在仪器结 构正确的条件下，才能正确测定所需的角 度。要满足这一要求，必须借助于安装在 仪器照准部上的水准器，即照准部水准器。 照准部水准器一般采用管状水准器。管水 准器是用质量较好的玻璃管制成，将玻璃 管的壁打磨成光滑的曲面，管注入冰点低， 流动性强，附着力较小的液体，并 图3-3 水准轴与水准器轴 留有空隙形成气泡，将管两端封闭，就成 为带有气泡的水准器，如图3-3所示。 1. 水准轴与水准器轴 为了便于观察水准器的倾斜量，在水准管的外壁上刻有若干个分划，分划间隔一般为2mm，其中间点称为零点。 水准器安置在一个金属框架，并安装在经纬仪照准部支架上，所以把这种管状水准器称为照准部水准器。照准部水准器框架的一端有水准器校正螺旋，通过校正螺旋，使照准部水准器的水准器轴与仪器垂直轴正交。 所谓水准器轴，就是过水准器零点O，水准管壁圆弧的切线，如图3-3所示。另外， O 由于水准管的液体比空气重，当液体静止时，管气泡永远居于管最高位置，如图3-3中的' O作圆弧的切线，此切线总是水平的，我们称此切线为水准轴由此可知，位置。显然，过' O与水准器分划中心O重合，这时经纬仪的使其水准轴与水准器轴相重合，即气泡最高点' 垂直轴与测站铅垂线重合，这个过程称为整置仪器水平。 2. 水准器格值 我们知道，当水准器倾斜时，水准 管的气泡便会随之移动。不同的水准器， 虽然倾斜的角度完全相同，各自的气泡 移动量不会完全相同。这是因为不同的 水准器，它们的灵敏度不同。灵敏度以 水准器格值表示。所谓水准器格值，就 是当水准气泡移动一格时，水准器轴所 变动的角度，也就是水准管上的一格所 对应的圆心角。
经纬仪的认识与使用实验报告 篇一：实验二经纬仪的认识与使用 实验二经纬仪的认识与使用 1．目的 （1）了解DJ6光学经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用。（2）掌握经纬仪基本操作和读数方法。2．组织 每组8一10人。每组每位同学完成经纬仪的整平、对中、瞄准、读数工作 各一次。3．学时 课内2学时4．仪器及用具 每组DJ6光学经纬仪1台、花杆2个。5．实验步骤提要 整平、对中经纬仪——瞄准测钎——读水平度盘。 5）学会DJ6光学经纬仪的读数方法。读数记录于“读数记录表”中。 6）练习配置水平度盘的方法。
7．实验记录及上交资料: 每人交1份实验报告。 实验三测回观测法测水平角 1．目的 1）掌握水平角观测原理，经纬仪的 构造及度盘读数。2）掌握测回法测水平角的方法。2．组织 每组4－5人，每人用测回法完成一个水平角的观测任务。3．学时课内2学时4．仪器及用具： 每组DJ6光学经纬仪1台、花杆2个、记录板1个。5．实验步骤提要1）度盘配置：设共测n（n＝4或5）个测回，则第i个测回的度盘位置为略大于（i-1）×180°/n。2）一测回观测：（1）盘左：瞄准左目标A，进行读数记a1；顺时针方向转动照准部，瞄准 右目标B，进行读数记b1；计算上半测回角值β 左= b1- a1。 （2）盘右：瞄准右目标B，进行读数记b2；逆时针方向转动照准部，瞄准
左目标A，进行读数记a2；计算下半测回角值β 右= b2- a2。 左-β右）/2。 （3）检查上、下半测回角值互差是 否超限。计算一测回角值β＝（β 3)测站观测完毕后，当即检查各测 回角值互差是否超限，计算平均角值。6.注意事项 1) 瞄准目标时，尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜引起的误差。2) 同一测回观测时，切勿转动度盘变换手轮，以免发生错误。3）观测过程中若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平重测 该测回。4）计算半测回角值时，当左 目标读数a大于右目标读数b时，则应加360°。 5）限差要求为：对中误差小于3㎜；上、下半测回角值互差不超过±40”，超限重测该测回；各测回角值互差不超过 ±24”，超限重测该测站。7．上交实验记录
经纬仪使用及操作的步骤（光学对中法） 1、架设仪器： 将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。 2、对中： 目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。 3、整平： 目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，所以水平度盘一定要水平。 粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。 检查并精确对中：检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋。 精平：旋转脚螺旋，使管水准气泡居中。 4、瞄准与读数： ①目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。 ②瞄准和物镜对光：粗瞄目标，物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。精瞄目标。 ③读数： 调整照明反光镜，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰，然后读数。 现在很多都是使用全站仪,全站仪的使用（以拓普康全站仪为例进行介绍）介绍: （1）测量前的准备工作
1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电） ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。 ②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。 ③向下按解锁钮，取出电池。 2）仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点，对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。 松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响，同时显示水平角。至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意：每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。 4）调焦与照准目标。 操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。 （2）角度测量 1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。 2）盘左瞄准左目标A,按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。
任务4 DJ6光学经纬仪的认识与使用 一、目的与要求 1．了解DJ6光学经纬仪各主要构件的名称和作用。 2．练习经纬仪对中、整平、瞄准和读数的方法，掌握基本操作要领。 3．要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。 二、计划与仪器工具 1．实训课时安排2学时，实训小组由4人组成。 2．实训设备为DJ6光学经纬仪1台。 3．在实验场地每组打一木桩，桩顶钉一小钉或划十字为测站点，周围布置一个目标点供瞄准，读数用。 4．认识经纬仪的构造，熟悉经纬仪的操作，经老师检查操作过程后，每人上交一份实验报告。 三、方法与步骤 1．经纬仪的安置 ⑴松开三脚架，安置于测站点上。高度适中，架头大致水平。踩紧三脚架。 ⑵打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器取出至于架头上，一手握支架，一手拧紧连接螺栓。 2．经纬仪的使用 ⑴对中、整平 方法一：对中稍松开连接螺栓，两手扶基座，在架头上平移仪器，从光学对中器中观察，直到测站点移至光学对中器的刻画圈内为止（对中误差小于3m m），再拧紧连接螺栓，若误差过大，可重新移动三脚架，直到符合要求为止。 整平转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，相对旋转这对脚螺旋，使水准管气泡居中；将照准部绕竖轴转动90度，旋转第三只脚螺旋，仍使气泡居中，再旋转90度，检查气泡误差，直到小于分划线的一格为止。 脚螺旋整平会影响到仪器的对中，因此要检查对中的结果，如果测站点发生了偏离，则重复以上的对中、整平的步骤。直到对中、整平误差都符合要求为止。
方法二：对中观察光学对中器，同时转动脚螺旋，使测站点移至刻画圈内（对中误差小于3mm），至符合要求为止。 整平转动照准部，使水准管平行于三脚架的其中一只脚架1，观察水准管气泡的位置，通过脚架1的伸缩，使气泡尽量居中，转动照准部，依次使水准管平行脚架2，脚架3，同样通过脚架的伸缩，使水准管气泡在相应位置上尽可能的居中。然后再通过脚螺旋整平经纬仪，步骤同方法一。直到整平的误差符合要求为止。 整平结束后，检查对中结果，此方法对对中的影响不大，一般可一次完成对中整平。 ⑵瞄准 用望远镜上瞄准器瞄准目标，旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰；再转动物镜对光螺旋使目标影象清晰；转动望远镜和照准部微动螺旋，使目标被单根竖丝平分，或将目标夹在双根竖丝中央。 ⑶读数 打开反光镜，调节反光镜使读数窗亮度适当，旋转读数显微镜的目镜，看清读数窗分划，根据使用的仪器用测微尺或单板平板玻璃测微器读数，并记录。 四、注意事项 1．瞄准目标时尽可能瞄准其底部。 2．各螺旋的使用，不可用力过猛、过大。 3．仪器出箱时要注意仪器在箱内的放置情况，以便按原样放回。 五、报告书 1．实验报告：将观测数据计入水平度盘读数记录表上交。 表2.4 水平度盘读数记录表 日期班级姓名
J6光学经纬仪 经纬仪是一种主要用于精确测量水平角和垂直角的仪器。根据测角精度不同，经纬仪分为J07型、J1型、J2型、J6型和J15型。其脚符07、1、2、6等表示该类仪器的精度等级，其含义为一测回的 测角中误差分别为0.60.20.17.0''''±''±''±和、、等。经纬仪的国内外生产厂商很多，我国主要有北京 光学仪器厂、常州大地光学仪器厂、苏州一光仪器厂、南京测绘仪器厂等，国外主要有德国蔡司厂、瑞士威特(WILD)厂等。 地形测量中最常用的是J2型和J6型经纬仪。J2型经纬仪主要用于控制测量，J6型则主要用于图根控制测量和碎部测量。两种经纬仪的结构大体相同，本书主要介绍J6型经纬仪结构原理和使用方法，对于J2型经纬仪则着重介绍其使用方法。 1．J 6经纬仪的基本结构 图4-3所示是由德国蔡司厂生产的Theo 020经纬仪外观。 经纬仪的种类虽然很多，但其基本构造都主要由脚架、基座和照准部组成，如图4-4所示。脚架用于架设仪器；基座支撑着照准部并连接脚架；照准部是经纬仪的主体，它由如下组件构成： 竖轴 仪器照准部旋转所围绕的几何轴线，亦称“垂直轴”或“纵轴”。它由主轴和轴套组成，两者密合而又旋转灵活，其旋转的稳定程度是衡量仪器质量优劣的重要标志。测角时，它应位于铅垂线方向，并通过下部悬挂的垂球对准地面标志点，以保证照准部绕地面点的铅垂线水平旋转。 水平度盘 经纬仪上度量水平角的量器。为金属或光学玻璃制成的圆盘。盘面与竖轴正交，度盘中心由竖轴穿过，保证由指标读取的角为该点的水平角。 横轴 测量仪器上望远镜绕其俯仰纵转的几何轴线，亦称“水平轴”。它被支架撑起在水平度盘上方，与水平度盘平行而与竖轴垂直。 垂直度盘 经纬仪上度量垂直角的量器，亦称“竖盘”。安装在横轴的一端，盘面与横轴正交，度盘中心由横轴穿过，一般可随望远镜一同俯仰转动。 照准轴 望远镜物镜中心与十字丝交点的连线，它是照准目标的基准方向线，也称“视准轴”。它应与横轴正交并过横轴与竖轴的交点，以保证望远镜的俯仰面为过测站的铅垂面。 水准器 是安置平面或轴线处于水平或垂直位置的一种装有液体（通常为有较好流动性的液体，如乙醚，液体未装满，留有真空气泡）的玻璃器皿。通过调整三个基座螺丝的高度，同时观察水准器气泡的移动变化，使气泡到达正确的位置，可使竖轴铅垂，水平度盘水平，从而满足正确的测角状态。 竖轴、横轴和照准轴，俗称三轴。能否严格保持三轴之间的正交关系，是保证正确测角的关键。
经纬仪的原理与使用 一．角度测量的原理及相关基本概念 角度测量包括水平角测量和竖直角测量，其中水平角测量是用于测量地面点的位置，竖直角测量是用于间接测定地面点的高程。 （一）水平角的测量原理 水平角概念：从一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所成的角，β。如书图3－1。 为了测定水平角β，那么可设想在过角顶B点上方安置一个水平度盘，水平度盘上面带有顺时针刻划、注记。我们可以在BA方向读一个数n，在BC方向读一个数m，那水平角β就等于m减n，用公式表示为 β＝右目标读数m－左目标读数n 水平角值为0～360°。 （二）竖直角的测量原理 竖直角概念：测站点到目标点的视线与水平线间的夹角，用α表示。如书图3－2：α为AB方向线的竖直角。其值从水平线算起，向上为正，称为仰角，范围是0°～90°；向下为负，称为俯角，范围为0°～－90°。 天顶距概念：视线与测站点天顶方向之间的夹角，图3－2中以Z 表示，其数值为0°～180°，均为正值。与竖直角的关系： α＝90°－Z 为了测定天顶角或竖直角，那我们同测水平角类似，在A点安置一个竖直度盘，同样是带有刻划和注记。这个竖直度盘随着望远镜上下转动，瞄准目标后则有一个读数，那此读数就为竖直角。 根据上述角度测量原理，研制出的能同时完成水平角和竖直角测量的仪器称为经纬仪。经纬仪按不同测角精度又分成多种等级，如DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等。D、J为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，数字表示该仪器测量精度。DJ6表示一测回方向观测中误差不超过±6″。工程中常用的精度有2″、6″和10″。 二．DJ6型光学经纬仪 （一）基本构造：照准部，水平度盘，基座 （二）读数方法：最常见的读数方法有分微尺法、单平板玻璃测微器法和对径符合读法。下面分别说明其构造原理及读数方法。 1．分微尺法 分微尺法也称带尺显微镜法，多用于DJ6级仪器。由于这种方法操作简单，不含隙动差，其应用日广。如国产的TDJ6，Leica T16等