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经纬仪的原理与使用

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经纬仪的原理与使用

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

都采用这种方法。

这种测微器是一个固定不动的分划尺,它有60个分划,度盘分划经过光路系统放大后,其1°的间隔与分微尺的长度相等。即相当于把1°又细分为60格,每格代表1′,从读数显微镜中看到的影像如书图3-6所示。图中H代表水平度盘,V代表竖直度盘。度盘分划注字向右增加,而分微尺注字则向左增加。分微尺的0分划线即为读数的指标线,度盘分划线则作为读取分微尺读数的指标线。从分微尺上可直接读到1′,还可以估读到0.1′。图3-6中的水平度盘读数为215°07.3′。

2.单平板玻璃测微器法(简单介绍)

3.对径符合读法(介绍)

三.经纬仪的使用

(一)安置经纬仪在测量角度以前,首先要把经纬仪安置在设置有地面标志的测站上。所谓测站。即是所测角度的顶点。安置工作包括对中、整平两项。

1.对中

在安置仪器以前,首先将三脚架打开,抽出架腿,并旋紧架腿的固定螺旋。然后将三个架腿安置在以测站为中心的等边三角形的角顶上。这时架头平面即约略水平,且中心与地面点约略在同一铅垂线上。

从仪器箱中取出仪器,用附于三脚架头上的连结螺旋,将仪器与三脚架固连在一起,然后即可精确对中。

根据仪器的结构,可用垂球对中,也可用光学对中器对中。

垂球对中(简单介绍)

如果使用光学对中器对中,可以先用垂球粗略对中,然后取下垂球,再用光学对中器对中。但在使用光学对中器时,仪器应先利用脚螺旋使圆水准器气泡居中,再看光学对中器是否对中。如有偏离,仍在仪器架头上平行移动仪器,在保证圆水准气泡居中的条件下,使其与地面点对准。如果不用垂球粗略对中,则一面观察光学对中器一面移动脚架,使光学对中器与地面点对准。这时仪器架头可能倾斜很大,则根据圆水准气泡偏移方向,伸缩相关架腿,使气泡居中。伸缩架腿时,应先稍微旋松伸缩螺旋,待气泡居中后,立即旋紧。因为光学对中器的精度较高,且不受风力影响,应尽量采用。待仪器精确整平后,仍要检查对中情况。因为只有在仪器整平的条件下,光学对中器的视线才居于铅垂位置,对中才是正确的。

2.整平

经纬仪整平的目的,乃是使竖轴居于铅垂位置。整平时要先用脚螺旋使圆水准气泡居中,以粗略整平,再用管水准器精确整平。

由于位于照准部上的管水准器只有一个,如图3-10所示,可以先使它与一对脚螺旋连线的方向平行,然后双手以相同速度相反方向旋转这两个脚螺旋,使管水准器的气泡居中。再将照准部平转90°,用另外一个脚螺旋使气泡居中。这样反复进行,直至管水准器在任一方向上气泡都居中为止。在整平后还需检查光学对中器是否偏移。如果偏移,则重复上述操作方法,直至水准气泡居中,对中器对中为止。

(二)照准目标

1.水平角观测时,应尽量照准目标的底部。当目标较近时,成像较大,则用单丝平分目标;当目标较远时,成像较小,则用双丝夹住目标或用单丝与目标重合。

2.竖直角观测时,应用中横丝照准目标顶部或某一预定部位。

(三)读数或置数

1.读数:按照先前介绍的读数方法进行。

2.置数:照准需要的方向,使水平度盘读数为某一预定值叫做置数。具体方法是:先照准后置数。照准目标后,打开度盘变换手轮保险装置,转动度盘变换手轮,使度盘读数等于预定读数,然后,关上变换手轮保险装置。

§3-4 水平角和竖直角的观测

一.水平角观测

一)测回法测水平角

当所测的角度只有两个方向时,通常都用测回法观测。如图3-1示,欲测OA、OB两方向之间的水平角∠AOB时,在角顶O安置仪器,在A、B处设立观测标志。经过对中、整平以后,即可按下述步骤观测。

图 3-1

(1)将复测扳手扳向上方。松开照准部及望远镜的制动螺旋。利用望远镜上的粗瞄器,以盘左(竖盘在望远镜视线方向的左侧时称盘左)粗略照准左方目标A。关紧照准部及望远镜的制动螺旋,再用微

动螺旋精确照准目标,同时需要注意消除视差及尽可能照准目标的下部。对于细的目标,宜用单丝照准,使单丝平分目标像;而对于粗的目标,则宜用双丝照准,使目标像平分双丝,以提高照准的精度。最后读取该方向上的读数左a 。

(2) 松开照准部及望远镜的制动螺旋,顺时针方向转动照准部,粗略照准右方目标B 。再关紧制动螺旋,用微动螺旋精确照准,并读取该方向上的水平度盘读数左b 。盘左所得角值即为:左左左b a -=β。以上称为上半测回。

(3) 将望远镜纵转180°,改为盘右。重新照准右方目标B ,并读取水平度盘读数右b 。然后顺时针或逆时针方向转动照准部,照准左方目标A 。读取水平度盘读数右a ,则盘右所得角值右右右b a -=β。以上称为下半个测回。两个半测回角值之差不超过规定限值时,取盘左盘右所得角值的平均值2右

左βββ+=,即为一测回的角值。根据

测角精度的要求,可以测多个测回而取其平均值,作为最后成果。观测结果应及时记入手簿,并进行计算,看是否满足精度要求。 手簿的格式见实习手簿。

值得注意的是:上下两个半测回所得角值之差,应满足有关测量规范规定的限差,对于DJ 6级经纬仪,限差一般为30″或40″。如果超限,则必须重测。如果重测的两半测回角值之差仍然超限,但两次的平均角值十分接近,则说明这是由于仪器误差造成的。取盘左盘右角值的平均值时,仪器误差可以得到抵消,所以各测回所得的平均角值是正确的。

两个方向相交可形成两个角度,计算角值时始终应以右边方向的读数减去左边方向的读数。如果右方向读数小于左方向读数,则应先加360°后再减,例如表3-1中右β=11°23′20″+360°-298°47′00″=72°36′20″。若用298°47′00″-11°23′20″=287°23′40″,所得的则是∠AOB 的外角。所以测得的是哪个角度与照准部的转动方向无关,与先测哪个方向也无关,而是取决于用哪个方向的读数减去哪个方向的读数。在下半测回时,仍要顺时针转动照准部,是为了消减度盘带动误差的影响。 二)方向观测法测水平角

当在一个测站上需观测多个方向时,宜采用这种方法,因为可以简化外业工作。它的直接观测结果是各个方向相对于起始方向的水平角值,也称为方向值。相邻方向的方向值之差,就是它的水平角值。

如图3-2所示,设在O 点有OA 、OB 、OC 、OD 四个方向,其

观测步骤为:

图 3-2

(1) 在O 点安置仪器,对中、整平。

(2) 选择一个距离适中且影像清晰的方向作为起始方向,设为OA 。

(3) 盘左照准A 点,并安置水平度盘读数,使其稍大于0°,用测微器读取两次读数。

(4) 以顺时针方向依次照准B 、C 、D 诸点。最后再照准A ,称为归零。在每次照准时,都用测微器读取两次读数。以上称为上半测回。

(5) 倒转望远镜改为盘右,以逆时针方向依次照准A 、D 、C 、

B 、A ,每次照准时,也是用测微器读取两次读数。这称为下半测回,上下两个半测回构成一个测回。

(6) 如需观测多个测回时,为了消减度盘刻度不匀的误差,每个测回都要改变度盘的位置,即在照准起始方向时,改变度盘的安置读数。为使读数在圆周及测微器上均匀分布,如用DJ 2级仪器作精密测角时,则各测回起始方向的安置读数依下式计算:

()()??? ??-''+-'+-?=21n 0601011180i i i n R 式中n ——总测回数;

i ——该测回序数。

每次读数后,应及时记入手簿。手簿的格式见实习手簿。

数据整理:表中4、7两栏横线上下分别为盘左、盘右时的两次测微器读数。5、8两栏为两次读数的平均值。第9栏为同一方向上盘左盘右读数之差,名为2c ,意思是二倍的照准差,它是由于视线不垂直于横轴的误差引起的。因为盘左、盘右照准同一目标时的读数相差180°,所以()?--=1802R L c 。第10栏是盘左盘右的平均值,在取平均值时,也是盘右读数减去180°后再与盘左读数平均。起始方向经过了两次照准,要取两次结果的平均值作为结果。从各个方向的盘左盘右平均值中减去起始方向两次结果的平均值,即得各个方向的方向值。

为避免错误及保证测角的精度,对各项操作都规定了限差。

方向观测法的限差

二.竖直角观测

一)竖盘的构造

为测竖直角而设置的竖直度盘(简称竖盘)固定安置于望远镜旋转轴(横轴)的一端,其刻划中心与横轴的旋转中心重合。所以在望远镜作竖直方向旋转时,度盘也随之转动。另外有一个固定的竖盘指标,以指示竖盘转动在不同位置时的读数,这与水平度盘是不同的。

竖直度盘的刻划也是在全圆周上刻为360°,但注字的方式有顺时针及逆时针两种。通常在望远镜方向上注以0°及180°,如下图所示。在视线水平时,指标所指的读数为90°或270°。竖盘读数也是通过一系列光学组件传至读数显微镜内读取。

(a) (b)

对竖盘指标的要求,是始终能够读出与竖盘刻划中心在同一铅垂线上的竖盘读数。为了满足这个要求,它有两种构造形式:一种是借

助于与指标固连的水准器的指示,使其处于正确位置,在早期的仪器都属此类;另一种是借助于自动补偿器,使其在仪器整平后,自动处于正确位置。

(1) 指标带水准器的构造

这种构造如下图所示。指标装在一个支架上,支架套在横轴的一端,因而可以绕横轴旋转。在支架上方安装一个水准器,下方安装一个微动螺旋。旋转微动螺旋,指标可绕横轴作微小转动,同时水准器的气泡也发生移动。当气泡居中时,指标即居于正确位置。

(2) 指标带补偿器的构造

补偿器的构造有两类形式,但都是借助重力作用,以达到自动补偿而读出正确读数的目的。一类是液体补偿器,利用液面在重力作用下自动水平,以达到补偿的目的;另一类是利用吊丝悬挂补偿元件,在重力作用下稳定于某个位置,以达到补偿的目的。现只对液体补偿器的补偿原理加以说明。

液体补偿器的构造原理如下图所示。补偿原件是一个盛有透明液体的容器。如果仪器的竖轴位于铅垂位置。则容器内的液体表面水平,容器的底也是水平的;液体相当于一块平面平行玻璃扳,而指标I也位于过竖盘刻划中心的铅垂线上,如下图(a),当视线水平时,则指标成像于竖盘的90°处。如果仪器有少许倾斜,如下图(b),则指标I

偏离过竖盘刻划中心的铅垂线,液体容器的底也发生倾斜,但液体表面仍处于水平位置。所以这时液体实际形成了一个光楔,如果视线是水平的,则指标I的成像通过光楔的折射,仍然成像于度盘的90°处,这就达到了自动补偿的目的。

(a) (b)

二)竖直角的观测方法

由竖直角的定义已知,它是倾斜视线与在同一铅垂面内的水平视线所夹的角度。由于水平视线的读数是固定的,所以只要读出倾斜视线的竖盘读数,即可求算出竖直角值。但为了消除仪器误差的影响,同样需要用盘左、盘右观测。其具体观测步骤为:

1. 在测站上安置仪器,对中,整平。

2. 以盘左照准目标,如果是指标带水准器的仪器,必须用指标微动螺旋使水准器气泡居中,然后读取竖盘读数L,这称为上半测回。

3. 将望远镜倒转,以盘右用同样方法照准同一目标,使指标水准器气泡居中后,读取竖盘读数R,这称为下半测回。

如果用指标带补偿器的仪器,在照准目标后即可直接读取竖盘读数。根据需要可测多个测回。

三)竖直角的计算

竖直角的计算方法,因竖盘刻划的方式不同而异。但现在已逐渐统一为全圆分度,顺时针增加注字,且在视线水平时的竖盘读数为

90°。现以这种刻划方式的竖盘为例,说明竖直角的计算方法、如遇其他方式的刻划,可以根据同样的方法推导其计算公式。

如上图所示,当在盘左位置且视线水平时,竖盘的读数为90°(图中(a)),如照准高处一点A(图中(b)),则视线向上倾斜,得读数L。按前述的规定,竖直角应为“+”值,所以盘左时的竖直角应为:

L

-

?

=90

α

当在盘右位置且视线水平时,竖盘读数为270°(图中(c)),在照准高处的同一点A时(图中(d)),得读数R。则竖直角应为:

?

-

=270

R

α

取盘左、盘右的平均值,即为一个测回的竖直角值,即

2180

2

?

-

-

=

+ =

L

R

左α

α

α

如果测多个测回,则取各个测回的平均值作为最后成果。

观测结果应及时记入手簿,手簿的格式见实习手簿。

四)竖盘指标差

如果指标不位于过竖盘刻划中心的铅垂线上,则如下图所示,视线水平时的读数不是90°或270°,而相差x,这样用一个盘位测得的竖直角值,即含有误差x,这个误差称为竖盘指标差。为求得正确

角值α,需加入指标差改正。即:

x +=左αα (3-1)

x -=右αα (3-2)

解上两式可得:

2左

右ααα+= (3-3)

2

右αα-=x (3-4) 从(3-3)式可以看出,取盘左、盘右结果的平均值时,指标差x 的影响已自然消除。将(3-1)减去(3-2)式,可得:

2360?

-+=L R x (3-5)

即利用盘左、盘右照准同一目标的读数,可按上式直接求算指标差x 。如果x 为正值,说明视线水平时的读数大于90°或270°,如果为负值,则情况相反。

以上各公式是按顺时针方向注字的竖盘推导的,同理也可推导出逆时针方向注字竖盘的计算公式。

在竖直角测量中,常常用指标差来检验观测的质量,即在观测的不同测回中或不同的目标时,指标差的较差应不超过规定的限值。例如用DJ6级经纬仪作一般工作时,指标差的较差要求不超过25″。此外,在单独用盘左或盘右观测竖直角时,按(3-5)或(3-6)式加入

指标差x,仍可得出正确的角值。

§3-5 经纬仪的检验与校正

按照计量法的要求,经纬仪与其他测绘仪器一样,必须定期送法定检测机关进行检测,以评定仪器的性能和状态。但在使用过程中,仪器状态会发生变化,因而仪器的使用者应经常利用室外方法进行检验和校正,以使仪器经常处于理想状态。

一、经纬仪应满足的主要条件

从测角原理已知:为了能正确地测出水平角和竖直角,仪器要能够精确地安置在测站点上;仪器竖轴能安置在铅垂位置;视线绕横轴旋转时,能够形成一个铅垂面;当视线水平时,竖盘读数应为90°或270°。

为满足上述要求,仪器应具备下述的理想关系:

1. 照准部的水准管轴应垂直于竖轴

2.照准部管水准器应垂直于仪器竖轴

3.视准轴应垂直于横轴

4.横轴应垂直于竖轴

5.横轴应垂直于竖盘且过其中心

二、经纬仪的检验和校正方法

经纬仪检验的目的,就是检查上述的各种关系是否满足。如果不能满足,且偏差超过允许的范围时。则需进行校正。检验和校正应按一定的顺序进行,确定这些顺序的原则是:

1. 如果某一项不校正好,会影响其他项目的检验时,则这一项

先做。

2. 如果不同项目要校正同一部位,则会互相影响,在这种情况下,应将重要项目在后边检验,以保证其条件不被破坏。

3. 有的项目与其他条件无关,则先后均可。

现分别说明各项检验与校正的具体方法:

(一) 照准部的水准管轴垂直竖轴

检验:先将仪器粗略整平后,使水准管平行于一对相邻的脚螺旋,并用这一对脚螺旋使水准管气泡居中,这时水准管轴L L'已居于水平

V'不在铅垂位置。然位置。如果两者不相垂直(如下图(a)),则竖轴V

后将照准部平转180°,由于它是绕竖轴旋转的,竖轴位置不动,则水准管轴偏移水平位置,气泡也不再居中,如下图(b)。如果两者不相垂直的偏差为α,则平转后水准管轴与水平位置的偏移量为2α。

校正:校正时用脚螺旋使气泡退回原偏移量的一半,则竖轴便处于铅垂位置,如下图(c)。再用校正装置升高或降低水准管的一端,使气泡居中,则条件满足,如下图(d)。

水准管校正装置的构造如图所示。如果要使水准管的右端降低,则先顺时针转动下边的螺旋,再顺时针转动上边的螺旋;反之,则先逆时针转动上边的螺旋,再逆时针转动下边的螺旋。校正好后,应以相反的方向转动上下两个螺旋,将水准管固紧。

(二) 十字丝竖丝垂直横轴

检验:以十字丝竖丝的一端照准一个小而清晰的目标点,再用望远镜的微动螺旋使目标点移动到竖丝的另一端,如下图所示。如果目标点到另一端时仍位于竖丝上,则理想关系满足。否则,需要校正。

(a) (b)

校正:校正的部位为十字丝分划板,它位于望远镜的目镜端。将护罩打开后,可看到四个固定分划扳的螺旋,如书图3-24所示。稍微拧松这四个螺旋,则可将分划板转动。待转动至满足理想关系后,再旋紧固定螺旋,并将护罩上好。

(三) 视准轴垂直于横轴

检验:选一长约100m的平坦地面,将仪器架设于中间O处,并将其整平。如下图所示,先以盘左位置照准设于离仪器约50m的一点A。再固定照准部,将望远镜倒转180°,改为盘右,并在离仪器约50m于视线上标出一点B1。如果仪器理想关系满足,则A、O、B1三点必在同一直线上。当用同样方法以盘右照准A点,再倒转望远镜后,视线应落于B1点上。如果第二次的视线未落于B1点,而是落于另一点B2,即说明理想关系不满足,需要进行校正。

校正:由上图可以看出,如果视线与横轴不相垂直,而有一偏差角c,则∠B1OB2=4c。将B1B2距离分为四等份,取靠近B2点的等分点B,则可近似地认为∠BOB2=c。在照准部不动的条件下,将视线从OB2,校正到OB,则理想关系可得到满足。

由于视线是由物镜光心和十字丝交点构成的,所以校正的部位仍为十字丝分划板。在书图3-24中,校正分划板左右两个校正螺旋,则可使视线左右摆动。旋转校正螺旋时,可先松一个,再紧另一个。待校正至正确位置后,应将两个螺旋旋紧,以防松动。

(四) 横轴垂直于竖轴

检验:在竖轴位于铅垂的条件下,如果横轴不与竖轴垂直,则横轴倾斜。如果视线已垂直横轴,则绕横轴旋转时构成的是一个倾斜平面。根据这一特点,在作这项检验时,应将仪器架设在一个高的建筑物附近。当仪器整平以后,在望远镜倾斜约30°左右的高处,以盘左照准一清晰的目标点A,然后将望远镜放平,在视线上标出墙上的一点B,如下图(a)所示。再将望远镜改为盘右,仍然照准A点,并放平视线,在墙上标出一点C,如下图(b)。如果仪器理想关系满足,则B、C两点重合。否则,说明这一理想关系不满足,需要校正。

(a) (b) (c) (d)

校正:由于盘左盘右倾斜的方向相反而大小相等,所以取B、C 的中点M,则A、M在同一铅垂面内。然后照准M点,将望远镜抬高,则视线必然偏离A点,而落在A 处,如上图(c)所示。在保持仪器不动的条件下,校正横轴的一端,使视线落在A上,如上图(d),则完成校正工作。

在校正横轴时,需将支架的护罩打开。其内部的校正装置是一个偏心轴承,当松开三个轴承固定螺旋后,轴承可作微小转动,以迫使横轴端点上下移动。待校正好后,要将固定螺旋旋紧,并上好护罩。

由于这项校正需打开支架护罩,一般不宜在野外进行。

(五)竖盘指标差的检验校正

检验:检验竖盘指标差的方法,是用盘左、盘右照准同一目标,并读得其读数L和R后,按公式计算其指标差值。当指标差的绝对值大于1′时,则应进行校正。

校正:

A.竖盘指标水准管装置的经纬仪。保持盘右照准原来的目标不变,这时的正确读数应为R-x。用指标水准管微动螺旋将竖盘读数安置在R-x的位置上,这时水准管气泡必不再居中,调节指标水准管校正螺旋,使气泡居中即可。上述的每一项校正,一般都需反复进行几次,直至其误差在容许的范围以内。

B.竖盘指标自动归零装置的经纬仪,对于这种经纬仪一般交由专业维修人员进行维修。

(六) 光学对中器的视线与竖轴旋转中心线重合

检验:如果这一理想关系满足,光学对中器的望远镜绕仪器竖轴

旋转时,视线在地面上照准的位置不变。否则,视线在地面上照准的轨迹为一个圆圈。

由于光学对中器的构造有在照准部上和基座上两种,所以检验的方法也不同。

对于安装在照准部上的光学对中器,将仪器架好后,在地面上铺以白纸,在纸上标出视线的位置,然后将照准部平转180°,如果视线仍在原来的位置,则理想关系满足。否则,需要校正。

对于安装在基座上的光学对中器,由于它不能随照准部旋转,不能采用上述的方法。可将仪器平置于稳固的桌子上,使基座伸出桌面。在离仪器1.3m左右的墙面上铺以白纸,在纸上标出视线的位置,然后在仪器不动的条件下将基座旋转180°,如果视线偏离原来的位置,则需校正。

校正:造成光学对中器误差的原因有二:一是在直角棱镜上视线的折射点不在竖轴的旋转中心线上;一是望远镜的视线不与竖轴的旋转中心线垂直,或者直角棱镜的斜面与竖轴的旋转中心线不成45°。

由于前一种原因影响极小,所以都校正后者。不同厂家生产的仪器,可校正的部位也不同。有的是校正对中器的望远镜分划板,如北光的DJ2E;有的则是校正直角棱镜,如上三光的DJK-6即是。

由于检验时所得前后两点之差是由二倍误差造成的,因而在标出两点的中间位置后,校正有关的螺旋,使视线落在中间点上即可。对中器分划板的校正与望远镜分划板的校正方法相同。直角棱镜的校正装置位于两支架的中间,图3-33为上三光DJK-6校正装置的示意

图。调节螺旋1,则视线前后移动,调节螺旋2、3,则视线左右移动。

§3-6 角度测量的误差分析

在角度测量中,由于多种原因会使测量的结果含有误差。研究这些误差产生的原因、性质和大小,以便设法减少其对成果的影响。同时也有助于预估影响的大小,从而判断成果的可靠性。

影响测角误差的因素有三类:即仪器误差、观测误差、外界条件的影响。

一、仪器误差

仪器虽经过检验及校正,但总会有残余的误差存在。仪器误差的影响,一般都是系统性的,可以在工作中通过一定的方法予以消除或减小。

主要的仪器误差有:水准管轴不垂直于竖轴,视线不垂直横轴、横轴下垂直竖轴、照准部偏心,光学对中器视线不与竖轴旋转中心线重合及竖盘的指标差等。

(一) 水准管轴不垂直竖轴

这项误差影响仪器的整平,即竖轴不能严格铅垂,横轴也不水平。但安置好仪器后,它的倾斜方向是固定不变的,不能用盘左盘右消除。如果存在这一误差,可在整平时于一个方向上使气泡居中后,再将照准部平转180°,这时气泡必然偏离中央。然后用脚螺旋使气泡移回偏离值的一半,则竖轴即可铅垂。这项操作要在互相垂直的两个方向上进行,直至照准部旋转至任何位置时,气泡虽不居中,但偏移量不变为止。

(二) 视线不垂直横轴

如上图所示:如果视线与横轴垂直时的照准方向为AO ,当两者不垂直而存在一个误差角c 时,则照准点为O 1。如要照准O ,则照准部需旋转c '角。这个c '角就是由于这项误差在一个方向上对水平度盘读数的影响。由于c '是c 在水平面上的投影,从上图可知:

ρ?='AB BB c 1

而 11,c o s OO BB AO AB ==α

所以 ααραs e c c o s c o s 1?==?='c c AO OO c

由于一个角度是由两个方向构成的,则它对角度的影响为:

()1212

sec sec αα-='-'=?c c c c 式中α2、α1为两个方向的竖直角。

由上式可知,在一个方向上的影响与误差角c 及竖直角α的正割的大小成正比;对一个角度而言,则与误差角c 及两方向竖直角正割之差的大小成正比,如两方向的竖直角相同,则影响为零。

因为在用盘左、盘右观测同一点时,其影响的大小相同而符号相反,所以在取盘左盘右的平均值时,可自然抵消。

(三) 横轴不垂直竖轴

因为横轴不垂直竖轴,则仪器整平后竖轴居于铅垂位置,横轴必发生倾斜。视线绕横轴旋转所形成的不是铅垂面,而是一个倾斜平面,如上图所示。过目标点O 作一垂直于视线方向的铅垂面,O '点位于过O 的铅垂线上。如果存在这项误差,则仪器照准O 点,将视线放平后,照准的不是O '点而是O1点。如果照准O ',则需将照准部转动ε角。这就是在一个方向上,由于横轴下垂直竖轴,而对水平度盘读数的影响,倾斜直线1OO 与铅垂线之间的夹角i 与横轴的倾角相同,从上图可知:

ρε?''=O A O O 1

O O i

O O '

?='ρ1

αεtg i O A O O i ?=''?=

式中i ——横轴的倾角

α——视线的竖直角

它对角度的影响为: ()1212ααεεεtg tg i -=-=?

由上式可见,它在一个方向上对水平度盘读数的影响,与横轴的倾角及目标点竖直角的正切成正比;它对角度的影响,则与横轴的倾角及两个目标点的竖直角正切之差成正比。当两方向的竖直角相等

由于对同一目标观测时,盘左盘右的影响大小相同而符号相反,所以取平均值可以得到抵消。

(四) 照准部偏心

所谓照准部偏心,即照准部的旋转中心与水平盘的刻划中心不相重合。这项误差只有在直径一端有读数的仪器才有影响,而采用对径符合读法的仪器,可将这项误差自动消除。

如下图所示,设度盘的刻划中心为O ,而照准部的旋转中心为O1。当仪器的照准方向为A 时,其度盘的正确读数应为a 。但由于偏心的存在,实际的读数为1a 。a a 1即为这项误差的影响。

照准部偏心影响的大小及符号是依偏心方向与照准方向的关系而变化。如果照准方向与偏心方向一致,其影响为零;两者互相垂直时,影响最大。在上图中,照准方向为A 时,读数偏大,而照准方向为B 时,则读数偏小。

当用盘左、盘右观测同一方向时,是取了对径读数,其影响值大小相等而符号相反,在取读数平均值时,可以抵消。

(五) 光学对中器视线不与竖轴旋转中心线重合

这项误差是影响测站偏心,将在后边详细说明,如果对中器是附在基座上,在观测测回数的一半时,可将基座平转180°再进行对中,

经纬仪原理

水平角观测(经纬仪原理) 一、水平角测角原理 如图3—9所示,A、B、C为地面三点,高程不相等。将这三点沿铅垂线方向投影到PQ水平面上,在水平面上得到A1、B1、C1三点,则水平成B1A1与B l C1夹角β定义为地面上直线BA和BC间的水平角。由此可见,地面任意两直线间的水平角度,为通过该两直线所作竖直面间的两面角。 为了能测出水平角的大小,可在此两竖直面的交线上任一高度0点水平地放置一刻度盘,通过BA和BC和一竖直面,与刻度盘的交线为0m、0n,在刻度盘上相应的读数为b和a,从而求得水平角。 β=a—b (3—1) 根据以上分析,测量水平角的经纬仪必须具备一个水平度盘,并设有能在刻度盘上进行读数的指标;为了瞄准不同高度的目标,经纬仪的望远镜不仅能在水平面内转动,而且还能在竖直面内旋转。 图3—4水平角测量 二、经纬仪原理 经纬仪有游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪三类。游标经纬仪一般为金属度盘、游标读数、锥形轴系,目前已很少使用。电子经纬仪尚未普及,而光学经纬仪具有读数精度高、体积小、重量轻、使用方便和密封性能好等优点被广泛使用,下面对光学经纬仪、电子经纬仪作简要介绍。 1.J6级光学经纬仪 如图3—5是北京光学仪器厂生产的红旗Ⅱ型经纬仪。各部件的名称均标注在图上。理论上,一测回测角中误差为6″,故称为6秒级经纬仪,它属于较低精度的经纬仪,一般用于五等以下的控制测量和其他较低精度的测量工作。 J6经纬仪是由基座水平度盘和照准部三部分组成的。 基座上有三个脚螺旋6用来整平仪器。5是轴座连接螺旋,拧紧它可以将仪器固定在基座上,该螺旋不要松动,以免仪器分离而坠落。 水平度盘外面看不见,它是一个玻璃制成的圆环,盘上按顺时针方向刻有分划,从0°—360°,用来测量水平角。

经纬仪的使用方法(免费)

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

经纬仪认识与使用实验报告

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

经纬仪的使用说明书

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

经纬仪原理及角度测量方法解析

经纬仪原理及角度测量方法 内容:理解水平角、竖直角测量的基本原理;掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数方法;水平角测量的测回法和方向观测法;掌握竖盘的基本构造及竖直角的观测、计算方法;掌握光学经纬仪的检验与校正方法;了解水平角测量误差来源及其减弱措施及电子经纬仪的测角原理及操作方法。 重点:光学经纬仪的使用方法;水平角测回法测量方法;竖直角测量方法; 难点:光学经纬仪的检验与校正。 § 3.1 角度测量原理 角度测量(angular observation) 包括水平角(horizontal angle) 测量和竖直角(vertical angle) 测量。 一、水平角定义 从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角,称为水平角。其范围:顺时针0°~360°。 二、竖直角定义 在同一竖直面内,目标视线与水平线的夹角,称为竖直角。其范围在0°~±90°之间。如图当视线位于水平线之上,竖直角为正,称为仰角;反之当视线位于水平线之下,竖直角为负,称为俯角。

§ 3.2 光学经纬仪(optical theodolite ) 经纬仪是测量角度的仪器。按其精度分,有DJ6 、DJ2 两种。表示一测回方向观测中误差分别为6"、2"。 一、DJ6 光学经纬仪的构造 DJ6 光学经纬仪图 1、照准部(alidade) 2、水平度盘(horizontal circle) 3、基座(tribrach) 二、J6的读数方法 1、J6 经纬仪采用“分微尺测微器读数法”,分微尺的分划值为1ˊ,估读到获0.1ˊ( 即:6") 。如图,水平度盘读数为:73°04ˊ24"。 2、“ H ”——水平度盘读数,“ V ”——竖直度盘读数。 三、J2 光学经纬仪的构造

经纬仪的使用方法

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

经纬仪的认识与使用实验报告

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

精密光学经纬仪的构造及使用方法

§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。

经纬仪及其使用要求

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

精密光学经纬仪的构造及使用方法

§3.2 精密光学经纬仪的构造及使用方法 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方法作如下介绍。 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 管的内壁打磨成光滑的曲面,管内注入冰 点低,流动性强,附着力较小的液体,并 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内,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 ,水准管内壁圆弧的切线,如图3-3所示。另外,由于水准管内的液体比空气重,当液体静止时,管内气泡永远居于管内最高位置,如图3-3中的'O 位置。显然,过'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,使其水准轴与水准器轴相重合,即气泡最高点'O 与水准器分划中心O 重合,这时经纬仪的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 管内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。 如前所述,水准管的内壁是一圆弧,圆弧的曲率半径愈大,水准管上一格所对应的圆图3-3 水准轴与水准器轴

DJ6光学经纬仪的认识与使用

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

经纬仪的原理与使用

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

J2光学经纬仪使用说明书

,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。

经纬仪使用教程讲解

经纬仪及角度测量 第一节 角度测量原理 角度测量包括水平角测量和竖直角测量,是测量的三项基本工作之一。角度测量最常用的仪器是经纬仪。水平角测量用于计算点的平面位置,竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改算成水平距离。 一、水平角测量原理 水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角,也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。用β表示,角值范围0o~360 o。如图3-1所示,设A 、B 、C 是任意三个位于地面上不同高程的点,B 1A 1、B 1C 1为空间直线BA 、BC 在水平面上的投影,B 1A 1与B 1C 1的夹角β就是为地面上BA 、BC 两方向之间的水平角。 为了测出水平角的大小,可以设想在B 点的上方水平地安置一个带有顺时针刻画、注记的圆盘,并使其圆心O 在过B 点的铅垂线上,有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时,刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上,直线BA 、BC 在水平圆盘上的投影是om 、on ,此时如果能读出om 、on 在水平圆盘上的读数m 和n ,那么水平角β就等于m 减去n ,即n m -=β。 因此,用于测量水平角的仪器必须有一个能读数的度盘,并能使之水平。为了瞄准不同方向,该度盘应能沿水平方向转动,也能高低俯仰。当度盘高低俯仰时,其视准独应划出一竖直面,这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。 经纬仪就是根据上述要求设计制造的一种测角仪器。 图3-1 水平角测量原理 图3-2 竖直角测量原理 二、竖直角测量原理 竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。角值范围为-90°~+ 90°。视线向上倾斜,竖直角为仰角,符号为正。视线向下倾斜,竖直角为俯角,符号为负。 竖直角与水平角一样,其角值也是度盘上两个方向读数之差。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。任何类型的经纬仪,制作上都要求当竖直指标水准管气泡居中,望远镜视准轴水平时,其竖盘读数是一个固定值。因此,在观测竖直角时,只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角,而不必观测水平方向。

第7章 经纬仪及水平角观测复习过程

第7章经纬仪及水 平角观测

第七章经纬仪及水平角观测 一、选择题 1、光学经纬仪基本结构由 C 。 A.照准部、度盘、辅助部件三大部分构成 B.度盘、辅助部件、基座三大部分构成 C.照准部、度盘、基座三大部分构成 2、测站上经纬仪对中是使经纬仪中心与__ ① C ,整平目的是使经纬仪__② C 。 ①A. 地面点重合 B. 三脚架中孔一致 C.地面点垂线重合。 ②A. 圆水准器气泡居中 B. 基座水平 C.水平度盘水平。 3、经纬仪对中和整平操作的关系是( A )。 A. 互相影响,应反复进行 B. 先对中,后整平,不能反复进行C.相互独立进行,没有影响D.先整平,后对中,不能反复进行 4、经纬仪安置的步骤应是 B 。 A.经纬仪对中、三脚架对中、三脚架整平、精确整平 B.三脚架对中、经纬仪对中、三脚架整平、精确整平 C.三脚架整平、经纬仪对中、三脚架对中、精确整平 5、经纬仪不能直接用于测量( A )。 A.点的坐标 B.水平角 C.垂直角 D.视距 6、水准仪与经纬仪应用脚螺旋的不同是 A 。 A. 经纬仪脚螺旋应用于对中、精确整平,水准仪脚螺旋应用于粗略整平 B. 经纬仪脚螺旋应用于粗略整平、精确整平,水准仪脚螺旋应用于粗略整平 C.经纬仪脚螺旋应用于对中,水准仪脚螺旋应用于粗略整平

7、经纬仪测量水平角时,正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差 ( A )。 A .180° B .0° C .90° D .270° 8、下面测量读数的做法正确的是( C ) A.用经纬仪测水平角,用横丝照准目标读数 B.用水准仪测高差,用竖丝切准水准尺读数 C.水准测量时,每次读数前都要使水准管气泡居中 D.经纬仪测竖直角时,尽量照准目标的底部 9、用经纬仪测水平角和竖直角,一般采用正倒镜方法,下面哪个仪器误差不能 用正倒镜法消除( D ) A . 视准轴不垂直于横轴 B . 盘指标差 C . 横轴不水平 D . 不竖直 10、用经纬仪测竖直角,盘左读数为81o12′18",盘右读数为278o45′54"。则该 仪器的指标差为( B ) A .54" B.-54" C.6" D.-6" 11、下面哪个算式是表示视线倾斜时视距测量所得出的水平距离( C )。 A .KS B.αcos KS C.α2cos KS D.α2sin 2 1KS

经纬仪的认识与使用.

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。

经纬仪测角实验报告

一、实验目的与要求 1、认识DJ6、DJ2光学经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用。 2、掌握DJ6、DJ2光学经纬仪的基本操作和读数方法。 3、掌握用DJ6、DJ2光学经纬仪按方向观测法(全圆方向观测法)测水角的方法及记录、计算方法,了解各项限差要求及检核。 4、掌握用DJ6光学经纬仪观测垂直角的方法(中丝法)。 二、实验原理与方案 1、人员组织: 第10实验小组由7人组成,每轮实验设置:观测员1人、记录员1人,机动人员5人。 2、仪器设备: DJ6、苏一光DJ2经纬仪各l台、记录板1块、测伞1把、记录手簿1本(附记录板)、木桩1根、水泥钉1枚、2B铅笔2、粉笔1支。 3、实验原理: (1)水平角观测原理如图3-1所示。空间两直线OA和OB相交于点O,将点A、O、B沿铅垂线方向投影到水平面上,得相应投影点A′O′B′,水平线O′A′和O′B′夹角β即是过两方向线所做铅垂面夹角—水平角。经纬仪水平度盘上的读数a和b,则水平角β为两读数之差: β=b-a 图3-1 (2)全圆方向观测法原理如图3-2所示。方向观测法是在一测回内把测站上所有观测方向,先盘左位置依次观测,再盘右位置依次观测,取盘左盘右平均值作为各方向的观测值。如图测站点O周围有待测目标A、B、C,选A作为起始方向。用盘左顺时针旋转照准部,依次照准A、B、C、A,读取观测值,称为上半测回;然后纵转望远镜,改用右盘逆时针旋转照准部,依次照准A、C、B、A并读数,称为下半测回。上、下半测回合起来称为一个测回。

图3-2 (3)垂直角观测原理如图3-3所示。垂直角是在同一铅垂面内某目标方向的视线与水平线的夹角a,其范围为0°~±90°,图中Z A、Z A为A、B方向的天顶距读数。用经纬仪望远镜找准目标A、B,由垂直度盘读数减去水平线在度盘上的度数,即可得到垂直角。 如图3-3 三、实验内容与步骤 (一)安置仪器 1、对中整平(锤球对中) (1)将三脚架调整到合适高度,张开三脚架安置在测站点O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)若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、精确整平对中 (1)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; (2)将照准部转动90°,转动第三个脚螺旋,使水准管气泡居中。

经纬仪的使用方法

一、经纬仪的使用方法 应用经纬仪测量角度之前,必须在测点(标桩中心)上安置经纬仪,安置经纬仪包括对中、整平两部分,在观测角度时,还要用望远镜瞄准目标。 对准、整平和瞄准是使用经纬仪的主要操作过程,必须熟练掌握,下面分三步进行描述: 1、对准:对准的目的是度盘中心与测点(标桩中心)在 同一个垂直线上,对准的步骤如下: 1)松开三角架的伸长螺栓,张开三角架,架设在测点上(标桩中心) 2)根据使用人的高度调整三角架的高度,使其高低度合适, 3)三角架顶部尽量水平,三角架安装平稳后,用线坠初步对中,然后仪器放在三角架上,用中心螺栓固定。 4)观测线坠尖端是否对准测点(标桩中心)如果相差不大,可以轻微移动一下仪器或者用脚踩一下三角架是 其对中,如果相差太大就要移动三角架,重新进行调 整。 2、整平: 整平就是把经纬仪的水平度盘安置成水平位置,使仪器的竖轴处于铅垂位置,调整仪器的基座螺栓,使游标度盘上的水准管气泡居中,水平度盘便处于水平位置。

3、瞄准: 经纬仪经过对中、整平以后,就可以开始观测了,在观测目标时,首先把望远镜对向空中,转动镜筒使十字线清晰,然后放松望远镜和度盘制动螺栓,使目标在望远镜内,尽量使目标在十字线交叉点附近,此时旋紧度盘与望远镜制动螺栓,然后转动度盘与望远镜微调螺栓,精确的瞄准目标,同时再进一步对光,并清除十字线视差,便可以读取度盘读数了。 说明: 1、经纬仪使用前必须经过校验合格 2、经纬仪在使用前还应在现场进行实地校核,测一闭合 回路看是否满足要求。 3、经纬仪架设应平稳,防止应震动产生误差。 4、经纬仪要设专人保管,在使用和搬运过程中要轻拿轻 放,防止震动。 二、水平仪的使用:

激光经纬仪使用说明和注意事项讲解

激光经纬仪使用说明 1. 仪器用途 激光是一种方向性极强、能量十分集中的光辐射。这对于实现测量过程的高精度、方便性及自动化是十分有益的。本仪器在J2光学经纬仪上引入半导体激光,通过望远镜发射出来。激光束于望远镜照准轴保持同轴、同焦。因此,除具备光学经纬仪的所有功能外,还有供一条可见的激光束,十分便于工程施工。本仪器望远镜可绕过支架作盘左盘右测量,保持了经纬仪的测角精度。也可向天顶方向垂直发射光束,作为一台激光垂准仪用。若配置弯管读数目镜,则可根据竖盘读数对垂直角进行测量。望远镜照准轴精细调成水平后, 有可作激光水准仪用。若不使用激光, 仪器仍可作J2光学经纬仪用。 2. 仪器使用方法 2.1 架立三脚架 将三脚架架于测站上,调节架脚的长度,使得三脚架在放置仪器后,操作者的眼睛稍微高于望远镜视轴水平位置的高度,然后将三脚架上的旋手分别锁紧; 2.2放置仪器 打开仪器箱,取出仪器放置脚架上,一只手扶住仪器,另一只手将中心螺钉旋入仪器基座的螺孔内,旋紧中心螺钉时不要放松,也不要过紧;同时关上仪器箱; 2.3水平和直线度、角尺测量 A:水平测量:调整仪器底盘上水平泡至三面水平(水平泡居中后,调整仪器上水平/垂直旋钮至垂直位置后,目视刻度盘里刻度精确在 90度(此事激光束打出来的是一条水平线 ,后开始测量被测点的水平; B:直线度测量:仪器调整水平后,在被测物体两端测量并调出一条平行于两测量点的直线, 后根据现场情况,进行逐点测量;得出直线度数据;

C:角尺测量:仪器在调整水平和对好两点的直线度后, 调整仪器上的水平 /垂直旋钮至水平位置后看激光刻度盘里面的此时的激光刻度数据,并且把它调整到一个整数(便于操作和记忆,如 60度、 65度、 90度。。。。。 ,后测量被测物体的相关数据(相对于对直线的两点 3. 仪器使用的注意事项: 激光操作仪是一种精密光学仪器,正确合理的使用和保养对提高仪器的使用寿命、保持仪器的精度有很大作用;以下几点需特别注意: 1 仪器从箱中取出需小心, 一手扶住照准部, 一手握住三角基座, 装箱时同取出时动作相同; 2仪器装上三脚架,锁紧螺栓要牢靠,以防仪器摔下; 3操作仪器时,动作要轻柔平稳,转动仪器锁紧机构不要用力过猛; 4使用过程中应避免阳光直晒,以免影响观测精度,遇到下雨时,用伞遮住仪器,以防仪器被雨淋坏; 5仪器受潮后应将仪器进行干燥处理后在使用; 6 仪器表面清洁应用软毛刷轻轻涮出, 如有水气或油污, 可用干净的丝绸、脱脂棉或擦镜纸轻轻擦净,切莫用手触摸光学零件,以防发霉; 7仪器长期不用时,要定期试用检查,并且要取出电池;箱体内要放适当干燥剂,干燥剂失效后要立即调换;箱子应放于干燥、清洁、通风良好的室内; 8仪器应在-10~+45℃温度下使用。

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