经纬仪的使用Word格式.docx
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使测站点到两目标的方向线进行垂直投影的水平面(水平度盘)保证水平。
经纬仪上使用的整平装置有圆水准器(用于概略整平)和管水准器(用于精确整平)。
3、照准装置:
看清远处的照准目标并进行精确瞄准。
经纬仪上安装的照准装置是望远镜。
4、读数装置:
精确测得角值(实际上直接读数是水平方向值,两个水平方向值相减才是水平角)大小。
读数装置包含度盘和光路系统。
三、对中与整平的概念
1、对中:
将仪器或照准目标的中心安置在通过测站点或照准点的铅垂线上的测量工作,叫做对中。
2、整平:
利用水准器气泡居中原理,将仪器上的某一条直线或某一个平面安置成水平的测量工作,叫做整平。
§
3-2DJ6型光学经纬仪的构造
我国现行测量规范把经纬仪按精度从高到低划分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等五个等级;
按读数设备划分可分为光学经纬仪和电子经纬仪;
按用途划分又可分为普通经纬仪(含DJ6和DJ15)和精密经纬仪(含DJ07、DJ1、DJ2);
按轴系结构划分还可分为方向经纬仪和复测经纬仪。
DJ6型光学经纬仪的构造分为三部分:
照准部、水平度盘(包括读数设备及光路系统)及基座。
下面以国产的DJ6型光学经纬仪(属于方向经纬仪)为例,介绍其外观的主要结构名称、作用及其基本使用方法,如图3-2所示。
一、照准部
照准部系指经纬仪上部可绕竖轴水平转动的部分。
它由左右支架、望远镜、垂直度盘和水准器等组成。
望远镜、垂直度盘和横轴固连在一起,横轴安装在左右支架上。
整个照准部绕竖轴在水平方向的转动由水平制动螺旋和水平微动螺旋控制。
图3-2DJ6型光学经纬仪的外观结构示意图
1.望远镜物镜2.望远镜目镜3.望远镜十字丝板护盖4.望远镜物镜调焦环
5.粗瞄器6.垂直度盘7.垂直制动螺旋8.垂直微动螺旋9.水平制动螺旋
10.水平微动螺旋11.读数显微镜目镜12.垂直度盘指标水准器微动螺旋13.光学
对点器目镜14.竖轴锁紧螺丝15.垂直度盘指标水准器反光镜16.垂直度盘指
标水准器17.度盘读数反光镜18.水平度盘变换器护盖19水平度盘变换器
20.照准部管水准器21.圆水准器22.脚螺旋23.脚架架头24.脚架架腿
1、照准部的构造
DJ6型光学经纬仪照准部的构造分为如下几个部分:
①、望远镜
望远镜的构造主要包括:
A、物镜;
B、目镜;
C、调焦透镜;
D、十字丝板。
经纬仪的望远镜与水准仪的原理、用法基本一样。
不同的是,经纬仪的望远镜上安装的粗瞄器,其一般为光学形式,需利用眼睛的“视觉暂留”功能,从粗瞄器内看光学瞄准标志(一般为特殊明亮的十字丝或三角形),从粗瞄器外用眼睛直接看远处的照准目标。
这样里外对照着看,才能概略瞄准目标。
②、横轴:
望远镜的竖直旋转轴。
③、竖轴:
照准部的水平旋转轴。
④、左右支架:
横轴的支撑架。
⑤、照准部管水准器:
安装于照准部上的管水准器。
⑥、竖盘指标水准器:
安装于左支架(竖盘所处于的支架)上的用于标志垂直度盘指标是否处于正确位置的管水准器。
它在测量垂直角时使用。
⑦、垂直度盘:
光学玻璃圆盘,它套在横轴上,其上沿着顺时针方向刻有0°
至359°
的刻划(有的经纬仪垂直度盘为逆时针注记刻划),用来测量垂直角。
垂直度盘在观测中随望远镜一起转动,在测回间不能够变换其位置。
⑧、光学对点器:
安装于水平度盘上方的用于进行仪器对中的光学望远镜。
其为外对光式望远镜,左右旋转是目镜对光,伸缩是物镜对光。
2、几何轴线及其相互之间应具有的正确关系
①、DJ6型光学经纬仪上有如下几条几何轴线:
圆水准轴、管水准轴、竖轴、视准轴、横轴、光学对点器光轴等。
②、DJ6型光学经纬仪上各几何轴线之间应具有的正确关系:
经纬仪安置在所测角的顶点上,通过管水准轴来标志水平度盘水平,仪器上部可绕竖轴在水平方向转动,望远镜视准轴可绕横轴在垂直平面内转动。
各轴线之间在几何上应满足如下关系:
圆水准轴∥、、、、望远镜的十字丝竖丝⊥、与光学对点器光学垂线(称为光轴)重合,以及垂直于水平度盘,且过水平度盘中心。
通过一定的操作步骤可使与过顶点的铅垂线重合,此时水平度盘和处于水平状态,可绕在瞄准的目标点和测站点之间建立铅垂平面。
瞄准不同目标时的方向读数,可在望远镜旁的读数显微镜中读出。
二、水平度盘及读数设备(含光路系统)
1、水平度盘
水平度盘是光学玻璃圆盘,它套在竖轴上,其上沿着顺时针方向刻有0°
-359°
的刻划,用来测量水平角。
水平度盘在观测中不随照准部一起转动,但可在测回间通过水平度盘变换器变换水平度盘位置。
2、读数设备
读数设备包括进行水平度盘和垂直度盘读数的读数显微镜及其光路系统。
DJ6型光学经纬仪的光路基本是:
外来光线经度盘读数反光镜反射后,穿过照明进光窗,经转向棱镜的折射、透镜的聚光,又经照明棱镜的折射,使照亮了的度盘的分划线通过显微镜物镜组,经转向棱镜转向后,到达刻有测微分划尺(简称分微尺)的读数窗与场镜的平面上。
然后,经过转向棱镜和转象透镜,成象在读数显微镜目镜的焦平面上。
在读数显微镜内就可看到度盘分划和分微尺影象。
为了读取度盘上不足一格的分、秒值,读数设备中都设置了测微装置。
DJ6型光学经纬仪的测微装置有两种,即分微尺式测微器和单平板玻璃板式测微器(测微轮式测微器)。
下面主要介绍分微尺式测微器的读数方法(DJ6型光学经纬仪的测微轮式测微器与DJ2型光学经纬仪的测微装置在外观用法上相近,这里不介绍)。
如图3-3为从读数显微镜中看到的度盘分划和分微尺影象,H表示水平度盘读数影象(Horizontality),V表示垂直度盘读数影象(Vertical)。
度盘的格值为,分微尺是按度盘弧长影象的宽度等分成60小格,每一小格的格值相当于度盘的。
度盘的度分划线是分微尺上的分、秒读数指标线。
读数时,先依出现在分微尺上度分划线读取整度数,然后,再依此分划线在分微尺上读取分、秒值,应直读到,估读到,即。
水平度盘读数为,垂直度盘读数为。
图3-3水平度盘和垂直度盘读数示意图
三、基座
同DS3水准仪。
3-3经纬仪的安置与基本使用方法
一、经纬仪的安置方法
经纬仪的安置包括对中和整平两项工作。
这两项工作应互相兼顾,不能互相独立分开操作。
根据对中方法的不同,经纬仪的安置通常分为两种方法,对于利用垂球对中的安置方法在此不予介绍。
下面以型普通光学经纬仪为例,重点介绍利用光学对点器对中的安置方法。
1、架设脚架,仪器出箱,将仪器连接到架头上。
2、如果测站点处是坚实的地面,先将一个架腿安实,用两手分别握住另两个架腿,眼睛看着光学对点器里的对中标志(一般为空心黑色圆环或黑色的十字丝),移动这两个架腿(左右摆动或俯仰),使架头大致水平且概略对中──光学对点器的对中标志与地面点标志基本重合,并用眼睛的余光注意架头,应保持其大致水平;
然后,踩实这两个架脚。
如果测站点处的地面土质松软,应保证左右摆动或俯仰的那两个架脚踩实之后,使架头大致水平且概略对中──光学对点器的对中标志与地面点标志基本重合。
3、旋动三个脚螺旋使仪器精确对中;
然后,伸缩某两个架腿(第三个架腿不要动),整平圆水准器气泡。
这一步应反复进行(一般要反复进行二至三次)。
4、在两个互相垂直的水平方向上用脚螺旋严格整平照准部管水准器气泡,此时,对中可能受到一定的破坏。
如图3-4所示为整平照准部管水准器气泡示意图。
图3-4整平照准部管水准器气泡示意图
5、拧松架头中心连接螺旋,使仪器的基座在架头上平移(注意:
不能扭转基座或旋动脚螺旋),使仪器精确对中;
然后,拧紧架头中心连接螺旋。
6、反复进行第4、第5这两步,直至对中误差、整平误差均符合规范规定的限差要求为止。
二、经纬仪的基本使用方法
经纬仪的基本使用方法包括:
1、经纬仪的安置(对中、整平)。
2、瞄准目标:
①先用粗瞄器瞄准目标,②调焦(目镜对光、物镜对光)并消除视差,③用水平制动螺旋、垂直制动螺旋、水平微动螺旋、垂直微动螺旋控制望远镜,精确瞄准目标(若进行水平度盘读数,应使用竖丝瞄准目标;
若进行垂直度盘读数,一般应使用横丝切准目标的顶端)。
3、读数:
读取水平度盘或垂直度盘的读数。
3-4水平角观测方法
水平角观测方法有测回法、方向观测法和复测法等,这里以型普通光学经纬仪为例,介绍目前测量工作中常用的两种方法:
即测回法和方向观测法。
一、测回法
测回法是观测水平角的最基本方法,常用于观测由两个方向所夹的单个水平角。
、观测步骤
如图3-5所示,用测回法测量水平角β的大小时,一个测回观测步骤如下:
1、在B点安置(即对中和整平)经纬仪。
图3-5测回法测量水平角示意图
2、盘左(即垂直度盘在望远镜的左侧,又称正镜)瞄准左目标A,读取水平度盘读数(一般用表示盘左的度盘读数),记入水平角观测手薄中(见表3-1);
松开水平制动螺旋,顺时针方向转动照准部瞄准右目标C,读取水平度盘读数,记入观测手薄中。
则盘左测得的水平角值为:
。
此称为上半测回。
3、盘右(即垂直度盘在望远镜的右侧,又称倒镜)瞄准右目标C,读记水平度盘读数(一般用表示盘右的度盘读数);
松开水平制动螺旋,逆时针方向转动照准部瞄准左目标A,读记水平度盘读数。
则盘右测得的水平角值为:
此称为下半测回。
4、当与之差不超过规范规定的限差时,取其平均值作为结果。
上半测回与下半测回合称为一个测回。
水平角观测记录表3-1
仪器:
天气:
:
晴成像:
清晰观测者:
李亮记录者:
王海作业日期:
6月18日
第
测
回
测站
盘位
观测
目标
水平度盘读数
半测回角值
一测回角值
各测回平均角值
备注
°
′″
1
盘左
00324
955330
955336
955654
盘右
1800312
955342
2755654
2
900206
955348
955339
1855554
2700206
9553
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