怎樣使用經(jīng)緯儀
興邦
經(jīng)緯儀是測量工作中的主要測角儀器。由望遠(yuǎn)鏡、水平度盤、豎直度盤、水準(zhǔn)器、基座等組成,測量時(shí),將經(jīng)緯儀安置在三腳架上,用垂球或光學(xué)對點(diǎn)器將儀器中心對準(zhǔn)地面測站點(diǎn)上,用水準(zhǔn)器將儀器定平,用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)測量目標(biāo),用水平度盤和豎直度盤測定水平角和豎直角;按精度分為精密經(jīng)緯儀和普通經(jīng)緯儀;按讀數(shù)設(shè)備可分為光學(xué)經(jīng)緯儀和游標(biāo)經(jīng)緯儀;按軸系構(gòu)造分為復(fù)測經(jīng)緯儀和方向經(jīng)緯儀。接下來小編就教大家怎么使用經(jīng)緯儀。
經(jīng)緯儀的安置方法
1.初步對中整平
(1)用錘球?qū)χ校洳僮鞣椒ㄈ缦隆?br />1)將三腳架調(diào)整到合適高度,張開三腳架安置在測站點(diǎn)上方,在腳架的連接螺旋上掛上錘球,如果錘球尖離標(biāo)志中心太遠(yuǎn),可固定一腳移動(dòng)另外兩腳,或?qū)⑷_架整體平移,使錘球尖大致對準(zhǔn)測站點(diǎn)標(biāo)志中心,并注意使架頭大致水平,然后將三腳架的腳尖踩入土中。
2)將經(jīng)緯儀從箱中取出,用連接螺旋將經(jīng)緯儀安裝在三腳架上。調(diào)整腳螺旋,使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。
3)此時(shí),如果錘球尖偏離測站點(diǎn)標(biāo)志中心,可旋松連接螺旋,在架頭上移動(dòng)經(jīng)緯儀,使錘球尖精確對中測站點(diǎn)標(biāo)志中心,然后旋緊連接螺旋。
(2)用光學(xué)對中器對中時(shí),其操作方法如下。
1)使架頭大致對中和水平,連接經(jīng)緯儀;調(diào)節(jié)光學(xué)對中器的目鏡和物鏡對光螺旋,使光學(xué)對中器的分劃板小圓圈和測站點(diǎn)標(biāo)志的影像清晰。
2)轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋,使光學(xué)對中器對準(zhǔn)測站標(biāo)志中心,此時(shí)圓水準(zhǔn)器氣泡偏離,伸縮三腳架架腿,使圓水準(zhǔn)器氣泡居中,注意腳架尖位置不得移動(dòng)。
2.精確對中和整平
(1)整平 先轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,使水準(zhǔn)管平行于任意一對腳螺旋的連線,如圖3-7a所示,兩手同時(shí)向內(nèi)或向外轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋,使氣泡居中,注意氣泡移動(dòng)方向始終與左手大拇指移動(dòng)方向一致;然后將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)90°,如圖3-7b所示,轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋,使水準(zhǔn)管氣泡居中。再將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)回原位置,檢查氣泡是否居中,若不居中,按上述步驟反復(fù)進(jìn)行,直到水準(zhǔn)管在任何位置,氣泡偏離零點(diǎn)不超過一格為止。
(2)對中 先旋松連接螺旋,在架頭上輕輕移動(dòng)經(jīng)緯儀,使錘球尖精確對中測站點(diǎn)標(biāo)志中心,或使對中器分劃板的刻劃中心與測站點(diǎn)標(biāo)志影像重合;然后旋緊連接螺旋。錘球?qū)χ姓`差一般可控制在3mm以內(nèi),光學(xué)對中器對中誤差一般可控制在1mm以內(nèi)。
對中和整平,一般都需要經(jīng)過幾次“整平—對中—整平”的循環(huán)過程,直至整平和對中均符合要求。
經(jīng)緯儀的度盤讀數(shù)方法
經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)包括水平和垂直度盤、測微裝置、讀數(shù)顯微鏡等幾個(gè)部分,水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般為1°或30′,在讀取不足一個(gè)格值的角值時(shí),必須借助測微裝置,經(jīng)緯儀的讀數(shù)測微器裝置有測微尺和平行玻璃測微器兩種。
一、測微尺讀數(shù)裝置
目前新產(chǎn)DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀均采用這種裝置。
在讀數(shù)顯微鏡的視場中設(shè)置一個(gè)帶分劃尺的分劃板,度盤上的分劃線經(jīng)顯微鏡放大后成像于該分劃板上,度盤最小格值(60′)的成像寬度正好等于分劃板上分劃尺1°分劃間的長度,分劃尺分60個(gè)小格,注記方向與度盤的相反,用這60個(gè)小格去量測度盤上不足一格的格值,量度時(shí)以零零分劃線為指標(biāo)線。
二、單平行玻璃板測微器讀數(shù)裝置
單平行玻璃板測微器的主要部件有:單平行板玻璃、扇形分劃尺和測微輪等,這種儀器度盤格值為30′,扇形分劃尺上有90個(gè)小格,格值為30′/90=20″。測角時(shí),當(dāng)目標(biāo)瞄準(zhǔn)后轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪,用雙指標(biāo)線夾住度盤分劃線影像后讀數(shù),整度數(shù)根據(jù)被夾住的度盤分劃線讀出,不足整度數(shù)部分從測微分劃尺讀出。
三、讀數(shù)顯微鏡
光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡的作用是將讀數(shù)成像放大,便于將度盤讀數(shù)讀出。
四、水準(zhǔn)器
光學(xué)經(jīng)緯儀上有2~3個(gè)水準(zhǔn)器,其作用是使處于工作狀態(tài)的經(jīng)緯儀垂直軸鉛垂、水平度盤水平,水準(zhǔn)器分管水準(zhǔn)器和園水準(zhǔn)器兩種。
經(jīng)緯儀的角度測量原理
一、水平角的測量原理
水平角是指過空間兩條相交方向線所作的鉛垂面間所夾的二面角,角值為 0°~360°,空間兩直線OA和OB相交于點(diǎn)O,將點(diǎn)A,O,B沿鉛垂方向投影到水平面上,得相應(yīng)的投影點(diǎn)A′,O′,B′,水平線O′A′和O′B′的夾角β就是過兩方向線所作的鉛垂面間的夾角,即水平角,水平角的大小與地面點(diǎn)的高程無關(guān)。
測量角度的儀器在測量水平角時(shí)必須具備兩個(gè)基本條件:
1、能給出一個(gè)水平放置的,且其中心能方便地與方向線交點(diǎn)置于同一鉛垂線上的刻度園盤——水平度盤;
2、要有一個(gè)能瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡,且要能在水平面和豎直面內(nèi)作全圓旋轉(zhuǎn),以便通過望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)高低不同的目標(biāo)A和B,圖中水平角β為A和B兩個(gè)方向讀數(shù)之差:β=b-a;
二、 垂直角的測量原理
垂直角是指在同一鉛垂面內(nèi),某目標(biāo)方向的視線與水平線間的夾角α,也稱豎直角或高度角;垂直角的角值為0°~±90°。視線與鉛垂線的夾角稱為天頂距,天頂距z的角值范圍為0°~180°。當(dāng)視線在水平線以上時(shí)垂直角稱為仰角,角值為正;視線在水平線以下時(shí)為俯角,角值為負(fù),如圖所示。
由此可知測角儀器經(jīng)緯儀還必須裝有一個(gè)能鉛垂放置的度盤——垂直度盤,或稱豎盤。