探讨光学经纬仪的常规检测项目的检测方法

2013-01-18张华丽李国银

山西建筑 2013年27期

关键词：横轴经纬仪十字

张华丽李国银

(1.湖南交通职业技术学院路桥工程学院，湖南长沙 410132;2.长沙水业投资管理有限公司，湖南长沙 410015)

0 引言

经纬仪在道路工程测量前，必须到具有一定资质的检测部门进行检校，所测的数据才具有法定效用。作业开始前还必须对经纬仪依次进行七项检校。

1 光学经纬仪的常规检查

要求仪器三角架上各个螺丝牢靠、经纬仪两度盘和照准部旋转轴平滑自如、各种螺旋和望远镜运转灵活有效、望远镜视场十字丝清晰、读数窗口清晰不倾斜。

2 光学经纬仪七项常规检测项目和检测方法

2.1 光学经纬仪各主要轴线之间应满足的几何条件

1)水准管轴垂直于仪器竖轴(LL⊥VV)。2)圆水准轴平行于仪器竖轴(OO∥VV)。3)十字丝竖丝垂直于横轴。4)视准轴垂直于横轴(CC⊥HH)。5)横轴垂直于竖轴(HH⊥VV)。6)竖盘指标处于正确位置(x=0)。7)光学竖直对中器与竖轴重合。

2.2 单指标读数的DJ6光学经纬仪的室外检验与校正的基本方法

只验证竖盘指标差，水平角以测回法观测的经纬仪为单指标读数光学经纬仪。

2.2.1 水准管垂直竖轴的检验与校正

检验:先粗平仪器，水准管与仪器的任意两个脚螺旋连线平行，调节两个脚螺旋使水准管居中，再将照准部旋转180°，若气泡仍居中，则表示条件满足;若气泡不居中，则需进行校正。校正:水准管轴误差主要原因是水准管两端支架高度被改变致使水准管轴与竖轴不垂直。当气泡居中时，则水准轴水平，如果水准轴与竖轴垂直，则竖轴应处于铅垂方向，水平度盘应处于水平位置;如果水准轴与竖轴不垂直，竖轴与铅垂线将有夹角a，那么水平度盘与水准轴的交角也为a。当照准部旋转180°后气泡偏离，因竖轴倾斜方向没变，管水准轴与水平线的夹角变为2a，气泡偏离零点的格值就显示2a角。先用校正针拨水准管的校正螺旋，改正气泡偏离格值的1/2，调整水准管与竖轴垂直的偏差，剩下的1/2用旋转脚螺调整，使气泡居中，竖轴处于铅垂方向。反复进行，直到照准部转到任何位置后气泡偏离值不大于1格。

2.2.2 圆水准器平行竖轴的检验与校正

检验:在水准管严格居中的基础上，整平经纬仪，检查圆水准器是否居中，如不居中，则需校正。校正:用校正针调节圆水准器座底部的校正螺丝，使圆水准器气泡居中即可。检验校正必须反复进行，直到照准部转到任何位置后圆水准器偏离值不超过大圈。

2.2.3 十字丝竖丝垂直于竖轴的检验与校正

检验:精确整平仪器，用望远镜十字丝竖丝上部瞄准一个固定点，旋紧水平制动螺旋和望远镜制动螺旋。转动望远镜垂直微动螺旋，使竖丝从上至下检查其是否与点重合，如果不重合则需要校正。校正:拧下目镜前面的十字丝的护盖，松开十字丝环的压环螺丝，转动目镜筒，使竖丝到达竖直位置，然后将松开的螺丝拧紧。检验校正工作需反复进行，直到旋转望远镜上下微动螺旋，该点一直位于十字丝的竖丝上为止。

2.2.4 视准轴垂直于横轴的检验与校正(2c)

检验:视准轴误差(c)是视准轴与横轴间的交角与90°的差值，以盘左或者盘右正倒镜观测一次视准误差为2c。如图1所示，现用1/4分中法检验，选择直线AB长100 m，在AB中点O安置经纬仪，在A点竖立花杆，在B点横向垂直AB放置一根有毫米分划的尺子。盘左瞄准A点桩，倒转望远镜瞄准横放B点的尺子，读取尺上读数B1。盘右再瞄准A点桩，倒转望远镜瞄准横放B点的尺子，读取尺上读数B2。如果B1和 B2重合，则视准轴垂直横轴，否则要校正仪器。

图1 视准轴误差检验与校正

校正:由于视准轴误差c的存在，盘左瞄准A点到镜后视线偏离AB直线的角度为2c，而盘右瞄准A点倒镜后视线偏离AB直线的角度亦为2c，但偏离方向与盘左相反，因此B1与B2两个读数之差所对的角度为4c。为了消除视准轴误差c，只需在小尺上定出一点B3，该点与盘右读数B2的距离为1/4B1B2的长度。用校正针拨动十字丝左右两个校正螺丝，使读数由B2移至B3，然后固紧两校正螺丝。反复进行直至c值不大于10″为止。

2.2.5 横轴垂直于竖轴的检验与校正

检验:如图2所示，经纬仪安置在距离墙20 m处，盘左瞄准墙面高处的一点P(其仰角大于30°)，然后放平望远镜(通过度盘读数)在墙面上标定十字丝交点P1。盘右瞄准P点，放平望远镜，同样方法在墙面上定出十字丝交点P2，如果P1点和P2点重合，说明满足条件无需校正，否则需要计算i角。

图2 横轴误差的检验

1)皮尺量:OM间距S=20 m，直尺量:P1和P2间距Δ=4 mm。

2)用经纬仪测竖直角:经计算瞄准P时的垂直角a=89°47'54″-58°30'00″=31°17'54″，且 ρ″=206 265″，ρ″代表精平水准管偏差1 cm格造成水平角偏差为206 265″。

3)经计算得:i= Δρ″/2Stana，i=206 265/2 ×2 000 ×tan(31°17'54″)=84″＞20″，即横轴误差大于 20″，需要校正。

校正:取P1和P2中点M，固定照准部，向上抬起望远镜，视线必然偏离目标点P，即十字丝交点与点P发生偏移。调整横轴支架高度，使其一端抬高或降低，则十字丝交点与P点重合，横轴误差被消除。反复进行，直到i角不大于20″为止(需由仪器修理部门进行调整)。

2.2.6 指标差的检验与校正

检验:安置仪器后使竖盘水准管精确居中，以盘左、盘右分别瞄准一目标水平A，读取竖盘读数。计算竖直角L和R，两者相等则无竖盘指标差存在，否则计算指标差x，x=(L+R-360°)/2，如果x≤15″不需校正，否则需校正。校正:照准目标A不动，转动竖盘水准管微动螺旋使竖盘读数对准正确读数，盘左:L正=L+x，盘右:R正=R-x。此时竖盘水准管不居中，产生偏移。用校正针调整竖盘水准管架上下固定螺丝，使其水准管精确居中。

2.2.7 光学竖直对中器的检验与校正

检验:1)选取一片平地整平经纬仪，在脚架中央放一张画有十字标志O的纸。2)挪动白纸，使对中器中心标志与纸上的十字标志中心重合。3)在水平方向旋转照准部180°，用对中器中心标志在地面纸上标定一点O'，如果O和O'两点重合，不需校正;否则要校正。校正:取标定点O'与纸上十字点中心O连线的中点O″，调节对点器的校正螺丝，使对点器中心对准连线的中点O″，校正即完成。反复进行，直到检验结果O和O'两点重合为止。