电子经纬仪故障排查与调整
2018-08-31崔晓斌南通中集太平洋海洋工程有限公司
崔晓斌 / 南通中集太平洋海洋工程有限公司
0 引言
电子经纬仪目前大量运用在各工程测量上,它对铁路、公路、桥梁、水利、矿山以及建筑过程中的点位、放样、测角以及测距起到了重要的作用。它自身的状态决定了测量数据以及结果的准确与否,对工程质量有着举足轻重的影响。因此,确保电子经纬仪的正常状态显得尤为重要。笔者通过对以往电子经纬仪出现的常见问题进行分析总结。
1 电子经纬仪结构以及几何关系
电子经纬仪通常由以下几个部件组成:1.望远镜,2.照准部件,3.光栅盘或光学码盘,4.测微器系统,5.轴系,6.水准器,7.基座及脚螺钮,8.光学对点器,9.读数面板,10.电子补偿器等。具体部件构成及名称如图1所示。
图1 电子激光经纬仪结构
电子经纬仪有五条轴线,见图2,且相互之间需满足以下关系:
1)电子经纬仪的水准管轴线LL应与竖轴 VV垂直;
2)电子经纬仪的望远镜中的十字丝竖丝应与横轴HH垂直;
3)电子经纬仪的视准轴线CC应与横轴HH垂直;
4)电子经纬仪的横轴线HH应与竖轴VV垂直;
5)电子经纬仪的光学对中器视准轴线L′L′应与水准管轴线LL垂直。
图2 电子经纬仪五条轴线
2 电子经纬仪故障排查与调整
电子经纬仪在日常使用过程中遇到的问题无外乎以下几种:无法开机,水平无法调平,照准差C超差,竖直盘指标差i超差,补偿器超差等问题。
2.1 仪器无法开机
首先检查电池是否有电,可以用多用表对电池电压进行测量;检查仪器的电源接线头是否断线,检查开机按钮是否失灵以及仪器主板是否损坏。若仪器主板发生故障,应及时返厂维修,切勿盲目动手,以防对主板造成二次故障。
2.2 仪器无法整平
电子经纬仪在使用过程中经常出现无法调平,无法进行测量。主要原因是长水准器或圆水准器超出误差(图3)。也就是水管视轴与竖轴不垂直或圆水准轴与水管视轴不垂直。
图3 电子经纬仪长水准器以及圆水准器
首先将电子经纬仪固定在三脚架上,并将仪器大致整平。将电子经纬仪的长水泡与基座的任两各旋钮的连线平行(如图3所示),调节脚螺钮A、B两旋钮,使长水泡处于正中位置。
将仪器转动180°,检查长水泡是否处在中心位置。如果超出了长线位置,则说明长水准器存在误差,需要调整。调整长水准器旁边的校正螺钮,使长水泡向中心位置移动一半。如一次无法修正,可重复进行多次直至在允许分度线内。
消除长水准器误差后,可将仪器准确整平。整平后,再观察圆水准器的水泡是否处于中心位置,如不在中心位置,可通过调节圆水准器下面的调整螺钮。进行调整,直至圆水泡处于中心位置。
2.3 测量角度超差
测量角度超差是使用过程中最常出现的问题。仪器在盘左、盘右后,垂直角度误差称为竖盘指标差i,水平角度误差称为照准差C。
1)照准差C误差的检查
仪器精确整平后,盘左照准一固定点,记录水平角HL,盘右照准同一点,记录水平角HR。若|(HL-HR±180°)/2 | < 10″, 则无需调整;若|(HL-HR±180°)/2 | >10″,则需要进行调整。
2)照准差C误差的调整
将仪器在三脚架上准确整平,盘左观测一固定点A后,将水平角示值置零,这时HL为00°00′00″。转动仪器,使得水平角HR为180°00′00″。这时观测点B与原先观测点A之间在水平方向上应有一段距离。调整望远镜上的调整螺钮(图4),使得望远镜中的十字线移至AB中心点上,调整完成。若一次无法消除,可多次进行。
图4 照准差C调整螺钮
3)竖盘指标差i的检查与调整
仪器准确整平后,盘左照准一固定点,记录垂直角VL,盘右照准同一点,记录垂直角VR。若|(VL+VR-360°)/2 | <15″, 则无需调整; 若|(VL+VR-360°)/2 |>15″,则需要进行调整。电子经纬仪一般都可以通过自身程序来调整竖盘指标差i,可参见使用说明书。
2.4 补偿器超差
电子经纬仪都有竖轴倾斜补偿系统,通过补偿器可以对一些轻微的偏差进行修正,保持仪器的水平以及垂直测量状态。
当竖指标差i无法消除时,可以考虑是否仪器的补偿器超差。一般电子经纬仪在系统程序中都有检查倾斜补偿器零位误差和倾斜补偿器补偿误差的方法,通过以下方法进行判断:
将电子经纬仪固定在三脚架上,准确整平仪器。让一个脚螺钮A安置在远处固定目标物的视准线方向上,另两个脚螺钮B和C的连线垂直于远处固定目标物的视准线。见图5电子经纬仪安放布置。
图5 电子经纬仪安放位置
1)在盘左位置,望远镜观测远处固定点,使望远镜中的十字线横线与固定点重合,在读数面板上记录垂直角度VL1。
2)手动转动经纬仪基座上的脚螺钮A,使电子经纬仪往上倾斜,仰角控制在3′以内,再转动竖直角的微调螺钮,使得望远镜中的横线再与固定点重合,记录垂直角度VL2。
3)手动转动经纬仪基座上的脚螺钮A,使电子经纬仪向下倾斜,倾斜角控制在3′以内,再转动竖直角的微调螺钮,使得望远镜中的横线再与固定点重合,记录垂直角度VL3。
4)手动转动脚螺钮A,使仪器恢复水平,再微调望远镜精确照准远处固定点,记录垂直角度VL4。
5)取VL2- VL1;VL3- VL1;VL4- VL1中绝对值最大的值,该值即为倾斜补偿器补偿误差,其应满足相关的规定。若误差超差,则需对补偿器进行调整。此项调整需有经验者进行调整,切勿盲目动手,以免造成二次故障。
3 结语
以上为电子经纬仪最常见的几种误差故障,希望大家能够对这些故障进行排除,为电子经纬仪的正常测量提供保障。