測繪儀器

簡單說明：經緯儀是測量的主要儀器，可用以測量水平角、豎直角、水平距離和高差：本章將分別加以介紹。

第一節、水平角測量原理

地面上兩相交直線之間的夾角在水平面上的投影，稱為水平角。如圖3—1，在地面上有A、O、B三點，其高程不同，傾斜線0A和OB所夾的角AOB是傾斜面上的角。如果通過傾斜線OA，OB分別作豎直面，與水平面相交，其交線。oa與ob所構成的角aob，就是水平角。

若在角頂O點（測站）的鉛垂線上，水平地放置一帶有順時針刻劃的圓盤，使圓盤中心在此鉛垂線上，通過OA和OB的兩豎直面在圓盤上截得的讀數為m和n，則水平角β=n-m。

由此可知，測量水平角的經緯儀必須具有一個能置于水平位置帶刻劃的圓盤，圓盤的中心必須處于角頂點的鉛垂線上。望遠鏡不僅能在水平方向帶動一讀數指標轉動，在刻度圓盤上指示讀數，而且可以在豎直面轉動，瞄準不同方向不同高度的目標。

第二節、DJ6型光學經緯儀

我國對經緯儀按精度從高到低分為DJ07，DJ1，DJ2、DJ6和DJ15五個等級（各等級的技術參數參閱附錄二）。在工程測量中，一般多使用DJ6和DJ2型，本節和下節將分別介紹。

一、DJ6型光學經緯儀的構造

DJ6型光學經緯儀由照準部、水平度盤和基座三大部分組成。

（一）照準部

如圖3—3所示，照準部由望遠鏡、橫軸、豎直度盤、讀數顯微鏡、照準部水準管和豎軸等部分組成。

• 望遠鏡。用來照準目標，它固定在橫軸上，繞橫軸而俯仰，可利用望遠鏡制動螺旋和微動螺旋控制其俯仰轉動。
• 橫軸。是望遠鏡俯仰轉動的旋轉軸，由左右兩支架所支承。
• 豎直度盤。用光學玻璃制成，用來測量豎直角。
• 讀數顯微鏡。用來瀆取水平度盤和豎直度盤的瀆數。
• 照準部水準管。用來置平儀器，使水平度盤處于水平位置。
• 豎軸。豎軸插入水平度盤的軸套中，可使照準部在水平方向轉動。

（二）水平度盤部分

• 水平度盤。它是用光學玻璃制成的圓環。在度盤上按順時針方向刻有0。到360。的分劃，用來測量水平角。在度盤的外殼附有照準部制動螺旋和微動螺旋，用來控制照準部與水平度盤的相對轉動。當關緊制動螺旋，照準部與水平度盤連接，這時如轉動微動螺旋，則照準部相對于水平度盤作微小的轉動；若松開制動螺旋，則照準部繞水平度盤而旋轉。
• 水平度盤轉動的控制裝置。測角時水平度盤是不動的，這樣照準部轉至不同位置，可以在水平度盤上湊數求得角值。但有時需要 設定水平度盤在某一位置，就要轉動水平度盤。控制水平度盤轉動的裝置有兩種：一是位置變動手輪，它又有兩種形式。如圖3-2中17是其中之一。使用時撥下保險手柄18，將手輪推壓進去并轉動，水平度盤亦隨之轉動，待轉至需要位置后，將手松開，手輪。

1、HR—右旋（順時針）水平角，HL—左旋（逆時針）水平角。

2、經緯儀的操作步驟（光學對中法）

1 、架設儀器：將經緯儀放置在架頭上，使架頭大致水平，旋緊連接螺旋。

2 、對中：目的是使儀器中心與測站點位于同一鉛垂線上。可以移動腳架、旋轉腳螺旋使對中標志準確對準測站點的中心。

3 、整平：目的是使儀器豎軸鉛垂，水平度盤水平。根據水平角的定義，是兩條方向線的夾角在水平面上的投影，所以水平度盤一定要水平。

粗平：伸縮腳架腿，使圓水準氣泡居中。

檢查并精確對中：檢查對中標志是否偏離地面點。如果偏離了，旋松三角架上的連接螺旋，平移儀器基座使對中標志準確對準測站點的中心，擰緊連接螺旋。

精平：旋轉腳螺旋，使管水準氣泡居中。

4 、瞄準與讀數：

• 目鏡對光：目鏡調焦使十字絲清晰。
• 瞄準和物鏡對光：粗瞄目標，物鏡調焦使目標清晰。注意消除視差。精瞄目標。
• 讀數：調整照明反光鏡，使讀數窗亮度適中，旋轉讀數顯微鏡的目鏡使刻劃線清晰，然后讀數。

現在很多都是使用全站儀，全站儀的使用（以拓普康全站儀為例進行介紹）介紹：

（1）測量前的準備工作

1）電池的安裝（注意：測量前電池需充足電）

①把電池盒底部的導塊插入裝電池的導孔。

②按電池盒的頂部直至聽到“咔嚓”響聲。

③向下按解鎖鈕，取出電池。

2）儀器的安置。

①在實驗場地上選擇一點，作為測站，另外兩點作為觀測點。

②將全站儀安置于點，對中、整平。

③在兩點分別安置棱鏡。

3）豎直度盤和水平度盤指標的設置。

①豎直度盤指標設置。

松開豎直度盤制動鈕，將望遠鏡縱轉一周（望遠鏡處于盤左，當物鏡穿過水平面時），豎直度盤指標即已設置。隨即聽見一聲鳴響，并顯示出豎直角。

②水平度盤指標設置。

松開水平制動螺旋，旋轉照準部360，水平度盤指標即自動設置。隨即一聲鳴響，同時顯示水平角。至此，豎直度盤和水平度盤指標已設置完畢。注意：每當打開儀器電源時，必須重新設置和的指標。

4）調焦與照準目標。

操作步驟與一般經緯儀相同，注意消除視差。

（2）角度測量

1）首先從顯示屏上確定是否處于角度測量模式，如果不是，則按操作轉換為距離模式。

2）盤左瞄準左目標A，按置零鍵，使水平度盤讀數顯示為0°00′00〃，順時針旋轉照準部，瞄準右目標B，讀取顯示讀數。

3）同樣方法可以進行盤右觀測。

4）如果測豎直角，可在讀取水平度盤的同時讀取豎盤的顯示讀數。

（3）距離測量

1）首先從顯示屏上確定是否處于距離測量模式，如果不是，則按操作鍵轉換為坐標模式。

2）照準棱鏡中心，這時顯示屏上能顯示箭頭前進的動畫，前進結束則完成坐標測量，得出距離，HD為水平距離，VD為傾斜距離。

（4）坐標測量

1）首先從顯示屏上確定是否處于坐標測量模式，如果不是，則按操作鍵轉換為坐標模式。

2）輸入本站點O點及后視點坐標，以及儀器高、棱鏡高。

3）瞄準棱鏡中心，這時顯示屏上能顯示箭頭前進的動畫，前進結束則完成坐標測量，得出點的坐標。

經緯儀的基本操作為：對中、整平、瞄準和讀數。

（一）對中

對中的目的是使儀器度盤中心與測站點標志中心位于同一鉛垂線上。

操作步驟為：

張開腳架，調節腳架腿，使其高度適宜，并通過目估使架頭水平、架頭中心大致對準測站點。

從箱中取出經緯儀安置于架頭上，旋緊連接螺旋，并掛上錘球。如錘球尖偏離測站點較遠，則需移動三腳架，使錘球尖大致對準測站點，然后將腳架尖踩實。略微松開連接螺旋，在架頭上移動儀器，直至錘球尖準確對準測站點，最后再旋緊連接螺旋。

（二）整平

整平的目的是調節腳螺旋使水準管氣泡居中，從而使經緯儀的豎軸豎直，水平度盤處于水平位置。其操作步驟如下：

1、旋轉照準部，使水準管平行于任一對腳螺旋。轉動這兩個腳螺旋，使水準管氣泡居中。

2、將照準部旋轉90°，轉動第三個腳螺旋，使水準管氣泡居中。

3、按以上步驟重復操作，直至水準管在這兩個位置上氣泡都居中為止。使用光學對中器進行對中、整平時，首先通過目估初步對中（也可利用錘球），旋轉對中器目鏡看清分劃板上的刻劃圓圈，再拉伸對中器的目鏡筒，使地面標志點成像清晰。轉動腳螺旋使標志點的影像移至刻劃圓圈中心。然后，通過伸縮三腳架腿，調節三腳架的長度，使經緯儀圓水準器氣泡居中，再調節腳螺旋精確整平儀器。接著通過對中器觀察地面標志點，如偏刻劃圓圈中心，可稍微松開連接螺旋，在架頭移動儀器，使其精確對中，此時，如水準管氣泡偏移，則再整平儀器，如此反復進行，直至對中、整平同時完成。

瞄準：

瞄準目標的步驟如下：

1、目鏡對光：將望遠鏡對向明亮背景，轉動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。

2、粗略瞄準：松開照準部制動螺旋與望遠鏡制動螺旋，轉動照準部與望遠鏡，通過望遠鏡上的瞄準器對準目標，然后旋緊制動螺旋。

3、物鏡對光：轉動位于鏡筒上的物鏡對光螺旋，使目標成像清晰并檢查有無視差存在，如果發現有視差存在，應重新進行對光，直至消除視差。

4、精確瞄準：旋轉微動螺旋，使十字絲準確對準目標。觀測水平角時，應盡量瞄準目標的基部，當目標寬于十字絲雙絲距時，宜用單絲平分；目標窄于雙絲距時，宜用雙絲夾住：觀測豎直角時，用十字絲橫絲的中心部分對準目標位。

讀數：讀數前應調整反光鏡的位置與開合角度，使讀數顯微鏡視場內亮度適當，然后轉動讀數顯微鏡目鏡進行對光，使讀數窗成像清晰，再按上節所述方法進行讀數。

信息標題：經緯儀的使用方法

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