經(jīng)緯儀是一種根據(jù)測角原理設(shè)計(jì)的測量水平角和豎直角的測量儀器,分為光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀兩種,目前常用的是電子經(jīng)緯儀,它是望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械部分,使望遠(yuǎn)鏡能指向不同方向,經(jīng)緯儀具有兩條互相垂直的轉(zhuǎn)軸,以調(diào)校望遠(yuǎn)鏡的方位角及水平高度,同樣經(jīng)緯儀也是一種測角儀器,它配備望遠(yuǎn)鏡、水平度盤和讀數(shù)的指標(biāo)、豎直度盤和讀數(shù)的指標(biāo)。
經(jīng)緯儀的構(gòu)造:
1、基座部分
用于支撐基照準(zhǔn)部,上有三個腳螺旋,其作用是整平儀器;
2、照準(zhǔn)部
照準(zhǔn)部是經(jīng)緯儀的主要部件,照準(zhǔn)部部分的部件有水準(zhǔn)管、光學(xué)對點(diǎn)器、支架、橫軸、豎直度盤、望遠(yuǎn)鏡、度盤讀數(shù)系統(tǒng)等;
3、度盤部分
DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀度盤有水平度盤和垂直度盤,均由光學(xué)玻璃制成。水平度盤沿著全圓從0°~360°順時針刻畫,最小格值一般為1°或30′。
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必須具備兩個基本條件:
1、能給出一個水平放置的,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兩個方向讀數(shù)之差:β=b-a。
二、垂直角的測量原理
1、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°;
2、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°;
3、當(dāng)視線在水平線以上時垂直角稱為仰角,角值為正;視線在水平線以下時為俯角,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能鉛垂放置的度盤——垂直度盤,或稱豎盤。
經(jīng)緯儀度盤讀數(shù)方法:
光學(xué)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′,在讀取不足一個格值的角值時,必須借助測微裝置,DJ6級光學(xué)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。
(1)測微尺讀數(shù)裝置
目前新產(chǎn)DJ6級光學(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個小格,注記方向與度盤的相反,用這60個小格去量測度盤上不足一格的格值。量度時以零零分劃線為指標(biāo)線;
?。?)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個小格,格值為30′/90=20″。測角時,當(dāng)目標(biāo)瞄準(zhǔn)后轉(zhuǎn)動測微輪,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;
(3)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。
經(jīng)緯儀是測量水平角和豎直角的儀器,主要用作三角測量。
它是測量和工程工作中重要的工具,尤其是在測量難以到達(dá)的地方,如交叉跨越距離、導(dǎo)線對樹木距離。
電子經(jīng)緯儀基座的安裝
(1)確定鎖緊旋鈕處于松開狀態(tài);
(2)將儀器輕輕放入經(jīng)緯儀基座中;
注意必須確保儀器主機(jī)的電源、通訊口處必須對著基座的缺口;
(3)將鎖緊旋鈕順時針旋轉(zhuǎn)180度;
(4)用一字螺絲刀將鎖緊螺釘擰松,將鎖緊旋鈕鎖住;(注意不要將鎖緊螺絲擰脫落)
(5)確定經(jīng)緯儀主機(jī)與基座穩(wěn)固連接。
電子經(jīng)緯儀基座的拆卸
(1)首先用一字螺絲刀將鎖緊螺釘擰緊;
(2)然后將鎖緊旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)180度;
(3)一手扶住基座,另一手握住儀器提手將主機(jī)慢慢從基座中提出。
經(jīng)緯儀分類
經(jīng)緯儀根據(jù)度盤刻度和讀數(shù)方式的不同,分為游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。
目前我國主要使用光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀,游標(biāo)經(jīng)緯儀已被淘汰。
經(jīng)緯儀是望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械部分,使望遠(yuǎn)鏡能指向不同方向。經(jīng)緯儀具有兩條互相垂直的轉(zhuǎn)軸,以調(diào)校望遠(yuǎn)鏡的方位角及水平高度。經(jīng)緯儀是一種測角儀器,它配備望遠(yuǎn)鏡、水平度盤和讀數(shù)的指標(biāo)、豎直度盤和讀數(shù)的指標(biāo)。
經(jīng)緯儀的安置方法:
1、三腳架調(diào)成等長并適合操作者身高,將儀器固定在三腳架上,使儀器基座面與三腳架上頂面平行;
2、將儀器舞擺放在測站上,目估大致對中后,踩穩(wěn)一條架腳,調(diào)好光學(xué)對中器目鏡(看清十字絲)與物鏡(看清測站點(diǎn)),用雙手各提一條架腳前后、左右擺動,眼觀對中器使十字絲交點(diǎn)與測站點(diǎn)重合,放穩(wěn)并踩實(shí)架腳;
3、伸縮三腳架腿長整平圓水準(zhǔn)器;
4、將水準(zhǔn)管平行兩定平螺旋,整平水準(zhǔn)管;
5、平轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部90度,用第三個螺旋整平水準(zhǔn)管;
6、檢查光學(xué)對中,若有少量偏差,可打開連接螺旋平移基座,使其精確對中,旋緊連接螺旋,再檢查水準(zhǔn)氣泡居中。
經(jīng)緯儀調(diào)平方法:
1、先將腳架安放在測站上,使腳架頭大致水平,腳架頭中心大致對準(zhǔn)測站中心;把儀器固定在腳架上,移動腳架的兩個腳,使地面測站標(biāo)志中心與對中器中心大致重合;
2、通過升降腳架使圓水準(zhǔn)氣泡居中,松開儀器連接螺絲,移動儀器,使地面測站標(biāo)志中心與對中器中心精確重合,擰緊連接螺絲;
3、用儀器腳螺旋精確整平儀器:先將長水準(zhǔn)管與兩腳螺旋平行,調(diào)整這兩個腳螺旋使水泡居中;再使長水準(zhǔn)管垂直于這兩個腳螺旋的連線方向,調(diào)整第三腳螺旋,使氣泡居中;
4、以上對中、整平過程可能要反復(fù)進(jìn)行,直到精確對中,且旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部在各個方向上,長水準(zhǔn)管氣泡居中,在強(qiáng)制對中觀測墩上安置儀器時,沒有(1)、(2)步驟。