经纬仪、水准仪的检验与校正作业指导书.doc

经纬仪、水准仪的检验与校正指导书经纬仪、水准仪的检验与校正指导书 班级：班级：80911 组号：第七组组号：第七组 组长：刘春旭组长：刘春旭 组员：柴校校组员：柴校校 赵春雨赵春雨 王青云王青云 徐玉静徐玉静 李元双李元双 时间：时间：2011 年年 04 月月 12 日日 2 目 录 1. 经纬仪的轴线经纬仪的轴线.1 2. 轴线间满足的关系轴线间满足的关系.1 3. 校正原则校正原则.1 4. 检验项目检验项目.2 4.1 水准管轴 LL 垂直于竖轴 VV 的检验与校正.2 4.1.1 目的.2 4.1.2 检验.2 4.1.3 校正.2 4.2 十字丝竖丝的检验与校正3 4.2.1 目的.3 4.2.2 检验.3 4.2.3 校正.3 4.3 视准轴 CC 垂直于横轴 HH 的检验与校正.3 4.3.1 目的.3 4.3.2 检验.3 4.3.3 校正.5 4.4 横轴 HH 垂直于竖轴 VV 的检验与校正 5 4.4.1 目的.5 4.4.2 检验 检验方法如下。.5 4.4.3 校正 校正方法如下：.5 4.5 竖盘水准管的检验与校正6 4.5.1 目的.6 4.5.2 检验.6 4.5.3 校正.6 5.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正.6 5.1 水准仪轴线应满足的几何关系6 5.2 圆水准器轴的检验校正6 5.2.1 目的.6 5.2.2 检验.6 5.2.3 校正：.6 5.3 十字丝横丝的检验与校。7 5.3.1 目的.7 5.3.2 检验.7 5.3.3 校正.7 5.4 水准管轴的检验校正7 5.4.1 目的.7 5.4.2 检验.8 5.4.3 检验步骤.8 5.4.4 校正.9 1 1. 经纬仪的轴线经纬仪的轴线 经纬仪各轴如图 1 所示，经纬仪的主要轴线有竖轴 VV、横轴 HH、视准轴 CC 和水准 管轴 LL。线之间应满足以下几何条件： 2. 轴线间满足的关系轴线间满足的关系 如图 1 所示： （1）水准管轴 LL 应垂直于竖轴 VV； （2）十字丝纵丝应垂直于横轴 HH； （3）视准轴 CC 应垂直于横轴 HH； （4）横轴 HH 应垂直于竖轴 VV； （5）竖盘指标差为零。 经纬仪应满足的上述几何条件的，经纬仪在使用前或使用一段时间后，应进行检验，如 发现上述几何条件不满足，则需要进行校正。 3. 校正原则校正原则 经纬仪的校正与检验应遵循的原则：后边的检验项目不影响前边的检验项目。 图 1 经纬仪的轴线 2 4. 检验项目检验项目 4.1 水准管轴 LL 垂直于竖轴 VV 的检验与校正 4.1.14.1.1 目的目的 检验水准管轴 LL 是否垂直于竖轴 VV。 4.1.24.1.2 检验检验 首先利用圆水准器粗略整平仪器，然后转动照准部使水准管平行于任意两个脚螺旋的连 线方向，调节这两个脚螺旋使水准管气泡居中，再将仪器旋转 180，如水准管气泡仍居中， 说明水准管轴与竖轴垂直；若气泡不再居中，则说明水准管轴与竖轴不垂直，需要校正。 4.1.34.1.3 校正校正 如图 2a，设水准管轴与竖轴不垂直，倾斜了 角，当水准管气泡居中时，竖轴与铅垂 线的夹角为 。将仪器绕竖轴旋转 180后，竖轴位置不变，而水准管轴与水平线的夹角为 2，如图 2b。 校正时，先相对旋转这两个脚螺旋，使气泡向中心移动偏离值的一半，如图 2c 所示， 此时竖轴处于竖直位置。然后用校正针拨动水准管一端的校正螺钉，使气泡居中，如图 2d 所示，此时水准管轴处于水平位置。 此项检验与校正比较精细，应反复进行，直至照准部旋转到任何位置，气泡偏离零点不 超过半格为止。 图 2 水准管轴垂直于竖轴的检验与校正 3 4.2 十字丝竖丝的检验与校正 4.2.14.2.1 目的目的 十字丝竖丝的检验与校正 4.2.24.2.2 检验检验 首先整平仪器，用十字丝交点精确瞄准一明显的点状目标，如图 3 所示，然后制动照准部和望 远镜，转动望远镜微动螺旋使望远镜绕横轴作微小俯仰，如果目标点始终在竖丝上移动，说明条件 满足，如图 3a 所示；否则需要校正，如图 3b 所示。 4.2.34.2.3 校正校正 与水准仪中横丝应垂直于竖轴的校正方法相同，此处只是应使纵丝竖直。校正时，先打 开望远镜目镜端护盖，松开十字丝环的四个固定螺钉，按竖丝偏离的反方向微微转动十字丝 环，使目标点在望远镜上下俯仰时始终在十字丝纵丝上移动为止，最后旋紧固定螺钉拧紧， 旋上护盖。 4.3 视准轴 CC 垂直于横轴 HH 的检验与校正 视准轴不垂直于水平轴所偏离的角值 c 称为视准轴误差。具有视准轴误差的望远镜绕水 平轴旋转时，视准轴将扫过一个圆锥面，而不是一个平面。 4.3.14.3.1 目的目的 视准轴 CC 是否垂直于横轴 HH 4.3.24.3.2 检验检验 视准轴误差的检验方法有盘左盘右读数法和四分之一法两种，下面具体介绍四分之一法 图 3 十字丝的检验 4 的检验方法。 1) 在平坦地面上，选择相距约 100m 的 A、B 两点，在 AB 连线中点 O 处安置经纬仪， 如图 4 所示，并在 A 点设置一瞄准标志，在 B 点横放一根刻有毫米分划的直尺，使直尺垂 直于视线 OB，A 点的标志、B 点横放的直尺应与仪器大致同高。 2）用盘左位置瞄准 A 点，制动照准部，然后纵转望远镜，在 B 点尺上读得 B1，如图 4a 所示。 3）用盘右位置再瞄准 A 点，制动照准部，然后纵转望远镜，再在 B 点尺上读得 B2， 如图 4b 所示。 如果 B1 与 B2 两读数相同，说明视准轴垂直于横轴。如果 B1 与 B2 两读数不相同， 由图 4b 可知，B1OB2=4c，由此算得 D BB c 4 21 式中 DO 到 B 点的水平距离（m） ； B1B2B1 与 B2 的读数差值（m） ； 图 4 视准轴的检验（四分之一法） 5 一弧度秒值，=206265（） 。 对于 DJ6 型经纬仪，如果 c60，则需要校正。 4.3.34.3.3 校正校正 校正时，在直尺上定出一点 B3，使 B2B3=B1B2/4，OB3 便与横轴垂直。打开望远镜目 镜端护盖，用校正针先松十字丝上、下的十字丝校正螺钉，再拨动左右两个十字丝校正螺钉， 一松一紧，左右移动十字丝分划板，直至十字丝交点对准 B3。此项检验与校正也需反复进 行。 4.4 横轴 HH 垂直于竖轴 VV 的检验与校正 4.4.14.4.1 目的目的 横轴 HH 是否垂直于竖轴 VV 4.4.24.4.2 检验检验 检验方法如下。检验方法如下。 1）在距一垂直墙面 2030m 处，安置经纬仪，整平仪器，如图 5 所示。 2）盘左位置，瞄准墙面上高处一明显目标 P，仰角宜在 30左右。 3）固定照准部，将望远镜置于水平位置，根据十字丝交点在墙上定出一点 A。 4）倒转望远镜成盘右位置，瞄准 P 点，固定照准部，再将望远镜置于水平位置，定出 点 B。 如果 A、B 两点重合，说明横轴是水平的，横轴垂直于竖轴；否则，需要校正。 4.4.34.4.3 校正校正 校正方法如下：校正方法如下： 1）在墙上定出 A、B 两点连线的中点 M，仍以盘右位置转动水平微动螺旋，照准 M 点， 转动望远镜，仰视 P 点，这时十字丝交点必然偏离 P 点，设为 P点。 图 5 横轴垂直于竖轴的检验与校正 6 2）打开仪器支架的护盖，松开望远镜横轴的校正螺钉，转动偏心轴承，升高或降低横 轴的一端，使十字丝交点准确照准 P 点，最后拧紧校正螺钉。 此项检验与校正也需反复进行。 由于光学经纬仪密封性好，仪器出厂时又经过严格检验，一般情况下横轴不易变动。但 测量前仍应加以检验，如有问题，最好送专业修理单位检修。近代高质量的经纬仪，设计制 造时保证了横轴与竖轴垂直，故无须校正。 4.5 竖盘水准管的检验与校正 4.5.14.5.1 目的目的 竖盘水准管的检验与校正 4.5.24.5.2 检验检验 安置经纬仪，仪器整平后，用盘左、盘右观测同一目标点 A，分别使竖盘指标水准管气 泡居中，读取竖盘读数 L 和 R，用式（3-11）计算竖盘指标差 x，若 x 值超过 1时，需要 校正。 4.5.34.5.3 校正校正 先计算出盘右位置时竖盘的正确读数 R0Rx，原盘右位置瞄准目标 A 不动，然后转 动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为 R0，此时竖盘指标水准管气泡不再居中了，用 校正针拨动竖盘指标水准管一端的校正螺钉，使气泡居中。 此项检校需反复进行，直至指标差小于规定的限度为止。 5.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 5.1 水准仪轴线应满足的几何关系 （1）水准管轴 LL视准轴 CC （2）圆水准轴 LL 竖轴 VV （3）横丝要水平（即：VV） 5.2 圆水准器轴的检验校正 5.2.15.2.1 目的目的 满足条件 LLVV，使圆水准气泡居中时，竖轴基本铅直，视准轴粗平。 5.2.25.2.2 检验检验 安置仪器后，用脚螺旋粗平使气泡居中，然后将望远镜绕竖轴转 180°，如气泡仍居中， 表明条件满足；如气泡不居中，则需校正。 7 5.2.35.2.3 校正：校正： 转动脚螺旋使气泡退回偏离值的一半。 松开圆水准器背面中心固紧螺丝，如图 2.25 按照圆水准器粗平的方法，用校正针拨 动相邻两个校正螺 ，再拨动另一个校正螺丝，使气泡居中。 按这种方法反复检校，直到转到任何方向，气泡均居中为止，校正即可结束。最后， 将中心固紧螺丝拧紧。 5.3 十字丝横丝的检验与校。 5.3.15.3.1 目的目的 使十字丝横丝垂直于竖轴。当竖轴铅直时，横丝处于水平，横丝上任何位置读数均相同。 5.3.25.3.2 检验检验 用十字丝横丝一端对准远处一明显点状标志 M，如图 2.26(a)所示。拧紧制动螺旋。 旋转微动螺旋，使望远镜视准轴绕竖轴转动，如果 M 点沿着横丝移动，如图 2.26(b)， 则表示十字丝横丝与竖轴垂直；不需校正。 如果 M 点明显偏离横丝表示十字丝横丝不垂直于竖轴，需要校正。 5.3.35.3.3 校正校正 松开十字丝分划板座的固定螺丝，转动整个目镜座，使十字丝横丝与 M 点轨迹一致， 再将固 定螺丝拧紧。 当 M 点偏离横丝不明显时，一般不进行校正，在作业中可利用横丝的中央部分读数。 图 6 圆水准器的检验 8 5.4 水准管轴的检验校正 5.4.15.4.1 目的目的 满足条件 LLCC，使水准管气泡居中时，视准轴处于水平位置。 5.4.25.4.2 检验检验 设水准管轴不平行于视准轴，它们之间的交角为 i 当水准管气泡居中，视准轴不水平而 产生 i 角误差 ；当仪器至尺子的前后视距离相 等时，则在两根尺子上的 i 角误差 也相等，因此计算时将不会影响所求的高差。 5.4.35.4.3 检验步骤检验步骤 选择一平坦地面，相距 80m 左右各打一木桩 A、B，将仪器置于中点 C，并使 ACBC， 将水准仪安置于中点 C 处，在 A、B 两点竖立水准尺。用两次仪高法两次测定 A 至 B 点的高差。当两次高差的较差不大于 3mm 时，取两次高差的平均值 hAB 作为两点高差的 正确值。 将仪器安置于 C处即距 B 点 23m 处，精平仪器后，读出 B 点尺上的读数 b2。由 于 i 角较小，仪器离 B 点近，引起读数 b2 的误差可忽略不计，可视为水平视线的读数。于 是，可根据已知高差 hAB 反算求得视线水平时的后视应读数 a2，即 a2b2hAB 将望远镜照准 A 点标尺，精平后读得的读数为 '2。若 '22，说明两轴平行。 否则，存在 i 角，其值为： 图 7 i 角的检验 9 i=('2-2)/DABד (2.15) 式中 DAB 为 AB 两点间的平距。 规范规定：DS3 水准仪当 i 角大于 20“时则仪器必须校正。 5.4.45.4.4 校正校正 管水准器的校正螺丝在观察镜旁的圆孔内，共有上下左右四个， 。校正时，先调节望 远镜微倾螺旋使望远镜横丝对准 A 点标尺的读数 2，此时视准轴处于水平位置，而水准管 气泡却偏离了中心。 用校正针拨动左右两个校正螺丝，再一松一紧调节上下两校正螺丝，使水准管气泡居 中(符合)，最后旋紧左右两校正螺丝。 此项检验校正要反复进行。直至达到要求为止