如何使用经纬仪进行光学测量

2023-07-01 理论教育版权反馈

【摘要】：图1-2-43全站仪和光学经纬仪示例图全站仪光学经纬仪1.经纬仪的基本结构经纬仪主要由望远镜、水准器、基座和读数设备四部分组成。为了测得水平角，经纬仪的水平度盘必须保持水平，垂直轴应处于铅垂位置。对中的目的是把仪器中心点与测站的标志点校准于同一条铅垂线上，一般经纬仪用垂球对中，光学经纬仪用光学设备对中。其目的是使经纬仪能处在水平位置上。图1-2-46经纬仪整平的焦螺旋调整对光瞄准1）对光。

经纬仪是线路施工中测量的主要仪器之一，常用它来测量线路转角、高差、高度、弧垂、限距、距离等。它不仅可以精确地测量水平角度和垂直角度，而且也可以较准确地用视距法测量距离。经纬仪有光学经纬仪和电子经纬仪两类，目前线路测量用仪器还有先进的电子全站仪，如图1-2-43所示。

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图1-2-43　全站仪和光学经纬仪示例图

（a）全站仪（b）光学经纬仪

1.经纬仪的基本结构

经纬仪主要由望远镜、水准器、基座和读数设备四部分组成。其主要设备如图1-2-44所示，简介如下：

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图1-2-44　光学J2型经纬仪

（1）望远镜。望远镜是经纬仪的照准设备，它的作用是将不同距离的目标通过望远镜放大成像，使观测者看清目标，也为了精确照准目标。现代经纬仪都采用内对光式，由物镜、目镜、调准透镜和十字丝板四部分组成。

（2）水准器。为了测得水平角，经纬仪的水平度盘必须保持水平，垂直轴应处于铅垂位置。而水准器是用来调平仪器的。水准器分管水准器和圆水准器两种。

1）管水准器。管水准器是将玻璃管内表面磨成一定半径的圆弧，根据使用的不同目的，半径为3.5～200m。

2）圆水准器。圆水准器是一个金属圆盒，上面盖一玻璃，玻璃盖的内表面为磨光的球面，球面曲率半径通常为0.5～2m。

水准器曲率半径越大，分划值越小，则水准器灵敏度越高，即水准器气泡移动得越灵敏。由于管水准器比圆水准器的曲率半径大，故管水准器较圆水准器灵敏度高，可用于精确的整平仪器，而圆水准器仅用于粗略的整平仪器。

（3）基座。照准部以下为基座。转动基座下三个底脚螺旋可使水平盘水准管气泡居中，从而使水平度盘水平，仪器旋转轴竖直。

（4）读数设备。读数设备包括度盘、测微器、显微镜三部分。度盘分水平度盘和垂直度盘，都由玻璃制成。水平度盘沿着全圆周顺时针刻有等角距分划线，相邻两分划线间弧长所对的圆心角称为度盘的格值。

2.经纬仪的基本操作

（1）架设仪器

1）对中。对中的目的是把仪器中心点与测站的标志点校准于同一条铅垂线上，一般经纬仪用垂球对中，光学经纬仪用光学设备对中。对中器视窗如图1-2-45所示。

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图1-2-45　对中器视窗

2）整平。其目的是使经纬仪能处在水平位置上。整平工作要反复进行，直到度盘转至任何位置时水准管气泡仍都居中为止，表明竖轴垂直，度盘水平，在实际工作中，可允许气泡不超过一格的偏差。经纬仪整平的调焦螺旋调整如图1-2-46所示。

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图1-2-46　经纬仪整平的焦螺旋调整

（2）对光瞄准

1）对光。目镜对光，将望远镜对向天空或某一明亮的物体，转动目镜使十字丝最清晰；物镜对光，将望远镜照准目标，转动调焦螺旋使目标的像落在十字丝平面上，从目镜中就可同时清晰地看到十字丝和目标。

2）瞄准。用望远镜的十字丝交点瞄准视测目标称为瞄准，观测时，先用望远镜上的缺口及准星大致对准目标，然后进行目镜、物镜对光，旋紧水平度盘和望远镜的制动螺旋，再调水平度盘和望远镜的微动螺旋，使十字丝交点准确地瞄准目标。测量时，观测人员与前、后方人员最好采用无线电对讲机联络或指挥，如果没有对讲机时也可采用旗语联络或指挥。一般的旗语可自行规定。

（3）精平及读数

读数前必须保证仪器处于精平状态，即保证水平度盘水准管气泡在观测各个方向都居中，这时才能读得正确的水平度盘读数。竖直盘读数时，竖直盘指标水准管气泡也需居中。

3.经纬仪的注意事项

（1）仪器包装箱为塑料或木质包装箱，仪器从箱内取出需小心，应轻拿轻放，一手握住轴座，一手握住三角基座，切勿握住望远镜。

（2）仪器在三脚架上安装时，要一手握住轴座，一手旋动三脚架的中心螺旋，防止仪器滑落，卸下时也应该如此。

（3）在严寒的冬季观测时，室内外温差较大，仪器在搬到室外或搬入室内时，应间隔一段时间后才能开箱。

（4）外露的光学零件若表面有灰尘时，可用软毛刷轻轻刷去；若有水分或油污，可用脱脂棉或镜头纸轻轻擦净，切不可用手帕、衣服擦拭光学零件表面。

（5）仪器在不用时应保存在干燥、清洁、通风良好的储存室，温度应控制在-20℃～45℃。

（6）仪器的内包装箱应经常更换干燥剂，应使干燥剂的湿度小于20%，在仪器箱内要放置防霉药片以免仪器生霉。

（7）在仪器搬离测站时，如果距离较近，仪器可连同三脚架仪器搬动，但需小心，最好把三脚架夹在肋下，仪器放在前面，用手保护，应避免扛在肩上行走。如果距离较远，则放进仪器箱内搬走。