1、測量經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀檢驗(yàn)與校正工程作業(yè)指導(dǎo)書編 制: 審 核: 批 準(zhǔn): 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制: 審 核: 批 準(zhǔn): 發(fā) 布: 二XX年X月目 錄1. 經(jīng)緯儀的軸線32. 軸線間滿足的關(guān)系33. 校正原則34. 檢驗(yàn)項(xiàng)目34.1水準(zhǔn)管軸LL垂直于豎軸VV的檢驗(yàn)與校正3目的3檢驗(yàn)4校正44.2十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正4目的4檢驗(yàn)5校正54.3視準(zhǔn)軸CC垂直于橫軸HH的檢驗(yàn)與校正5目的5檢驗(yàn)5校正74.4橫軸HH垂直于豎軸VV的檢驗(yàn)與校正7目的7檢驗(yàn) 檢驗(yàn)方法如下。7校正 校正方法如下:74.5豎盤水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正8目的8檢驗(yàn)8校正85.水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正85.1水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)
2、滿足的幾何關(guān)系85.2圓水準(zhǔn)器軸的檢驗(yàn)校正8目的8檢驗(yàn)8校正:85.3十字絲橫絲的檢驗(yàn)與校。9目的9檢驗(yàn)9校正95.4水準(zhǔn)管軸的檢驗(yàn)校正9目的9檢驗(yàn)10檢驗(yàn)步驟10校正101. 經(jīng)緯儀的軸線經(jīng)緯儀各軸如圖1所示,經(jīng)緯儀的主要軸線有豎軸VV、橫軸HH、視準(zhǔn)軸CC和水準(zhǔn)管軸LL。線之間應(yīng)滿足以下幾何條件:圖1經(jīng)緯儀的軸線2. 軸線間滿足的關(guān)系如圖1所示:(1)水準(zhǔn)管軸LL應(yīng)垂直于豎軸VV;(2)十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸HH;(3)視準(zhǔn)軸CC應(yīng)垂直于橫軸HH;(4)橫軸HH應(yīng)垂直于豎軸VV;(5)豎盤指標(biāo)差為零。經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的上述幾何條件的,經(jīng)緯儀在使用前或使用一段時(shí)間后,應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)上述幾何條
3、件不滿足,則需要進(jìn)行校正。3. 校正原則經(jīng)緯儀的校正與檢驗(yàn)應(yīng)遵循的原則:后邊的檢驗(yàn)項(xiàng)目不影響前邊的檢驗(yàn)項(xiàng)目。4. 檢驗(yàn)項(xiàng)目4.1水準(zhǔn)管軸LL垂直于豎軸VV的檢驗(yàn)與校正目的檢驗(yàn)水準(zhǔn)管軸LL是否垂直于豎軸VV。檢驗(yàn)首先利用圓水準(zhǔn)器粗略整平儀器,然后轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使水準(zhǔn)管平行于任意兩個(gè)腳螺旋的連線方向,調(diào)節(jié)這兩個(gè)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中,再將儀器旋轉(zhuǎn)180,如水準(zhǔn)管氣泡仍居中,說明水準(zhǔn)管軸與豎軸垂直;若氣泡不再居中,則說明水準(zhǔn)管軸與豎軸不垂直,需要校正。校正圖2水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正如圖2a,設(shè)水準(zhǔn)管軸與豎軸不垂直,傾斜了角,當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí),豎軸與鉛垂線的夾角為。將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180后,豎軸
4、位置不變,而水準(zhǔn)管軸與水平線的夾角為2,如圖2b。校正時(shí),先相對旋轉(zhuǎn)這兩個(gè)腳螺旋,使氣泡向中心移動偏離值的一半,如圖2c所示,此時(shí)豎軸處于豎直位置。然后用校正針撥動水準(zhǔn)管一端的校正螺釘,使氣泡居中,如圖2d所示,此時(shí)水準(zhǔn)管軸處于水平位置。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正比較精細(xì),應(yīng)反復(fù)進(jìn)行,直至照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)到任何位置,氣泡偏離零點(diǎn)不超過半格為止。4.2十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正目的圖3十字絲的檢驗(yàn)十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)首先整平儀器,用十字絲交點(diǎn)精確瞄準(zhǔn)一明顯的點(diǎn)狀目標(biāo),如圖3所示,然后制動照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡,轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋使望遠(yuǎn)鏡繞橫軸作微小俯仰,如果目標(biāo)點(diǎn)始終在豎絲上移動,說明條件滿足,如圖3a所示;否則需要校
5、正,如圖3b所示。校正與水準(zhǔn)儀中橫絲應(yīng)垂直于豎軸的校正方法相同,此處只是應(yīng)使縱絲豎直。校正時(shí),先打開望遠(yuǎn)鏡目鏡端護(hù)蓋,松開十字絲環(huán)的四個(gè)固定螺釘,按豎絲偏離的反方向微微轉(zhuǎn)動十字絲環(huán),使目標(biāo)點(diǎn)在望遠(yuǎn)鏡上下俯仰時(shí)始終在十字絲縱絲上移動為止,最后旋緊固定螺釘擰緊,旋上護(hù)蓋。4.3視準(zhǔn)軸CC垂直于橫軸HH的檢驗(yàn)與校正視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸所偏離的角值c稱為視準(zhǔn)軸誤差。具有視準(zhǔn)軸誤差的望遠(yuǎn)鏡繞水平軸旋轉(zhuǎn)時(shí),視準(zhǔn)軸將掃過一個(gè)圓錐面,而不是一個(gè)平面。目的視準(zhǔn)軸CC是否垂直于橫軸HH檢驗(yàn)視準(zhǔn)軸誤差的檢驗(yàn)方法有盤左盤右讀數(shù)法和四分之一法兩種,下面具體介紹四分之一法的檢驗(yàn)方法。1) 在平坦地面上,選擇相距約100m
6、的A、B兩點(diǎn),在AB連線中點(diǎn)O處安置經(jīng)緯儀,如圖4所示,并在A點(diǎn)設(shè)置一瞄準(zhǔn)標(biāo)志,在B點(diǎn)橫放一根刻有毫米分劃的直尺,使直尺垂直于視線OB,A點(diǎn)的標(biāo)志、B點(diǎn)橫放的直尺應(yīng)與儀器大致同高。圖4視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)(四分之一法)2)用盤左位置瞄準(zhǔn)A點(diǎn),制動照準(zhǔn)部,然后縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,在B點(diǎn)尺上讀得B1,如圖4a所示。3)用盤右位置再瞄準(zhǔn)A點(diǎn),制動照準(zhǔn)部,然后縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,再在B點(diǎn)尺上讀得B2,如圖4b所示。如果B1與B2 兩讀數(shù)相同,說明視準(zhǔn)軸垂直于橫軸。如果B1與B2 兩讀數(shù)不相同,由圖4b可知,B1OB2=4c,由此算得式中 DO到B點(diǎn)的水平距離(m);B1B2B1與B2的讀數(shù)差值(m); 一弧度秒值,=2062
7、65()。對于DJ6型經(jīng)緯儀,如果c60,則需要校正。校正校正時(shí),在直尺上定出一點(diǎn)B3,使B2B3=B1B2/4,OB3便與橫軸垂直。打開望遠(yuǎn)鏡目鏡端護(hù)蓋,用校正針先松十字絲上、下的十字絲校正螺釘,再撥動左右兩個(gè)十字絲校正螺釘,一松一緊,左右移動十字絲分劃板,直至十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)B3。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正也需反復(fù)進(jìn)行。4.4橫軸HH垂直于豎軸VV的檢驗(yàn)與校正目的 橫軸HH是否垂直于豎軸VV檢驗(yàn) 檢驗(yàn)方法如下。1)在距一垂直墻面2030m處,安置經(jīng)緯儀,整平儀器,如圖5所示。2)盤左位置,瞄準(zhǔn)墻面上高處一明顯目標(biāo)P,仰角宜在30左右。圖5橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正3)固定照準(zhǔn)部,將望遠(yuǎn)鏡置于水平位置,根
8、據(jù)十字絲交點(diǎn)在墻上定出一點(diǎn)A。4)倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置,瞄準(zhǔn)P點(diǎn),固定照準(zhǔn)部,再將望遠(yuǎn)鏡置于水平位置,定出點(diǎn)B。如果A、B兩點(diǎn)重合,說明橫軸是水平的,橫軸垂直于豎軸;否則,需要校正。校正 校正方法如下:1)在墻上定出A、B兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)M,仍以盤右位置轉(zhuǎn)動水平微動螺旋,照準(zhǔn)M點(diǎn),轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡,仰視P點(diǎn),這時(shí)十字絲交點(diǎn)必然偏離P點(diǎn),設(shè)為P點(diǎn)。2)打開儀器支架的護(hù)蓋,松開望遠(yuǎn)鏡橫軸的校正螺釘,轉(zhuǎn)動偏心軸承,升高或降低橫軸的一端,使十字絲交點(diǎn)準(zhǔn)確照準(zhǔn)P點(diǎn),最后擰緊校正螺釘。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正也需反復(fù)進(jìn)行。由于光學(xué)經(jīng)緯儀密封性好,儀器出廠時(shí)又經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn),一般情況下橫軸不易變動。但測量前仍應(yīng)加以檢驗(yàn),如有問
9、題,最好送專業(yè)修理單位檢修。近代高質(zhì)量的經(jīng)緯儀,設(shè)計(jì)制造時(shí)保證了橫軸與豎軸垂直,故無須校正。4.5豎盤水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正目的豎盤水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)安置經(jīng)緯儀,儀器整平后,用盤左、盤右觀測同一目標(biāo)點(diǎn)A,分別使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中,讀取豎盤讀數(shù)L和R,用式(3-11)計(jì)算豎盤指標(biāo)差x,若x值超過1時(shí),需要校正。校正先計(jì)算出盤右位置時(shí)豎盤的正確讀數(shù)R0Rx,原盤右位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)A不動,然后轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋,使豎盤讀數(shù)為R0,此時(shí)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡不再居中了,用校正針撥動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管一端的校正螺釘,使氣泡居中。此項(xiàng)檢校需反復(fù)進(jìn)行,直至指標(biāo)差小于規(guī)定的限度為止。5.水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正5.
10、1水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的幾何關(guān)系 (1)水準(zhǔn)管軸LL視準(zhǔn)軸CC(2)圓水準(zhǔn)軸LL 豎軸VV(3)橫絲要水平(即:VV) 5.2圓水準(zhǔn)器軸的檢驗(yàn)校正5.2.1目的滿足條件LLVV,使圓水準(zhǔn)氣泡居中時(shí),豎軸基本鉛直,視準(zhǔn)軸粗平。5.2.2檢驗(yàn)安置儀器后,用腳螺旋粗平使氣泡居中,然后將望遠(yuǎn)鏡繞豎軸轉(zhuǎn)180,如氣泡仍居中,表明條件滿足;如氣泡不居中,則需校正。5.2.3校正:轉(zhuǎn)動腳螺旋使氣泡退回偏離值的一半。松開圓水準(zhǔn)器背面中心固緊螺絲,如圖2.25按照圓水準(zhǔn)器粗平的方法,用校正針撥動相鄰兩個(gè)校正螺 ,再撥動另一個(gè)校正螺絲,使氣泡居中。圖6 圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)按這種方法反復(fù)檢校,直到轉(zhuǎn)到任何方向,氣泡均居中為
11、止,校正即可結(jié)束。最后,將中心固緊螺絲擰緊。 5.3十字絲橫絲的檢驗(yàn)與校。 5.3.1目的使十字絲橫絲垂直于豎軸。當(dāng)豎軸鉛直時(shí),橫絲處于水平,橫絲上任何位置讀數(shù)均相同。 5.3.2檢驗(yàn) 用十字絲橫絲一端對準(zhǔn)遠(yuǎn)處一明顯點(diǎn)狀標(biāo)志M,如圖2.26(a)所示。擰緊制動螺旋。 旋轉(zhuǎn)微動螺旋,使望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸繞豎軸轉(zhuǎn)動,如果M點(diǎn)沿著橫絲移動,如圖2.26(b),則表示十字絲橫絲與豎軸垂直;不需校正。如果M點(diǎn)明顯偏離橫絲表示十字絲橫絲不垂直于豎軸,需要校正。 5.3.3校正 松開十字絲分劃板座的固定螺絲,轉(zhuǎn)動整個(gè)目鏡座,使十字絲橫絲與M點(diǎn)軌跡一致,再將固 定螺絲擰緊。當(dāng)M點(diǎn)偏離橫絲不明顯時(shí),一般不進(jìn)行校正,在
12、作業(yè)中可利用橫絲的中央部分讀數(shù)。5.4水準(zhǔn)管軸的檢驗(yàn)校正 5.4.1目的滿足條件LLCC,使水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí),視準(zhǔn)軸處于水平位置。5.4.2檢驗(yàn)設(shè)水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸,它們之間的交角為i圖7 i角的檢驗(yàn)當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡居中,視準(zhǔn)軸不水平而 產(chǎn)生i角誤差;當(dāng)儀器至尺子的前后視距離相等時(shí),則在兩根尺子上的i角誤差也相等,因此計(jì)算時(shí)將不會影響所求的高差。5.4.3檢驗(yàn)步驟選擇一平坦地面,相距80m左右各打一木樁A、B,將儀器置于中點(diǎn)C,并使ACBC,將水準(zhǔn)儀安置于中點(diǎn)C處,在A、B兩點(diǎn)豎立水準(zhǔn)尺。用兩次儀高法兩次測定A至B點(diǎn)的高差。當(dāng)兩次高差的較差不大于3mm時(shí),取兩次高差的平均值hAB作為兩點(diǎn)高差的
13、正確值。將儀器安置于C處即距B點(diǎn)23m處,精平儀器后,讀出B點(diǎn)尺上的讀數(shù)b2。由于i角較小,儀器離B點(diǎn)近,引起讀數(shù)b2的誤差可忽略不計(jì),可視為水平視線的讀數(shù)。于是,可根據(jù)已知高差hAB反算求得視線水平時(shí)的后視應(yīng)讀數(shù)a2,即a2b2hAB 將望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)A點(diǎn)標(biāo)尺,精平后讀得的讀數(shù)為2。若22,說明兩軸平行。否則,存在i角,其值為:i=(2-2)/DAB (2.15)式中DAB為AB兩點(diǎn)間的平距。 規(guī)范規(guī)定:DS3水準(zhǔn)儀當(dāng)i角大于 20時(shí)則儀器必須校正。 5.4.4校正 管水準(zhǔn)器的校正螺絲在觀察鏡旁的圓孔內(nèi),共有上下左右四個(gè),。校正時(shí),先調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡微傾螺旋使望遠(yuǎn)鏡橫絲對準(zhǔn)A點(diǎn)標(biāo)尺的讀數(shù)2,此時(shí)視準(zhǔn)軸處于水平位置,而水準(zhǔn)管氣泡卻偏離了中心。 用校正針撥動左右兩個(gè)校正螺絲,再一松一緊調(diào)節(jié)上下兩校正螺絲,使水準(zhǔn)管氣泡居中(符合),最后旋緊左右兩校正螺絲。 此項(xiàng)檢驗(yàn)校正要反復(fù)進(jìn)行。直至達(dá)到要求為止