文档介绍：第四章经纬仪测量
角度测量是测量工作的基本内容之一,它包括水平角测量和垂直角测量。水平角测量用于求算点的平面坐标,垂直角测量用于测定点的高程。角度测量中最常用的仪器就是光学经纬仪。
4-1水平角测量原理
所谓水平角,是指空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影。A、B、C为地面上任意三点。C为测站点,A、B为目标点,则从C点观测A、B的水平角为CA、CB两方向线在水平面Q上的垂直投影所成的∠A1C1B1。也就是说,地面上一点到两目标点的方向线所夹的水平角,就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。
第四章经纬仪测量
第四章经纬仪测量
4-2 DJ6级光学经纬仪
光学经纬仪具有体积小、重量轻、密封性好、精度高等优点,所以得到了广泛应用。它的精密度一般分为三级:1″级、2″级和6″级,前两种属精密仪器,后一种属中等精度仪器,是工程测量中常用的一种。我国对国产经纬仪编制了系列标准,分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15和DJ60等级别。其中D和J分别表示“大地测量”和“经纬仪”两个词汉语拼音的第一个字母,后面的数字表示该仪器所能达到的精度指标。DJ6级光学经纬仪属6″级仪器,本章主要介绍这类仪器的构造和使用。
第四章经纬仪测量
一、光学经纬仪的构造
6″级光学经纬仪的式样虽然很多,但其主要部分的构造基本相同,包括照准部、水平度盘和基座三大部分。
(一) 照准部
(1) 望远镜望远镜和是用作精确瞄准目标的。它和水平轴连接在一起,可以绕水平轴在竖直面内上下任意转动。望远镜制动扳钮和望远镜微动螺旋。
(2) 竖直度盘(竖盘) 竖盘由光学玻璃制成,用于观测竖直角。它和望远镜连成一体并随望远镜一起转动。
(3) 水准器照准部上有一个水准管和一个圆水准器。圆水准器用作粗略整平,水准管用作精确整平仪器。
照准部的下部有一个能插在轴座内的竖轴,整个照准部可在轴座内任意地作水平方向的旋转。照准部下部装有水平制动扳钮和水平微动螺旋。
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(二) 水平度盘
水平度盘也由光学玻璃制成。盘上有0-360°顺时针注记的分划线。水平度盘的外壳上还有一个特殊装置,称为复测扳钮。按下该扳钮时,水平度盘和照准部可以一起转动;拨上该扳钮时,水平度盘就不能随照准部一起转动了。
(三) 基座
基座是仪器的底座,其上有脚螺旋和连接板。测量时必须将三脚架上的中心螺旋(连接螺旋)旋进连接板,这时仪器和三脚架就连接在一起了。中心螺旋下端挂上垂球,即指示水平度盘的中心位置。基座上还有一个轴座固定螺旋。
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二、光学经纬仪的读数装置和读数方法
(一) 单平板玻璃测微器及其读数方法
DJ6型经纬仪采用这种装置的仪器。右图是DJ6型经纬仪的读数系统光路图。外来光线经反光镜1,毛玻璃2,棱镜3、5,照亮了竖直度盘4和水平度盘7,同时经透镜组6、10将竖直度盘和水平度盘的分划,通过单平板玻璃11成像在读数窗14上。最后,光线经过棱镜15的折射,在读数显微镜17内可以清晰地看到水平度盘、竖直度盘和测微盘13的分划像。
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(二) 测微尺读数装置及其读数方法
我国西北光学仪器厂生产的经Ⅲ型光学经纬仪,采用的是测微尺读数装置。在读数显微镜内,同样可以看到竖盘分划和另一测微尺。度盘上每一格为1°(60′)。测微尺的总长度等于度盘每格(1°)的宽度,这样测微尺的总长代表1°,而测微尺分成60个小格,故每一小格代表1′。读数时,须以测微尺的零分划线为起始线,度数在度盘上读出,不足1°的读数,在测微尺上读出。
第四章经纬仪测量
三、光学经纬仪应满足的几何条件
由测角原理可知,为了精确地测量角度,当经纬仪整平后,望远镜视准轴绕水平轴上下转动时,其视线应能扫出一个竖直面。为了达到这一要求,一台完善的经纬仪,其各条轴线之间应满足以下主要几何条件,即三轴相互垂直条件:
①水平度盘的水准管轴(LL)应垂直于竖轴(VV);
②)应垂直于水平轴(HH);
③水平轴(HH)应垂直于竖轴(VV)。
如果经纬仪满足了上述三个条件,当仪器整平后,则竖轴垂直,水准管轴和水平轴水平。因视准轴垂直于水平轴,所以当视准轴绕水平轴上下转动时即能扫出一个竖直面。