经纬仪的检验与校正方法介绍

（一）照准部水准管轴垂直于仪器竖轴的检验与校正

1.检校目的

满足LL⊥VV条件,当水准管气泡居中时,竖轴铅垂、水平度盘水平。

2.检验方法

在土质坚实的地面上安置仪器,将仪器大致水平。转动照准部使水准管轴平行于一对脚螺旋连线,转动脚螺旋使气泡居中,然后将照准部绕竖轴旋转180°,检查气泡是否仍然居中,如果居中,说明条件满足；如果气泡偏离超出一格,说明这项条件不满足,应进行校正,如图3-23所示。

图3-23　照准部水准管轴的检验与校正

3.校正方法

照准部旋转180°后气泡偏向一侧,是由于水准管两端支柱高度不相等造成的。如图3-23(a)管水准器在一个方向整平,此时气泡虽然居中,水准管轴水平,但仪器的竖轴并不铅直,使得水平度盘与水平面成α角度,与水准管轴亦成α角度。当照准部旋转180°以后,这两个α角度叠到一起使得水准管轴与水平面成2α角度,如图3-23(b)所示气泡偏向一侧。

欲使水准管轴回到水平位置,首先使仪器竖轴铅直,水平度盘水平。调节脚螺旋,使气泡向水准管中央移动偏离的1/2,如图3-23(c)所示。再用校正针拨动水准管一端的校正螺丝,使气泡完全居中,如图3-23(d)所示。此项检验与校正需要如此反复进行,直到照准部旋转到任何位置,气泡偏离都不超过一格为止。

在仪器的基座上还装有圆水准器,用来概略整平的,校正圆水准器时,可利用校正好的管水准器,拨动圆水准器底部的校正螺丝,使气泡居中即可。

（二）十字丝的竖丝垂直于横轴的检验和校正

1.检校目的

满足十字丝竖丝垂直于横轴的条件。仪器整平后十字丝竖丝在竖直面内,保证精确瞄准目标。

2.检验方法

整平仪器后,用十字丝竖丝的一端照准远处一固定点,制动照准部和望远镜制动螺旋,转动望远镜微动螺旋,使望远镜上、下徐徐移动。同时观察该点是否偏离十字丝的竖丝,如果偏离,则需要校正；没有偏离,说明此项条件满足。

3.校正方法

如图3-24所示,打开目镜一侧十字丝分划板护盖,十字丝分划板是通过四个压环螺丝固定在望远镜筒上,用螺丝刀松开四个固定螺丝,转动十字丝环直至条件满足,然后,旋紧四个固定螺丝,结束校正。

图3-24　十字丝竖丝的调整

（三）视准轴垂直于横轴的检验与校正

1.检校目的

满足CC⊥HH条件。当望远镜绕横轴旋转时,视准轴所经过的轨迹是一个平面而不是圆锥面。

2.检验方法

安置经纬仪后,首先利用盘左瞄准远处一水平点P,十字丝交点在正确位置K时,水平度盘读数为M。如图3-25(a)由于十字丝交点偏离到K′,视准轴偏斜了一个角度C,所以瞄准目标P点时,望远镜必须向左旋转一个角度C,此时度盘上指标线所指读数M1,比正确读数M少了一个角度C,即

从盘左位置改为盘右位置时,指标线从左边位置转到右边位置,如图3-25(b)所示。此时,K′偏向右侧,用它来瞄准目标P点时,指标线所指读数为M2,望远镜必须向右转一个C角,读数M2比正确读数M′(M′=M±180°)增大了一个C角,即

式(a)和式(b)两式相加,得

图3-25　视准轴误差的检验

式(a)和式(b)两式相减,得

根据式(3-7)可知,利用盘左和盘右两个位置观测同一水平目标,取其平均值可以消除视准误差C的影响。根据式(3-8)可知,若盘左,盘右两次读数相差180°,说明C=0,此项条件满足。否则应进行校正。

3.校正方法

利用盘右位置,根据式(3-7)计算正确读数M±180°,转动照准部微动螺旋,使指标线所指读数为正确读数M±180°,此时,十字丝交点偏离目标P点,利用校正针拨动十字丝环左右两个校正螺丝,先松后紧,推动十字丝环,使十字丝交点对准目标P即可。这项检验与校正需要重复2～3次,才能达到满意的效果。(www.xing528.com)

（四）横轴垂直于竖轴的检验与校正

1.检校目的

满足HH⊥VV条件。在仪器整平后,当望远镜绕横轴旋转时,视准轴所经过的轨迹是一个竖直面而不是倾斜面。

2.检验方法

在距离墙壁约20～30m处安置仪器,如图3-26所示,整平后,用盘左位置照准墙上高处一点P,将水平制动螺旋制动,下转望远镜使其大致水平,标出十字丝交点位置P1,然后利用盘右位置,重复上述操作得交点P2,如果P1与P2点重合或位于同一铅垂线上,说明此项条件满足,否则就需要校正。

3.校正方法

由于望远镜绕横轴旋转,当仪器的横轴与竖轴不垂直时,盘左、盘右位置所扫的视准面各向相反方向偏转了一个角度i(图3-26),所以P1、P2连线的中点(P′)与P点位于同一铅垂线上。

校正时,利用盘右位置,将十字丝交点对准P′点,抬高物镜到P点同高处,此时,十字丝交点必偏离P点,打开经纬仪右支架上的外护盖,可以看到固定望远镜横轴的偏心瓦装置。如图3-27所示,放松固定偏心瓦的螺丝,转动偏心瓦,使横轴上升或下降,十字丝交点对准P点即可。这项校正工作比较困难,一般应由专业人员来进行。

图3-26　横轴垂直于竖轴的检验

（五）竖盘指标差的检验与校正

1.检校目的

满足x=0条件。当竖盘指标水准管气泡居中时,使竖盘读数指标处于铅垂位置。

望远镜视线水平,竖盘指标水准管气泡居中时,如果指标线所指的读数比始读数(90°或270°)略大或略小一个x值,则该值称为竖盘指标差,如图3-28所示。

图3-27　偏心瓦装置

图3-28　竖盘指标差

竖盘指标差是由于指标线位置不正确造成的,图3-29(a)盘左位置时,指标线所指读数比始读数(90°)大了一个x值,观测的竖直角必然小x值,而盘右位置观测竖直角则大了一个x值,如图3-29(b)所示,即

盘左时

盘右时

图3-29　竖盘指标差对读数的影响

式(a)与式(b)相加得

式(a)与式(b)相减得

由式(3-9)可知,采用盘左、盘右位置观测竖直角取其平均值作为最后结果,可以消除竖盘指标差的影响。

2.检验方法

安置仪器、整平后,用盘左位置瞄准高处一点P,竖盘指标水准管气泡居中,读取竖盘读数L,然后用盘右位置瞄准同一点P,重复上述工作读取盘右时竖盘读数R。由式(3-10)计算指标差x值,若x＞±1′时,则需校正。

3.校正方法

根据式(3-9)计算出正确的竖直角α。在不改变盘右位置照准目标情况下,求得盘右位置的正确读数R=α+270°,转动竖盘指标水准管微动螺旋,使指标线指向正确读数R处,此时竖盘指标水准管气泡偏向一侧,打开竖盘指标水准管一端的护盖,如图3-30所示,水准管一端由四个校正螺丝固定。首先放松左右两个校正螺丝,然后通过上下两个校正螺丝使竖盘指标水准管气泡居中,然后固定左右校正螺丝即可。此项检校需反复进行,直到满足要求。如果仪器经校仍有残余误差,可根据式(3-10)计算x值,盘左时,竖直角α=α左+x,盘右时α=α右-x,得出正确的竖直角值。

对于竖盘指标自动补偿的经纬仪,若经检验指标差超限时,应送检修部门进行检校。

图3-30　竖盘指标水准管校正螺丝