测量仪器及操作：激光经纬仪的应用与操作方法

1.激光经纬仪

（1）激光经纬仪的构造。图3-14是某仪器厂生产的激光经纬仪，它以DJ₂光学经纬仪为基础，在望远镜上加装一只He-Ne气体激光器而成。由激光器发出的光束，经过一系列棱镜、透镜、光阑进入经纬仪的望远镜中（图3-15），再从望远镜的物镜端射向目标，并在目标处呈一明亮清晰的光斑（图3-16）。

图3-14 激光经纬仪

图3-15 光束射程

1—He-Ne气体激光器 2—遮光开关 3—反射棱镜 4—聚光镜组 5—针孔光阑 6—分光棱镜组 7—望远镜调焦镜组 8—望远镜物镜组 9—波带片 10—望远镜分划板 11—望远镜目镜组

图3-16 激光目标光斑

（2）激光经纬仪的操作。激光经纬仪的经纬仪部分的操作方法与DJ₂光学经纬仪相同。下面介绍激光器中的特殊操作方法。

1）把激光器的引出线接上电源。注意在使用直流电源时不能接错正、负极。

2）开启电源开关，指示灯发亮，并可听到轻微的“嗡嗡”声。旋动电流调节旋钮，使激光电源工作在最佳电流值下（一般为3～7mA），便有最强的激光输出。激光束即通过棱镜、透镜系统进入望远镜，由望远镜物镜端发射出去。

3）观测完毕后，先将电源开关关断。此时，指示灯熄灭，激光器停止工作，然后拉开电源。

4）激光器工作时，遮光开关及波带片两个部件，可根据需要分别用它们的旋钮控制使用。

（3）激光经纬仪的特点和应用。激光经纬仪除具有普通经纬仪的技术性能，可做常规测量外，又能发射激光，供做精度较高的角度坐标测量和定向准直测量。它与一般工程经纬仪相比，有如下的特点。

1）望远镜在垂直（或水平）平面上旋转，发射的激光可扫描形成垂直（或水平）的激光平面，在这两个平面上被观测的目标，任何人都可以清晰地看到。

2）一般经纬仪的作业场地较狭小，安置仪器逼近测量目标时，如仰角大于50°，就无法观测。激光经纬仪主要依靠发射激光束来扫描定点，可不受场地狭小的影响。

3）激光经纬仪可向天顶发射一条垂直的激光束，用它代替传统的垂球吊线法测定垂直度，不受风力的影响，施测方便、准确、可靠。

4）能在夜间或黑暗场地进行测量工作。

由于激光经纬仪具有上述的特点，特别适合做以下的施工测量工作：(https://www.xing528.com)

①高层建筑及烟囱、塔架等高耸构筑物施工中的垂直度观测和准直定位。例如某电厂180m钢筋混凝土烟囱滑模施工中，用一台KASSEL型经纬仪，加装一个He-Ne激光管，制成激光对中仪（图3-17），将仪器置于地下室烟囱中心点上，将激光的阴极对准中心点，调整经纬仪水准管，使气泡居中；严格整平后，进行望远镜调焦，使光斑直径最小，这时仪器射出的激光束，出现在平台接受靶上，即可测出烟囱的中心。由于使用激光对中仪对中，比用传统的垂球对中节约时间，提高了精度，并可随时检查筒身中心线，便于及时纠偏。测设结果：180m高的烟囱，滑升到顶时，中心偏差只有1.2cm，为国家规范允许偏差18cm的1/15。

图3-17 激光对中仪

②结构构件及机具安装的精密测平和垂直度控制测量。如图3-18所示，用两台激光经纬仪置于柱基互相垂直的两条轴线上，在场地狭小的情况下，可以比一般经纬仪更靠近柱子。安置、对中、整平等手续同一般经纬仪。转动望远镜，打开遮光开关，发射激光束，使光斑沿柱的平面轴线扫描到柱脚，校正柱脚位置后缓缓仰视柱顶，如柱的轴线与光斑偏离（人人都可看到），可立即进行校正。两台激光经纬仪发射的光斑都正对柱的轴线时，即为柱的正确位置。

图3-18 用激光经纬仪定柱

③管道敷设及隧道、井巷等地下工程施工中的轴线测设与导向测量工作。

2.光电测距仪

（1）光电测距仪的构造，如图3-19所示。

图3-19 光电测距仪的构造

光电测距仪是在经纬仪上加装光电测距主机（一般是配套的，什么型号的光电测距主机配什么型号的经纬仪），另外配一套反射棱镜。

（2）光电测距仪的用途。如图3-20所示，为了测量A、B两点之间的距离，在A点安置光电测距仪主机，在B点安置反光棱镜。对中、整平后，开启光电测距仪。发射望远镜发出一水平激光束射向B点反光棱镜，经过反射的激光束仍以水平方向折回A点，接收望远镜能够把折回的激光束调制、放大并精确地测出A、B两点的距离，且可直接在数字显示器上显示出来。它的测距精度根据仪器不同而各异，一般的光电测距仪的精度可达±5mm+10ppm·D。

图3-20 光电测距仪使用示意

（3）光电测距仪的检验与校正

1）委托检定。送有关部门检验与校正。

2）自检。自检必须具有一定的检定设备，且对光电测距相当熟悉，目前国内使用的光电测距仪品种相当多，建议送有关部门检定。