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3.3 光學經緯儀的安置和使用

經緯儀的使用,大致可以分為經緯儀安置、照準和讀數3個步驟。主要包括儀器的對中、整平、照準、讀數、合零等各個項目。它是測角技術中的一項基本功訓練,也是進一步加深對測角原理、儀器構造、使用方法等諸方面的綜合性認識,從而達到正確使用儀器,掌握操作要領,提高觀測質量的目的。

3.3.1 經緯儀的對中和整平

在測量角度以前,首先要把經緯儀安置在設置有地面標志的測站上。所謂測站,即是所測角度的頂點。安置工作包括對中、整平兩項內容。對中是指使經緯儀中心與測站點位于同一鉛垂線上;整平則是調節儀器,使水平度盤處于水平位置,豎軸鉛垂。

安置儀器可按粗略對中整平和精確對中整平兩步進行。對中分為光學對中器對中和垂球對中兩種。因為光學對中器的精度較高,且不受風力影響,應盡量采用,成像原理見圖3-12。工程上已經很少使用垂球對中,這里也不再贅述。確有需要,請參閱同類測量書籍。

圖3-12 光學對中器成像原理

經緯儀上有兩個水準器:一個是圓水準器,用來粗略整平儀器;一個是水準管,用來精確整平儀器。

(1)粗略對中整平

先將三腳架升到適當高度,旋緊架腿的固定螺旋,并將三個架腿安置在以測站為中心的等邊三角形的角頂上。架頭平面大致水平,且中心與地面點大致在同一鉛垂線上。從儀器箱中取出儀器,用附于三腳架頭上的連接螺旋,將儀器與三腳架固連在一起。

雙手輕輕提起任意兩個架腿,以第三條腿為圓心左右旋轉三腳架,一面觀察光學對中器,當光學對中器分劃板的刻劃中心與地面點對準,即可放下踩實。這時儀器架頭可能傾斜很大,可根據圓水準氣泡偏移方向,伸縮相關架腿,使氣泡基本居中。伸縮架腿時,應先稍微旋松伸縮螺旋,待氣泡居中后,立即旋緊。另外,伸縮架腿時不得挪動架腿在地面上的位置。

(2)精確對中整平

一般按先精平、后對中的順序進行,也可以先對中、后精平。精平用水準管氣泡居中來衡量。如圖3-13(a)所示,先使它與一對腳螺旋連線的方向平行,然后運用左手定則,雙手以相同速度相對方向旋轉這兩個腳螺旋,使管水準器的氣泡居中。再將照準部平轉90°,用另外一個腳螺旋使氣泡居中[圖3-13(b)]。這樣反復進行,直至管水準器在任一方向上氣泡都居中為止。待儀器精確整平后,仍要檢查對中情況。因為只有在儀器整平的條件下,光學對中器的視線才居于鉛垂位置,對中才是正確的。如果有偏移,則需要對中。先旋松連接螺旋,雙手扶住儀器基座,在架頭平面上輕輕移動儀器,使儀器精確對中,然后旋緊連接螺旋。重復上述操作方法,直至水準氣泡居中,對中器對中為止。

圖3-13 經緯儀精平

3.3.2 照準目標

瞄準目標前,松開照準部制動螺旋和望遠鏡制動螺旋,觀察望遠鏡十字絲是否清晰。若不清晰,可將望遠鏡對向明亮的背景,調整目鏡調焦螺旋,使十字絲清晰。然后轉動照準部,用望遠鏡上的瞄準器大致瞄準目標,旋緊照準部制動螺旋和望遠鏡制動螺旋。調節望遠鏡調焦螺旋,使成像清晰并消除視差。然后用照準部微動螺旋和望遠鏡微動螺旋精確照準目標。觀測水平角時,應用十字絲縱絲的中間部分平分或夾準目標,并盡量瞄準目標的下部。觀測豎直角時,則用十字絲交點照準目標中心或用中橫絲與目標頂部相切。圖3-14是用十字絲瞄準測釬和標桿成像。

圖3-14 目標瞄準測釬和標桿成像

3.3.3 讀數

張開反光鏡約45°,將鏡面調向來光方向,使讀數窗上照度均勻,亮度恰當。調節讀數顯微目鏡,使視場影像清晰。讀數時,首先區分度盤的測微類型,判斷度盤及其分微尺、測微尺的格值。然后根據前面介紹的讀數方法讀數。讀數前和讀數中,度盤和望遠鏡位置均不能動,否則讀數一律無效,必須返工重測。

3.3.4 合零

利用復測手輪合零:調節測微輪,使測微尺讀數為0'00″(或小于30'或大于30'的余數的預定分秒數)。將復測扳手朝上(照準部與度盤分離),轉動照準部,使度盤0°刻線置于雙指標的中央,然后將復測扳手朝下(照準部與度盤結合)。合零時,要用微動螺旋。松開水平制動螺旋,望遠鏡瞄準目標后,再將復測扳手朝上。這時,瞄準目標方向的度盤讀數,即為0°00'00″(或為預定值)。

利用撥盤手輪合零:先用望遠鏡瞄準目標,打開撥盤手輪護蓋,轉動手輪使度盤0°分劃線與分微尺0分劃線重合,隨后關上護蓋。

有的儀器,在撥盤手輪旁增設一個保險手柄。合零時,扳下手柄,按下并轉動撥盤手輪,使度盤讀數合為0°00'00″。松手后,手輪隨即退出,再扳回保險手柄,使之按不下手輪,從而避免誤撥度盤。

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