任務2.3 掌握DJ6型光學經緯儀的使用方法

要完成項目內容，首要工作就是熟悉經緯儀的使用。經緯儀的使用方法主要包括儀器的安置、目標的瞄準和讀數三項工作。可以歸納為八個字，即對中—整平—照準—讀數。

2.3.1 經緯儀的安置

安置儀器安置于測站點上，包括儀器對中和整平兩項工作，其目的是使儀器的豎軸與測站點在同一鉛垂線上，并使水平度盤成水平位置。在對中前，首先將經緯儀安置在架頭上，然后進行儀器的對中和整平工作。

1.儀器對中

移動腳架光學對中。根據使用者高度調節腳架高度，打開三腳架，架在測站點上方，使三腳架尖到測站點距離大致相等，三腳架呈正三角形，且架頭呈大致水平狀態，如圖2.3.1所示，打開儀器箱（注意儀器在箱子的擺放位置，便于儀器用完后能正確裝箱），一只手握住儀器支架將儀器放在三腳架頭上，另一只手把三腳架上的中心連接螺旋旋入三角壓板中間的螺母中（不可太用力），使儀器裝在架頭的中央位置固定。操作者兩手抓住其中的兩架腿，眼睛看光學對點器，通過前后、左右移動腳架使光學對中測站點，然后踩緊三個腳架，用力要注意均勻，保持架頭大致水平。

對中的目的是使儀器的中心（儀器豎軸）與測站點的標志中心在同一鉛垂線上。

經緯儀種類較多，對中設備和精度的要求也不同，其對中方法有兩種方法：垂球對中和光學對點器對中。

（1）垂球對中。三腳架按要求安置在測站點上，將中心連接螺旋置于架頭中心并懸掛垂球，調整垂球線的長度，使垂球尖距地面標志點頂部較近，然后將儀器通過中心連接螺旋固定在三腳架架頭上。若垂球尖偏離測站點不大，稍松中心螺旋，在架頭上平移儀器，使垂球尖準確對中地面標志點地中心，再旋緊中心螺旋，使儀器固定。若垂球尖距地面標志點頂部較遠，使得在架頭上平移儀器還無法使垂球尖準確對中地面標志點的中心，此時可先將儀器基座放回到架頭中心，旋緊中心螺旋，以防儀器摔下，然后移動三腳架的兩條腿，并注意保持架頭大致水平，使垂球尖靠近地面標志點頂部附近，再按第一種情況進行操作即可，垂球對中誤差大，有風時受到影響，目前一般不使用垂球。

（2）光學對點器對中。儀器架設在三腳架上后，調節對點器目鏡焦距，使對點器的圓圈標志和地面的影像清晰，若測站點的影像在對點器的目鏡視場內，則眼睛觀測對點器的目鏡，同時旋轉基座上的三個腳螺旋，使對點器的圓圈標志和測站點的標志中心重合，此時圓水準器的氣泡不居中，可以任選兩個架腿，第三個架腿始終不動，并通過其上的伸縮制動螺旋伸縮腳架腿（注意不是移動架腿的腳尖位置，另外手應握住架腿的伸縮處緩緩伸縮腳架腿，防止儀器滑下），使圓水準器的氣泡大致居中；若測站點的影像不在對點器的目鏡視場內，則可使自己的腳尖放在測站點附近處，任選三腳架的兩個架腿，雙手提起前、后、左、右地移動該兩個架腿，同時眼睛觀測對點器的目鏡（注意通過眼睛的余光，盡量保持架頭大致水平），當測站點的標志中心大部分在對點器的圓圈標志內時，踩實這兩個架腿，然后旋轉基座上的三個腳螺旋，使對點器的圓圈標志和測站點的標志中心重合，再任選兩個架腿，通過其上的伸縮制動螺旋伸縮腳架腿，使圓水準器的氣泡大致居中即可。

由于儀器結構和操作等的原因，用光學對點器進行的對中精度高于垂球對中的精度（垂球對中的誤差為3mm，光學對點器的對中誤差為1mm），因此，目前生產的J6級經緯儀均有光學對點器裝置。

2.儀器整平

整平的目的是使儀器的豎軸處于豎直位置及水平度盤處于水平位置。操作步驟如圖2.3.2所示，轉動照準部，使水準管與任意兩個腳螺旋的連線平行，兩手拇指同時相向或相背轉動這一對腳螺旋，如圖2.3.2（a）所示，使氣泡居中，氣泡移動的方向與左手大拇指移動的方向一致；再將照準部旋轉90°，使水準管與這兩個腳螺旋的連線垂直，如圖2.3.2（b）所示，調節第三個腳螺旋使氣泡居中，反復以上操作，直至儀器旋轉到任何位置，水準管的氣泡偏離零點均不超過一格為止。

值得注意的是：對中和整平是兩個相互聯系的操作過程。經緯儀經過整平后會破壞前面的對中，使得測站點的標志中心會在對點器的圓圈標志的附近（對于用垂球對中，則會使垂球尖偏離在測站點中心附近），對此稍松中心連接螺旋（注意儀器不可完全脫離基座，以免儀器掉下），兩只手按住基座上的三角壓板，眼睛觀測對點器的目鏡，左右或前后平移儀器（能旋轉儀器），使對點器的瞄準標志與地面測站點的標志中心重合，然后一只手扶住儀器，另一只手旋緊中心連接螺旋（或若采用垂球對中，可使另一人觀測垂球尖和測站點中心的相對位置，指揮儀器操作者，左右或前后平移儀器，使垂球尖準確對中地面標志點的中心），這樣由于平移儀器，又會影響了整平工作，應緊接著進行整平。因此應反復重復上述的對中和整平工作，直到光學對中誤差不超過1mm，且照準部的水準管的氣泡居中。

2.3.2 瞄準和讀數

1.瞄準

瞄準就是用望遠鏡的十字絲交點去精確地對準目標，具體的瞄準操作方法和步驟如下：

（1）松開儀器水平制動螺旋和望遠鏡制動螺旋，轉動照準部，將望遠鏡對向一明亮背景，轉動望遠鏡目鏡調焦螺旋，使十字絲清晰。

（2）轉動照準部，通過望遠鏡的光學瞄準器（準星、照門）瞄準目標，然后擰緊水平制動螺旋和望遠鏡制動螺旋。

（3）轉動望遠鏡的物鏡調焦螺旋，使目標成像清晰。

上述操作中應注意消除視差，所謂視差就是當望遠鏡瞄準目標后，眼睛在目鏡處上下、左右做少量移動（移動距離小于0.5mm），會出現十字絲和目標的成像有相對運動的現象。這在測量作業中是不允許的，為消除視差，首先必須按正確的操作程序依次調焦，即先調目鏡，后調物鏡；其次無論調節十字絲或調節目標，應始終保持眼睛處于松弛狀態。

（4）轉動水平制動螺旋和望遠鏡制動螺旋，使十字絲精確對準目標（圖2.3.3）。

水平角的觀測應用十字絲的豎絲照準目標，且十字絲的中絲盡量靠近目標的底部，當所照目標成像較細，用雙絲對稱夾注目標，如圖2.3.3（a）所示；而當所照目標成像較粗，則常用十字絲的單絲平分目標，照準目標的幾何中心，如圖2.3.3（b）所示。觀測豎直角時，應使十字絲中絲與目標的頂部相切，如圖2.3.3（c）所示。

2.讀數

光學望遠鏡采用目視直接讀數方式，但由于度盤的分格很小，刻線很細，為提高讀數精度，需采用光學放大裝置，即在經緯儀中設置水平度盤顯微鏡和豎直度盤顯微鏡，將度盤分劃成像放大顯示在望遠鏡旁的讀數顯微鏡內，同時度盤的刻劃一般為1°，為讀取小于度盤一個計量單位的零數，還應設置測微器來讀數。

DJ6型經緯儀現在基本上都采用分微尺測微器裝置來進行讀數，所以下面主要講述這種裝置的讀數方法。

分微尺測微器又稱顯微鏡帶尺測微裝置，它是在顯微鏡讀數窗與場鏡上設置一個帶有分劃尺的分劃板，分劃尺全長等于度盤的一個計量單位，即1°的寬度，同時分劃尺又分成60小格，每小格代表1′，每10小格注記數字，表示10′的倍數，不到1′的讀數可估讀至0.1′，即最小讀數為6″。

圖2.3.4所示為讀數顯微鏡視場內所見到的度盤和分劃尺的影像，上面注有“H”或“―”或“水平”的表示水平度盤讀數窗口，下面注有“V”或“⊥”或“豎直”的表示豎直度盤讀數窗口，其中長線（即度讀數分劃線）和大號數字式度盤上的分劃線及其注記，短線（測微尺分劃線）和小號數字為分劃尺的分劃線和注記數字。

讀數時，以測微尺的零分劃線為指標線，當某一度讀數分劃線蓋在測微器的分劃尺上時，“度”數就為該度讀數分劃線上的注記數字，其中“分”值為測微尺零線到度讀數分劃線間的小格數（一小格1′），在測微尺上不足1′的，估讀出其占一小格的十分之幾，再乘以60即為“秒”值。圖2.3.4的水平度盤讀數窗口內，分劃尺的0分劃線已過70°，在0分劃線和70°的度讀數分劃線間的小格數為7格多，不足一格的占一格的4／10，所以水平度盤的讀數為70°07′24″。同理，在豎直度盤的讀數窗中，分劃尺的0分劃線已過了87°，整個讀數為87°52′54″。