◆經(jīng)緯儀

一、經(jīng)緯儀

經(jīng)緯儀是測(cè)量工作中的主要測(cè)角儀器。由望遠(yuǎn)鏡、水平度盤、豎直度盤、水準(zhǔn)器、基座等組成。

測(cè)量時(shí)，將經(jīng)緯儀安置在三腳架上，用垂球或光學(xué)對(duì)點(diǎn)器將儀器中心對(duì)準(zhǔn)地面測(cè)站點(diǎn)上，用水準(zhǔn)器將儀器定平，用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)，用水平度盤和豎直度盤測(cè)定水平角和豎直角。按精度分為精密經(jīng)緯儀和普通經(jīng)緯儀；按讀數(shù)設(shè)備可分為光學(xué)經(jīng)緯儀和游標(biāo)經(jīng)緯儀；按軸系構(gòu)造分為復(fù)測(cè)經(jīng)緯儀和方向經(jīng)緯儀。此外，有可自動(dòng)按編碼穿孔記錄度盤讀數(shù)的編碼度盤經(jīng)緯儀；可連續(xù)自動(dòng)瞄準(zhǔn)空中目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤經(jīng)緯儀；利用陀螺定向原理迅速獨(dú)立測(cè)定地面點(diǎn)方位的陀螺經(jīng)緯儀和激光經(jīng)緯儀；具有經(jīng)緯儀、子午儀和天頂儀三種作用的供天文觀測(cè)的全能經(jīng)緯儀；將攝影機(jī)與經(jīng)緯儀結(jié)合一起供地面攝影測(cè)量用的攝影經(jīng)緯儀等。

DJ6經(jīng)緯儀是一種廣泛使用在地形測(cè)量、工程及礦山測(cè)量中的光學(xué)經(jīng)緯儀。主要由水平度盤、照準(zhǔn)部和基座三大部分組成。

1、基座部分

用于支撐基照準(zhǔn)部，上有三個(gè)腳螺旋，其作用是整平儀器

2、 照準(zhǔn)部

照準(zhǔn)部是經(jīng)緯儀的主要部件，照準(zhǔn)部部分的部件有水準(zhǔn)管、光學(xué)對(duì)點(diǎn)器、支架、橫軸、豎直度盤、望遠(yuǎn)鏡、度盤讀數(shù)系統(tǒng)等。

3、度盤部分

DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀度盤有水平度盤和垂直度盤，均由光學(xué)玻璃制成。水平度盤沿著全圓從0°～360°順時(shí)針刻畫，最小格值一般為1°或30′。

二、經(jīng)緯儀的安置方法

1）三腳架調(diào)成等長(zhǎng)并適合操作者身高，將儀器固定在三腳架上，使儀器基座面與三腳架上頂面平行。

2）將儀器舞擺放在測(cè)站上，目估大致對(duì)中后，踩穩(wěn)一條架腳，調(diào)好光學(xué)對(duì)中器目鏡（看清十字絲）與物鏡（看清測(cè)站點(diǎn)），用雙手各提一條架腳前后、左右擺動(dòng)，眼觀對(duì)中器使十字絲交點(diǎn)與測(cè)站點(diǎn)重合，放穩(wěn)并踩實(shí)架腳。

3）伸縮三腳架腿長(zhǎng)整平圓水準(zhǔn)器。

4）將水準(zhǔn)管平行兩定平螺旋，整平水準(zhǔn)管。

5）平轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部90度，用第三個(gè)螺旋整平水準(zhǔn)管。

6）檢查光學(xué)對(duì)中，若有少量偏差，可打開連接螺旋平移基座，使其精確對(duì)中，旋緊連接螺旋，再檢查水準(zhǔn)氣泡居中。

三、度盤讀數(shù)方法

光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)包括水平和垂直度盤、測(cè)微裝置、讀數(shù)顯微鏡等幾個(gè)部分。水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般為1°或30′，在讀取不足一個(gè)格值的角值時(shí)，必須借助測(cè)微裝置，DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)測(cè)微器裝置有測(cè)微尺和平行玻璃測(cè)微器兩種。

（1）測(cè)微尺讀數(shù)裝置

目前新產(chǎn)DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀均采用這種裝置。

在讀數(shù)顯微鏡的視場(chǎng)中設(shè)置一個(gè)帶分劃尺的分劃板，度盤上的分劃線經(jīng)顯微鏡放大后成像于該分劃板上，度盤最小格值（60′)的成像寬度正好等于分劃板上分劃尺1°分劃間的長(zhǎng)度，分劃尺分60個(gè)小格，注記方向與度盤的相反，用這60個(gè)小格去量測(cè)度盤上不足一格的格值。量度時(shí)以零零分劃線為指標(biāo)線。

（2）單平行玻璃板測(cè)微器讀數(shù)裝置

單平行玻璃板測(cè)微器的主要部件有：?jiǎn)纹叫邪宀Ａ�、扇形分劃尺和測(cè)微輪等。這種儀器度盤格值為30′，扇形分劃尺上有90個(gè)小格，格值為30′/90=20″。

測(cè)角時(shí)，當(dāng)目標(biāo)瞄準(zhǔn)后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，用雙指標(biāo)線夾住度盤分劃線影像后讀數(shù)。整度數(shù)根據(jù)被夾住的度盤分劃線讀出，不足整度數(shù)部分從測(cè)微分劃尺讀出。

（3）讀數(shù)顯微鏡

光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡的作用是將讀數(shù)成像放大，便于將度盤讀數(shù)讀出。

（4）水準(zhǔn)器

光學(xué)經(jīng)緯儀上有2～3個(gè)水準(zhǔn)器，其作用是使處于工作狀態(tài)的經(jīng)緯儀垂直軸鉛垂、水平度盤水平，水準(zhǔn)器分管水準(zhǔn)器和園水準(zhǔn)器兩種。

*管水準(zhǔn)器

管水準(zhǔn)器安裝在照準(zhǔn)部上，其作用是儀器精確整平。

*圓水準(zhǔn)器

圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器。它的靈敏度低，其格值為8″／ 2mm 。

四、經(jīng)緯儀的角度測(cè)量原理

1. 水平角的測(cè)量原理

水平角是指過空間兩條相交方向線所作的鉛垂面間所夾的二面角，角值為　0°～360°。空間兩直線OA和OB相交于點(diǎn)O，將點(diǎn)A，O，B沿鉛垂方向投影到水平面上，得相應(yīng)的投影點(diǎn)A′，O′，B′，水平線O′A′和O′B′的夾角β就是過兩方向線所作的鉛垂面間的夾角，即水平角。

水平角的大小與地面點(diǎn)的高程無關(guān)。

測(cè)量角度的儀器在測(cè)量水平角時(shí)必須具備兩個(gè)基本條件：

（1）能給出一個(gè)水平放置的，且其中心能方便地與方向線交點(diǎn)置于同一鉛垂線上的刻度園盤——水平度盤；

（2）要有一個(gè)能瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡，且要能在水平面和豎直面內(nèi)作全圓旋轉(zhuǎn)，以便通過望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)高低不同的目標(biāo)A和B。圖中水平角β為A和B兩個(gè)方向讀數(shù)之差：β=b-a。

2. 垂直角的測(cè)量原理

垂直角是指在同一鉛垂面內(nèi)，某目標(biāo)方向的視線與水平線間的夾角α，也稱豎直角或高度角；垂直角的角值為0°～±90°。

視線與鉛垂線的夾角稱為天頂距，天頂距z的角值范圍為0°～180°。

當(dāng)視線在水平線以上時(shí)垂直角稱為仰角，角值為正；視線在水平線以下時(shí)為俯角，角值為負(fù)，如圖所示。

由此可知測(cè)角儀器經(jīng)緯儀還必須裝有一個(gè)能鉛垂放置的度盤——垂直度盤，或稱豎盤。