貴州測繪儀器告訴大家水準儀、經緯儀的使用方法

水準儀及其使用方法

貴(guì)州測(cè)繪儀器告訴大家高程測(cè)量是測(cè)繪地形圖的基本工作之一，另外大量的工程、建築施工也必須量測(cè)地面高程，利用水準儀進行水準測(cè)量是精密測(cè)量高程的主要方法。

一、水準儀器組合：

1.望遠鏡 2.調(diào)整手輪 3.圓水準器 4.微調(diào)手輪 5.水平制動(dòng)手輪 6.管水準器 7.水平微調(diào)手輪 8.腳架

二、操作要點：

在未知兩點間，擺(bǎi)開三腳架
，從儀器箱取出水準儀安放在三腳架上，利用三個機座螺絲調平，使圓氣泡居中，跟著(zhe)調平管水準器。水平制動手輪是調平的，在水平鏡内通過三角棱鏡反射，水平重合，就是平水
。将望遠鏡對準未知點（1）上的塔尺，再次調平管水平器重合，讀出塔尺的讀數（後視），把望遠鏡旋轉到未知點（2）的塔尺，調整管水平器，讀出塔尺的讀數（前視），記到記錄本上。

計算公式：兩點(diǎn)高差=後(hòu)視－前視。

三、校正方法：

将儀器擺(bǎi)在兩固定點中間，标出兩點的水平線，稱(chēng)爲a、b線，移動儀器到固定點一端，标出兩點的水平線，稱(chēng)爲a’、b ’。計算如果a－b≠a’－b’時，将望遠鏡橫絲對準偏差一半的數值。用校針将水準儀的上下螺釘調整，使管水平泡吻合爲止
。重複以上做法，直到相等爲止。

四、水準(zhǔn)儀(yí)的使用方法 

水準儀的使用包括：水準儀的安置、粗平、瞄準、精平
、讀(dú)數五個(gè)步驟。

1. 安置

安置是将儀器安裝在可以伸縮的三腳架上並(bìng)置於(yú)兩觀測點之間。首先打開三腳架並(bìng)使高度适中，用目估法使架頭大緻水平並(bìng)檢查腳架是否牢固，然後打開儀器箱，用連接螺旋将水準儀器連接在三腳架上。

2. 粗平

粗平是使儀器的視線粗略水平，利用腳螺旋置園水準氣泡居於(yú)園指标圈之中。具體方法用儀器練習。在整平過程中，氣泡移動(dòng)的方向與大姆指運動(dòng)的方向一緻。

3. 瞄準

瞄準是用望遠鏡準確(què)地瞄準目标。首先是把望遠鏡對向遠處明亮的背景，轉動目鏡調焦螺旋，使十字絲最清晰。再松開固定螺旋，旋轉望遠鏡，使照門和準星的連接對準水準尺，擰緊固定螺旋。最後轉動物鏡對光螺旋，使水準尺的清晰地落在十字絲平面上，再轉動微動螺旋，使水準尺的像靠於(yú)十字豎絲的一側。

4. 精平

精平是使望遠鏡的視線精確(què)水平。微傾水準儀，在水準管上部裝有一組棱鏡，可将水準管氣泡兩端，折射到鏡管旁的符合水準觀察窗内，若氣泡居中時，氣泡兩端的象将符合成一抛物線型，說明視線水平。若氣泡兩端的象不相符合，說明視線不水平。這時可用右手轉動微傾螺旋使氣泡兩端的象完全符合，儀器便可提供一條水平視線，以滿足水準測(cè)量基本原理的要求。注意？氣泡左半部份的移動方向，總與右手大拇指的方向不一緻。

5. 讀數

用十字絲，截讀(dú)水準尺上的讀(dú)數。現在的水準儀多是倒象望遠鏡
，讀(dú)數時應由上而下進行。先估讀(dú)毫米級讀(dú)數，後報(bào)出全部讀(dú)數。

注意，水準儀使用步驟一定要按上面順序進行，不能颠倒，特别是讀(dú)數前的符合水泡調(diào)整
，一定要在讀(dú)數前進行。

五、水準儀的測量

測(cè)定地面點高程的工作
，稱爲高程測(cè)量。高程測(cè)量是測(cè)量的基本工作之一。高程測(cè)量按所使用的儀器和施測(cè)方法的不同，可以分爲水準測(cè)量
、三角高程測(cè)量、GPS高程測(cè)量和氣壓高程測(cè)量。水準測(cè)量是目前精度最高的一種高程測(cè)量方法，它廣泛應用於(yú)國家高程控制測(cè)量、工程勘測(cè)和施工測(cè)量中。

水準測(cè)量的原理是利用水準儀提供的水平視線，讀取豎立於(yú)兩個點上的水準尺上的讀數，來測(cè)定兩點間的高差，再根據已知點高程計算待定點高程。

在地面上有A、B兩點(diǎn)，已知A點(diǎn)的高程爲HA、爲求B點(diǎn)的高程HB，在A、B兩點(diǎn)之間安骨水準儀，A、B兩點(diǎn)亡各豎立一把水準尺，通過水準儀的望遠鏡讀(dú)取水平視線分别在A、B兩點(diǎn)水準尺上截取的讀(dú)數爲a和b，可以求出A、B兩點(diǎn)問的高差爲：

設水準測(cè)量的前進方向爲A點至B點，則稱A點爲後視點，其水準尺讀數a爲後視讀數；稱B點爲前視點，其水準尺讀數b爲前視讀數。因此，兩點間的高差等於(yú)：

hAB=後(hòu)視讀(dú)數-前視讀(dú)數

若後視讀數大於(yú)前視讀數，則高差爲正，表示B點(diǎn)比A點(diǎn)高，hAB>0；若後視讀數小於(yú)前視讀數，則高差爲負，表示B點(diǎn)比A點(diǎn)低，hAB<0。

如果A、B兩點(diǎn)相距不遠，且高差不大，則安置一次水準儀，就可以測(cè)得高差hAB。此時B點(diǎn)高程爲：

貴州測(cè)繪儀器告訴大家當架設一次水準儀需要測(cè)量多個前視點B1，B2，…，Bn的高程時，採(cǎi)用視線高程計算這些點的高程就非常方便。設水準儀對豎立在B1，B2，…，Bn點上的水準尺讀數分别爲b1，b2，…，bn時，則高程計算公式爲：

如果A、B兩點相距較遠或高差較大，安置一次儀器無法測(cè)得其高差時，就需要在兩點間增設若幹個作爲傳遞高程的臨時立尺點，稱爲轉點(簡稱TP點)，如圖中的TP1，TP 2，…點，並(bìng)依次連續設站觀測(cè)，設測(cè)得的各站高差爲：

六
、保養與維修

1．水準儀是精密的光學儀器，正確(què)合理使用和保管對(duì)儀器精度和壽命有很大的作用；

2．避免陽光直曬(shài)
，不許(xǔ)可證随便拆卸儀器；

3．每個微調(diào)都應輕輕轉動，不要用力過大。鏡片、光學片不準用手觸(chù)片；

4．儀器有故障，由熟悉儀器結(jié)構(gòu)者或修理部修理；

5．每次使用完後，應對(duì)儀器擦幹(gàn)淨
，保持幹(gàn)燥。

經緯儀的使用方法

一、經緯儀

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

測量時
，将經緯儀安置在三腳架上，用垂球或光學對點器将儀器中心對準地面測站點上，用水準器将儀器定平，用望遠鏡瞄準測量目标，用水平度盤和豎直度盤測定水平角和豎直角。按精度分爲精密經緯儀和普通經緯儀；按讀數設備(bèi)可分爲光學經緯儀和遊标經緯儀；按軸系構造分爲複測經緯儀和方向經緯儀。此外，有可自動按編(biān)碼穿孔記錄度盤讀數的編(biān)碼度盤經緯儀；可連續自動瞄準空中目标的自動跟蹤經緯儀；利用陀螺定向原理迅速獨立測定地面點方位的陀螺經緯儀和激光經緯儀；具有經緯儀、子午儀和天頂儀三種作用的供天文觀測的全能經緯儀；将攝影機與經緯儀結合一起供地面攝影測量用的攝影經緯儀等。

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

1、基座部分

用於(yú)支撐(chēng)基照準部，上有三個腳螺旋，其作用是整平儀器

2、 照準部

照準部是經緯儀的主要部件，照準部部分的部件有水準管、光學對點(diǎn)器、支架、橫軸、豎直度盤、望遠鏡、度盤讀(dú)數系統等。

3、度盤部分

DJ6光學經緯儀度盤有水平度盤和垂直度盤，均由光學玻璃制成。水平度盤沿著(zhe)全圓從(cóng)0°～360°順時針刻畫，最小格值一般爲1°或30′。

二、經緯儀的安置方法

1）三腳架調成等長(zhǎng)並(bìng)适合操作者身高，将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）将儀器舞擺(bǎi)放在測站上，目估大緻對中後，踩穩一條架腳，調好光學對中器目鏡（看清十字絲）與物鏡（看清測站點），用雙手各提一條架腳前後、左右擺(bǎi)動，眼觀對中器使十字絲交點與測站點重合，放穩並(bìng)踩實架腳。

3）伸縮三腳(jiǎo)架腿長(zhǎng)整平圓水準器

4）将水準(zhǔn)管平行兩(liǎng)定平螺旋，整平水準(zhǔn)管
。

5）平轉(zhuǎn)照準部90度，用第三個(gè)螺旋整平水準管。

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

三、度盤讀數方法

光學經緯儀的讀(dú)數系統包括水平和垂直度盤、測(cè)微裝置、讀(dú)數顯微鏡等幾個部分。水平度盤和垂直度盤上的度盤刻劃的最小格值一般爲1°或30′，在讀(dú)取不足一個格值的角值時，必須借助測(cè)微裝置，DJ6級光學經緯儀的讀(dú)數測(cè)微器裝置有測(cè)微尺和平行玻璃測(cè)微器兩種
。

（1）測微尺讀數裝置

目前新産(chǎn)DJ6級光學經緯儀均採(cǎi)用這種裝置。

在讀數顯微鏡的視場中設置一個帶分劃尺的分劃闆，度盤上的分劃線經顯微鏡放大後成像於(yú)該分劃闆上，度盤最小格值（60′)的成像寬度正好等於(yú)分劃闆上分劃尺1°分劃間的長度，分劃尺分60個小格，注記方向與度盤的相反，用這60個小格去量測(cè)度盤上不足一格的格值。量度時以零零分劃線爲指标線。

（2）單(dān)平行玻璃闆測(cè)微器讀數裝置

單(dān)平行玻璃闆測(cè)微器的主要部件有：單(dān)平行闆玻璃、扇形分劃尺和測(cè)微輪等。這種儀器度盤格值爲30′，扇形分劃尺上有90個小格，格值爲30′/90=20″。

測(cè)角時，當目标瞄準後轉動測(cè)微輪，用雙指标線夾住度盤分劃線影像後讀數。整度數根據被夾住的度盤分劃線讀出，不足整度數部分從(cóng)測(cè)微分劃尺讀出。

（3）讀數顯微鏡

光學經緯儀讀(dú)數顯微鏡的作用是将讀(dú)數成像放大，便於(yú)将度盤讀(dú)數讀(dú)出。

（4）水準器

光學經緯儀上有2～3個水準器，其作用是使處(chù)於(yú)工作狀态的經緯儀垂直軸鉛垂、水平度盤水平，水準器分管水準器和園水準器兩種。

管水準器

管水準器安裝在照準部上，其作用是儀(yí)器精確(què)整平。

圓水準器

圓水準器用於(yú)粗略整平儀器。它的靈(líng)敏度低，其格值爲8″／ 2mm 。

四、經緯儀的角度測量原理

1. 水平角的測量原理

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，角值爲0°～360°。空間兩直線OA和OB相交於(yú)點(diǎn)O，将點(diǎn)A，O，B沿鉛垂方向投影到水平面上，得相應的投影點(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)量水平角時必須具備(bèi)兩個基本條件：

（1）能給出一個水平放置的，且其中心能方便地與方向線交點(diǎn)置於(yú)同一鉛垂線上的刻度園盤——水

平度盤；

（2）要有一個(gè)能瞄準遠方目标的望遠鏡，且要能在水平面和豎直面内作全圓旋轉，以便通過(guò)望遠鏡

瞄準高低不同的目标A和B。圖中水平角β爲A和B兩個(gè)方向讀(dú)數之差：β=b-a

2. 垂直角的測量原理

垂直角是指在同一鉛垂面内，某目标方向的視線與水平線間的夾(jiā)角α，也稱(chēng)豎直角或高度角；垂直角的角值爲0°～±90°。

視線與鉛垂線的夾角稱(chēng)爲天頂(dǐng)距，天頂(dǐng)距z的角值範圍爲0°～180°。

貴州測(cè)繪儀器告訴大家當視線在水平線以上時垂直角稱(chēng)爲仰角，角值爲正；視線在水平線以下時爲俯角，角值爲負。

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