DJ6型光学经纬仪的检验与校正
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发布时间：2022-04-22 03:59
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时间：2023-09-08 00:23
如图3-15所示，经纬仪各部件主要轴线有：竖轴VV、横轴HH、望远镜视准轴CC和照准部水准管轴LL。
根据角度测量原理和保证角度观测的精度，经纬仪的主要轴线之间应满足以下条件：
1）照准部水准管轴LL应垂直于竖轴VV；
2）十字丝竖丝应垂直于横轴HH；
3）视准轴CC应垂直于横轴HH；
4）横轴HH应垂直于竖轴VV；
5）竖盘指标差应为零。
在使用光学经纬仪测量角度前需查明仪器各部件主要轴线之间是否满足上述条件，此项工作称为检验。如果经检验不满足这些条件，则需要进行校正。本节就DJ6型光学经纬仪的检验校正分述如下。
图3-15 经纬仪的轴线
一、照准部水准管轴误差的检验校正
1.检校目的
使水准管轴垂直于竖轴，即LL⊥VV。
2.检验方法
先整平仪器，再转动照准部使水准管大致平行于任意两个脚螺旋，相对旋转这两个脚螺旋，使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180°后，如气泡仍居中，说明水准管轴垂直于竖轴。如气泡偏离中心，则说明水准管轴不垂直于竖轴，需要校正（若偏离在一格以内可以不校正）。
3.检校原理
如图3-16（a）所示，若水准管轴与竖轴不垂直，倾斜了α角，当气泡居中时竖轴就倾斜了α角。照准部绕竖轴旋转180°后，竖轴方向不变而水准管轴与水平方向相差2α角，表现为气泡偏离中心的格数（偏离值），如图3-16（b）所示。
图3-16 水准管的检校原理
当用两个脚螺旋调整气泡偏离值一半时，竖轴已处于竖直位置，但水准管轴尚未与竖轴垂直，如图3-16（c）所示。当用校正针拨动水准管一端校正螺丝使气泡居中时，则水准管轴就处于水平位置，如图3-16（d）所示，达到了校正的目的。
4.校正方法
在上述位置相对旋转这两个脚螺旋，使气泡向中心移动偏离值的一半，然后用校正针拨动水准管一端的校正螺丝，使气泡居中（即校正偏离值的另一半）。此项检验校正需反复进行，直至气泡居中后，转动照准部180°时，气泡的偏离在一格以内。
如经纬仪照准部上装有圆水准器时，可用已校正好的水准管将仪器严格整平后观察圆气泡是否居中，若不居中，可直接调节圆水准器底部校正螺丝使圆气泡居中。
二、十字丝竖丝的检验校正
1.检校目的
仪器整平后，使十字丝竖丝垂直于横轴，即竖丝竖直，以便能精确地瞄准目标。
2.检验方法
经上项检校后，整平仪器，然后用十字丝交点照准一明显的点状目标，固定照准部和望远镜，转动望远镜微动螺旋使望远镜上下微动，若该点状目标始终沿着竖丝移动，则满足要求，表明十字丝竖丝垂直于横轴。若该点明显偏离竖丝，则需要校正。
3.校正方法
卸下十字丝环护盖，松开十字丝环的四个固定螺丝，按竖丝偏离的反方向微微转动十字丝环，直至满足要求，最后旋紧固定螺丝，如图3-17所示。
图3-17 竖丝的校正
三、视准轴误差的检验校正
1.检校目的
使视准轴垂直于横轴，即CC⊥HH，从而使视准面成为平面。
2.检验方法
望远镜视准轴是物镜光心与十字丝交点的连线。望远镜物镜光心是固定的，而十字丝交点的位置是可以变动的。所以，视准轴是否垂直于横轴，取决于十字丝交点是否处于正确位置。当十字丝交点不在正确位置时，导致视准轴不与横轴垂直，偏离一个小角度c，称为视准轴误差。视准轴误差将使视准轴旋转出的轨迹是一个圆锥面，而不是一个平面，这样对于同一视准面内的不同倾角的目标，将有不同的水平度盘读数，即产生测角误差。现介绍两种检验方法。
（1）盘左盘右读数法
实地安置仪器并精确整平，选择一水平方向的目标A，用盘左、盘右位置观测。盘左位置时水平度盘读数为L′，盘右位置时水平度盘读数为R′，如图3-18所示。
设视准轴误差为c（若c为正号），则盘左、盘右的正确读数L，R分别为
L=L′-Δc （3-8a）
R=R′-Δc （3-8b）
式中：Δc——视准轴误差c对目标A水平方向值的影响。
由于目标A为水平目标，故Δc=c，考虑到R=L±180°，故
c=［L′-R′±180°］/2 （3-9）
对于DJ6型光学经纬仪，若c值不超过±60″，认为满足要求，否则需要校正。
图3-18 视准轴误差的检校（盘左盘右读数法）
（2）四分之一法
盘左盘右读数法对于单指标的经纬仪，仅在水平度盘无偏心或偏心差的影响小于估读误差时才见效。若水平度盘偏心差的影响大于估读误差，则公式（3-9）计算的视准轴误差c值可能是偏心差引起的，或者偏心差的影响占主要的。这样检验将得不到正确的结果。此时，宜选用四分之一法，现简述如下：
图3-19 视准轴误差的检校（四分之一法）
在一平坦场地，选择A，B两点（相距约100m）。安置仪器于AB连线中点O，如图3-19所示，在A点竖立一照准标志，在B点横置一根刻有毫米分划的直尺，使其垂直于视线OB，并使B点直尺与仪器大致同高。先在盘左位置瞄准A点标志，固定照准部，然后纵转望远镜，在B点直尺上读得B1，如图3-19（a）；接着在盘右位置再瞄准A点标志，固定照准部，再纵转望远镜在B点直尺上读得B2，如图3-19（b）。如果B1与B2两点重合，说明视准轴垂直于横轴，否则就需要校正。
3.校正方法
1）盘左盘右读数法的校正：按公式（3-9）计算得视准轴误差c，由此求得盘右位置时正确水平度盘读数R=R′+c，转动照准部微动螺旋，使水平度盘读数为R值。此时十字丝的交点必定偏离目标A，卸下十字丝环护盖，略放松十字丝上、下两校正螺丝，将左、右两校正螺丝一松一紧地移动十字丝环，使十字丝交点对准目标A点。校正结束后应将上、下校正螺丝上紧。然后变动度盘位置重复上述检校，直至视准轴误差c满足规定要求为止。
2）四分之一法的校正：在直尺上由B2点向B1点方向量取B2B3=B1B2/4，标定出B3点，此时OB3视线便垂直于横轴HH。用校正针拨动十字丝环的左、右两校正螺丝（上、下校正螺丝先略松动），一松一紧地使十字丝交点与B3点重合。这项检校也要重复多次，直至B1B2长度小于1cm（相当于视准轴误差c≤10″）。
四、横轴误差的检验校正
1.检校目的
使横轴垂直于竖轴，这样当仪器整平后竖轴铅直，横轴水平，视准面是一个铅垂的平面。
图3-20 横轴误差的检校
2.检验方法
在离墙面大约20m处安置经纬仪，整平仪器后，用盘左位置瞄准墙面高处的一点P（其仰角宜在30°左右），固定照准部，然后大致放平望远镜，在墙面上标出一点A，如图3-20所示。同样再用盘右位置瞄准P点，放平望远镜，在墙面上又标出一点B，如果A点与B点重合，则表示横轴垂直于竖轴，否则应进行校正。
3.校正方法
取AB连线的中点M，仍以盘右位置瞄准M点，抬高望远镜，此时视线必然偏离高处的P点而在P′的位置。由于这项检校时竖轴已铅垂，视准轴也与横轴垂直，但横轴不水平，所以用校正工具拨动横轴支架上的偏心轴承，使横轴左端（右端）降低（升高），直至使十字丝交点对准P点为止，此时横轴就处于与竖轴相垂直的位置。由于光学经纬仪的横轴是密封的，一般来说仪器出厂时均能满足横轴垂直于竖轴的正确关系，如发现经检验此项要求不满足，应送仪器专门检修部门校正为宜。
由图3-20看出，若A点与B点不重合，其长度AB与横轴不水平（倾斜）误差i角之间存在一定关系，设经纬仪距墙面平距为D，墙面上高处P点竖直角为α，则
建筑工程测量
对于DJ6型经纬仪，i角不超过±20″可不校正。例如本例检校时，已知D=20m，α=30°当要求i≤20″时，求得AB＜2.2mm，表明A点与B点相距小于2.2mm时可不校正。（3-10）式可用来计算横轴不水平误差。
五、竖盘指标差的检验校正
1.检校目的
使竖盘指标差为零。
2.检验方法
仪器整平后，以盘左、盘右位置分别用十字丝交点瞄准同一水平的明显目标，当竖盘水准管气泡居中时读取竖盘读数L、R，按竖盘指标差计算公式求得指标差x。一般要观测另一水平的明显目标验证上述求得指标差x是否正确，若两者相差甚微或相同，证明检验无误。对于DJ6型经纬仪，竖盘指标差x值不超过±60″可不校正，否则应进行校正。
3.校正方法
校正时一般以盘右位置进行，如图3-14所示，照准目标后获得盘右读数R及计算得竖盘指标差x，则盘右位置竖盘正确读数R正为
R正=R-x
转动竖盘水准管微动螺旋，使竖盘读数为R正值，这时竖盘水准管气泡肯定不再居中，用校正针拨动竖盘水准管校正螺丝，使气泡居中。此项检校需反复进行，直至竖盘指标差x为零或在限差要求以内。
具有自动归零装置的仪器，竖盘指标差的检验方法与上述相同，但校正需直接送仪器专门检修部门进行。
六、光学对中器的检验校正
光学对中器由物镜、分划板和目镜等组成，如图3-21所示。分划板刻划中心与物镜光学中心的连线是光学对中器的视准轴。光学对中器的视准轴由转向棱镜折射90°后称为光学垂线，它应与仪器的竖轴重合，否则将产生对中误差，影响测角精度。
光学垂线与仪器竖轴的关系有三种情况：①重合；②相交；③平行。
图3-21 光学对中器示意图
图3-22 光学对中器检校
1.检校目的
使对中器的光学垂线与仪器竖轴重合。
2.检验方法
如图3-22所示，安置仪器于平坦地面，严格整平仪器，在脚架*的地面上固定一张白纸板，调节对中器目镜，使分划成像清晰，然后伸拉调节筒身看清地面上白纸板。根据分划圈中心在白纸板上标记A1点，转动照准部180°，根据分划圈中心又在白纸板上标记A2点。若A1与A2两点重合，改变仪器高度，进行对中、整平，再按上述步骤进行检验，若A1与A2两点仍然重合，说明光学对中器的视准轴与竖轴重合，否则应进行校正。
3.校正方法
在白纸板上定出A1，A2两点连线的中点A，调节对中器校正螺丝使分划圈中心对准A点。校正时应注意光学对中器上的校正螺丝随仪器类型而异，有些仪器是校正直角棱镜位置，有些仪器是校正分划板。光学对中器本身安装部位也有不同（基座或照准部），其校正方法有所不同（详见仪器使用说明书），图3-21光学对中器是安装在照准部上。
如果光学垂线与仪器竖轴相交，检校时其交点恰好位于白纸板上，这时转动照准部180°，对点器分划中心与地面标志的相对位置并不改变。为了克服这种情况，第二次检查时，抬高或降低仪器高度，如果对点器分划中心仍与地面标志重合，则说明光学垂线与仪器竖轴重合，否则不重合，需要校正。
