基礎(chǔ)科學(xué)精密光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及使用方法共13頁(yè)

1、§3.2 精密光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及使用方法控制測(cè)量中，需用經(jīng)緯儀進(jìn)行大量的水平角和垂直角觀測(cè)。使用經(jīng)緯儀進(jìn)行角度觀測(cè)，最重要的環(huán)節(jié)是：儀器整平、照準(zhǔn)和讀數(shù)。我們圍繞這三個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造和使用方法作如下介紹。 水準(zhǔn)器圖3-3 水準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)器軸 由前節(jié)可知，測(cè)角時(shí)必須使經(jīng)緯儀的垂直軸與測(cè)站鉛垂線一致。這樣，在儀器結(jié)構(gòu)正確的條件下，才能正確測(cè)定所需的角度。要滿足這一要求，必須借助于安裝在儀器照準(zhǔn)部上的水準(zhǔn)器，即照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器。照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器一般采用管狀水準(zhǔn)器。管水準(zhǔn)器是用質(zhì)量較好的玻璃管制成，將玻璃管的內(nèi)壁打磨成光滑的曲面，管內(nèi)注入冰點(diǎn)低，流動(dòng)性強(qiáng)，附著力較小的液體，并留有空隙形成氣泡

2、，將管兩端封閉，就成為帶有氣泡的水準(zhǔn)器，如圖3-3所示。1. 水準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)器軸 為了便于觀察水準(zhǔn)器的傾斜量，在水準(zhǔn)管的外壁上刻有若干個(gè)分劃，分劃間隔一般為2mm，其中間點(diǎn)稱為零點(diǎn)。 水準(zhǔn)器安置在一個(gè)金屬框架內(nèi)，并安裝在經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部支架上，所以把這種管狀水準(zhǔn)器稱為照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器。照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器框架的一端有水準(zhǔn)器校正螺旋，通過(guò)校正螺旋，使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)器軸與儀器垂直軸正交。 所謂水準(zhǔn)器軸，就是過(guò)水準(zhǔn)器零點(diǎn)O，水準(zhǔn)管內(nèi)壁圓弧的切線，如圖3-3所示。另外，由于水準(zhǔn)管內(nèi)的液體比空氣重，當(dāng)液體靜止時(shí)，管內(nèi)氣泡永遠(yuǎn)居于管內(nèi)最高位置，如圖3-3中的位置。顯然，過(guò)作圓弧的切線，此切線總是水平的，我們稱此切線為水

3、準(zhǔn)軸由此可知，使其水準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)器軸相重合，即氣泡最高點(diǎn)與水準(zhǔn)器分劃中心O重合，這時(shí)經(jīng)緯儀的垂直軸與測(cè)站鉛垂線重合，這個(gè)過(guò)程稱為整置儀器水平。 2. 水準(zhǔn)器格值 我們知道，當(dāng)水準(zhǔn)器傾斜時(shí)，水準(zhǔn)管內(nèi)的氣泡便會(huì)隨之移動(dòng)。不同的水準(zhǔn)器，雖然傾斜的角度完全相同，各自的氣泡移動(dòng)量不會(huì)完全相同。這是因?yàn)椴煌乃疁?zhǔn)器，它們的靈敏度不同。靈敏度以水準(zhǔn)器格值表示。所謂水準(zhǔn)器格值，就是當(dāng)水準(zhǔn)氣泡移動(dòng)一格時(shí)，水準(zhǔn)器軸所變動(dòng)的角度，也就是水準(zhǔn)管上的一格所對(duì)應(yīng)的圓心角。如前所述，水準(zhǔn)管的內(nèi)壁是一圓弧，圓弧的曲率半徑愈大，水準(zhǔn)管上一格所對(duì)應(yīng)的圓心角愈小，即水準(zhǔn)器格值愈小，水準(zhǔn)器的靈敏度就愈高。如圖3-4，設(shè)氣泡在水準(zhǔn)管內(nèi)移

4、動(dòng)一個(gè)格O，O所對(duì)應(yīng)的圓心角為。若圓弧的半徑為R，則為常量206 265) 。 圖3-4水準(zhǔn)器格值由于水準(zhǔn)器軸與儀器的垂直軸正交，若氣泡偏離水準(zhǔn)器分劃零點(diǎn)n個(gè)格，當(dāng)水準(zhǔn)器格值已知時(shí)，就可以按下式計(jì)算出儀器垂直軸傾斜的角度V： （3-2）即垂直軸傾斜角度等于氣泡偏離水準(zhǔn)器零點(diǎn)的格數(shù)乘以水準(zhǔn)器格值。 望遠(yuǎn)鏡 如前所述，望遠(yuǎn)鏡構(gòu)成視準(zhǔn)軸，在照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)形成視準(zhǔn)線，以便精確地照準(zhǔn)目標(biāo)。也就是說(shuō)，望遠(yuǎn)鏡的作用有二：一是將不同距離的遠(yuǎn)方目標(biāo)，通過(guò)成像，放大視角，以便更清晰地看到目標(biāo)；二是用望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸精確照準(zhǔn)目標(biāo)，以確定目標(biāo)的視準(zhǔn)線方向。望遠(yuǎn)鏡由物鏡和目鏡組成，來(lái)自目標(biāo)的光線經(jīng)過(guò)透鏡折射成像，如圖3-5所

5、示，目標(biāo)AB經(jīng)物鏡成像，然后再經(jīng)目鏡成為放大的倒像。圖3-5 望遠(yuǎn)鏡成像原理另外，為了能夠照準(zhǔn)目標(biāo)，在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)安裝十字絲網(wǎng)，十字絲網(wǎng)的形狀如圖36所示。十字絲的豎絲應(yīng)垂直，橫絲應(yīng)水平。觀測(cè)水平角時(shí)，當(dāng)目標(biāo)恰被夾在豎絲中，就算照準(zhǔn)了目標(biāo)。這是測(cè)量望遠(yuǎn)鏡與一般望遠(yuǎn)鏡的區(qū)別。圖3-6 望遠(yuǎn)鏡十字絲網(wǎng) 十字絲的中心與物鏡光心的連線稱為視準(zhǔn)軸。所謂照準(zhǔn)，就是使視準(zhǔn)軸指向目標(biāo)，即視準(zhǔn)軸與目標(biāo)在一條直線上。為了能夠正確照準(zhǔn)目標(biāo)，要求目標(biāo)成像恰好落在十字絲網(wǎng)面上。這樣在照準(zhǔn)時(shí)，觀測(cè)者的眼睛稍微左右移動(dòng)時(shí)，目標(biāo)與十字絲網(wǎng)的相對(duì)位置才不會(huì)改變。否則，就會(huì)因觀測(cè)者眼睛位置不同而產(chǎn)生照準(zhǔn)誤差，稱為視差。 為了使目標(biāo)恰

6、好落在十字絲面上，消除視差，在望遠(yuǎn)鏡的物鏡與目鏡之間，安裝一個(gè)調(diào)焦透鏡。調(diào)焦透鏡可以前后移動(dòng)，從而改變目標(biāo)像AB 的位置。這樣，不同的視力，先調(diào)整目鏡，使十字絲清晰，再調(diào)整調(diào)焦透鏡，使目標(biāo)像清晰(即目標(biāo)像落在十字絲網(wǎng)面上)，則視差被消除。 綜上所述，望遠(yuǎn)鏡由物鏡、目鏡、十字絲網(wǎng)和調(diào)焦透鏡四部分組成。物鏡和目鏡起放大目標(biāo)像的作用，十字絲與物鏡光心構(gòu)成視準(zhǔn)軸供照準(zhǔn)目標(biāo)用；調(diào)焦透鏡用來(lái)調(diào)整目標(biāo)像的位置，起消除視差的作用。其結(jié)構(gòu)如圖3-7。圖3-7 望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)示意圖 水平度盤和測(cè)微器 經(jīng)緯儀的水平度盤和測(cè)微器是用以量度水平角的重要部件，它們二者之間以一定的關(guān)系結(jié)合起來(lái)，就能讀出照準(zhǔn)目標(biāo)后的水平角或水平

7、方向值。 1. 水平度盤 光學(xué)經(jīng)緯儀的水平度盤都是用玻璃制成的，安置在儀器基座的垂直軸套上，當(dāng)儀器照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要求水平度盤不得轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。 在水平度盤圓周邊上精細(xì)地刻有等間隔分劃線，全周刻360度，每度一標(biāo)記，按順時(shí)針?lè)较蛟鲋?，每度間隔內(nèi)再等間隔刻有若干個(gè)小分劃，相鄰小分劃的間隔值就是該水平度盤的最小分格值。如威特T3經(jīng)緯儀，在每度間隔內(nèi)刻有十五個(gè)分格，顯然，每個(gè)分格值為。 由于水平度盤的周長(zhǎng)有限，所以度盤的分格很小，只有借助顯微鏡才能看清分劃線。即使這樣，也只能估讀到110格，這遠(yuǎn)不能滿足精確測(cè)角的要求。因此，需要安置顯微測(cè)微器，以精確量取不足一格之值。 2. 光學(xué)測(cè)微器及測(cè)微原理圖3-8

8、 反射式度盤成像光路 為了便于理解光學(xué)測(cè)微器的測(cè)微原理，下面首先介紹顯微鏡的成像光路。 （1）度盤成像光路 目前光學(xué)經(jīng)緯儀的度盤成像光路可分為兩類：第一類，光線能透過(guò)度盤，稱為透射式度盤，以蔡司010經(jīng)緯儀為代表；另一類在度盤分劃面上鍍一層銀，光線射到度盤分劃面上，照亮分劃面后又被反射回來(lái)，稱為反射式度盤，此類經(jīng)緯儀以威特經(jīng)緯儀為代表。 1）反射式度盤成像光路 圖3-8為反射式度盤成像光路。它與普通顯微鏡的共同之處在于：都有物鏡和目鏡。但是，它的作用是精確測(cè)定不足一個(gè)分格的微小量，因此其結(jié)構(gòu)有如下特性： 第一，為了使度盤對(duì)徑兩端的分劃同時(shí)成像，來(lái)自反光鏡的一束光線，在度盤下面的長(zhǎng)棱鏡的下部被分

9、為二束射入度盤的對(duì)徑180°的兩端，照明度盤分劃線。然后，帶有度盤兩端分劃的光線又由長(zhǎng)棱鏡的上部各經(jīng)兩次反射，同時(shí)進(jìn)入物鏡，因而，它們能同時(shí)成像于一個(gè)平面上，又能上下分開(kāi)。 第二，雙菱形棱鏡的兩個(gè)上斜面，就是顯微鏡的成像面，在此上面有指標(biāo)線和度盤讀數(shù)窗的框子，兩個(gè)棱鏡上斜面的交線就是目鏡中見(jiàn)到的度盤上、下影像之問(wèn)的水平線。 第三，測(cè)微器由光路中的兩塊平行玻璃板及測(cè)微盤組成。圖3-9 透射式度盤成像光路垂直度盤的光路如圖3-8所示，不再贅述。2）透射式度盤成像光路圖3-9為透射式度盤成像光路，它的成像過(guò)程與反射式度盤成像過(guò)程大體相同。其不同點(diǎn)之一，度盤的照明方式不同于反射式度盤。如圖3

10、-9，光線自反光鏡射入后，經(jīng)棱鏡折射透過(guò)度盤的左端，再由透鏡組將度盤左端的分劃成像于度盤右端分劃面上，且保持原有的分劃寬度，只是將像旋轉(zhuǎn)180°。不同點(diǎn)之二，度盤分劃成像于直角棱鏡的垂直面上，在其上刻有度盤窗口。不同點(diǎn)之三，在物鏡與成像面之間放置了兩對(duì)光楔來(lái)構(gòu)成測(cè)微器。 （2）測(cè)微器的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)微原理 由圖3-8和圖3-9可以看出，圖3-8中所示的測(cè)微器屬于雙平行玻璃板式測(cè)微器，圖3-9 中所示的測(cè)微器為雙光楔式測(cè)微器。 1）雙平行玻璃板式測(cè)微器測(cè)微原理 雙平板測(cè)微器主要由兩塊平行玻璃板、測(cè)微盤及其他部件構(gòu)成，見(jiàn)圖3-10。由幾何光學(xué)知：當(dāng)光線通過(guò)兩個(gè)折射面互相平行的玻璃板時(shí)，方向

11、不會(huì)產(chǎn)生變化，僅產(chǎn)生平行位移，其位移量與入射角有關(guān)。如圖3-11所示，當(dāng)光線垂直于平行玻璃板的折射面(即入射角為零)入射時(shí)，并不產(chǎn)生折射、平移。當(dāng)光線的入射角(即不垂直于折射面)時(shí)，出射光線方向雖然不變，但其位置卻平移了h。入射角改變時(shí)，平移量h也隨之改變。對(duì)于一定厚度的平行玻璃板，當(dāng)入射角很小時(shí)，光線的平移量h與其入射角成正比，這就是平行玻璃板的特性。 對(duì)于雙平行玻璃板測(cè)微器，當(dāng)將兩塊平行玻璃板相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（即一順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，另一逆 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），度盤對(duì)徑兩端分劃也就作相對(duì)移動(dòng)。如果將刻有分劃的測(cè)微盤與轉(zhuǎn)動(dòng)平行玻璃板的機(jī)構(gòu)連在一起，而且，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)平行玻璃板使度盤分劃線像相對(duì)移動(dòng)一格時(shí)（即各移動(dòng)半格）

12、，測(cè)微盤正好從零分劃轉(zhuǎn)動(dòng)到最末一個(gè)分劃，根據(jù)這種關(guān)系，測(cè)微器就起到量度度盤上不足一格的值的作用。 2）光楔式測(cè)微器測(cè)微原理光楔式測(cè)微器主要由光楔和測(cè)微尺組成。由幾何光學(xué)知道，光楔能使光線向光楔的底面偏折，偏折角的大小與光楔的楔角成正比。 圖3-10 雙平行玻璃板測(cè)微器 圖3-11 平行玻璃板行傾斜使光線平移 在測(cè)微器中，把楔角相等的兩個(gè)光楔安置成圖3-12的形式，使平面平行于平面，且互相倒置，與光線正交。因?yàn)樗鼈兊男ń窍嗟惹矣只ハ嗟怪?，A光楔使光線偏折向下，B光楔又使光線向上偏折同一量。這樣，光線就被平移。如果A光楔固定不動(dòng)，而把B光楔沿光軸前后移動(dòng)，則光線的平移量h隨兩光楔之間的距離增大而增

13、大。當(dāng)兩光楔貼合在一起時(shí)，它就成了一塊平行玻璃板，對(duì)垂直于入射面入射的光線不產(chǎn)生移動(dòng)。這就說(shuō)明在一定條件下雙光楔可以起到平行玻璃板的作用。但是，兩種光學(xué)零件的運(yùn)動(dòng)方式卻不同。平行玻璃板是由于其傾斜使光線產(chǎn)生平移，雙光楔則是由于其中一個(gè)光楔的直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生平移。圖3-12 雙光楔對(duì)光線的平移圖3-13 光楔式測(cè)微器測(cè)微原理 如圖3-13所示，將兩組光楔分別安置在度盤對(duì)徑分劃的光路中，下面一塊K1為固定光楔，上面一塊K2為活動(dòng)光楔。這樣，沿直線移動(dòng)活動(dòng)光楔，便可使度盤對(duì)徑兩端的分劃光線作相向或相背移動(dòng)。把活動(dòng)光楔與測(cè)微尺L固定在一起，裝在一齒條上，用測(cè)微螺旋上的齒輪帶動(dòng)它，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋時(shí)，活動(dòng)光楔。

14、與測(cè)微尺便一起運(yùn)動(dòng)，度盤對(duì)徑兩端分劃光線相對(duì)移動(dòng)一格，測(cè)微尺相應(yīng)從零分劃移至末端的最后一個(gè)分劃。這樣，測(cè)微尺就可量度出度盤上不足一格的值來(lái)。 3. 讀數(shù)方法如前所述，使用經(jīng)緯儀進(jìn)行角度測(cè)量，讀數(shù)是三個(gè)環(huán)節(jié)之一，又由測(cè)微器和度盤的作用可知，經(jīng)緯儀照準(zhǔn)目標(biāo)之后，其讀數(shù)就是度盤讀數(shù)和測(cè)微器讀數(shù)之和。那么，只要會(huì)讀取度盤讀數(shù)和測(cè)微器讀數(shù)，經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法即被掌握。 由光學(xué)經(jīng)緯儀光路和測(cè)微器結(jié)構(gòu)原理可知，現(xiàn)代精密光學(xué)經(jīng)緯儀一般都采用對(duì)徑分劃同時(shí)成像，通過(guò)測(cè)微器使度盤對(duì)徑分劃線作相向移動(dòng)并作精確重合，用測(cè)微盤量取對(duì)徑分劃像的相對(duì)移動(dòng)量，這種讀數(shù)方法叫做重合讀數(shù)法。 重合讀數(shù)法的基本方法步驟是：（1）先從讀

15、數(shù)窗中了解度盤和測(cè)微盤的刻度與注記，確定度盤的最小格值。 度盤對(duì)徑最小分格值 測(cè)微盤的格值 （2）轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋，使度盤正倒像分劃線精確重合。讀取靠近度盤指標(biāo)線左側(cè)正像分劃線的度數(shù)。 （3）讀取正像分劃線到其右側(cè)對(duì)徑的倒像分劃線(即±)之間的分格數(shù)n。 （4）讀取測(cè)微盤上的讀數(shù)c，c等于測(cè)微盤零分劃線到測(cè)微盤指標(biāo)線的總格數(shù)乘測(cè)微盤格值T。 綜上所述，可得如下的讀數(shù)公式： 綜合讀數(shù)公式，舉例進(jìn)一步說(shuō)明讀數(shù)方法：第一，威特T3經(jīng)緯儀水平度盤讀數(shù)方法，見(jiàn)圖3-14。圖3-14 威特T3經(jīng)緯儀水平度盤讀數(shù)第二，威特T2讀數(shù)、蔡司010經(jīng)緯儀水平度盤讀數(shù)方法，見(jiàn)圖3-15。圖3-15 威特T2、

16、蔡司010經(jīng)緯儀水平度盤讀數(shù)圖3-16 新威特T2讀數(shù)窗 另外，有些類型的經(jīng)緯儀，雖然仍采用重合法讀數(shù)，但讀數(shù)窗中視場(chǎng)有所更新。圖3-16就是新威特T2經(jīng)緯儀度盤讀數(shù)窗的視場(chǎng)。一看便知，讀數(shù)應(yīng)為94°124。 垂直度盤與垂直角 由§3.1可知，垂直角是照準(zhǔn)目標(biāo)的視準(zhǔn)線與相應(yīng)的水平視線的夾角。為此，要測(cè)定垂直角，需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一要求出視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)；二要求出相應(yīng)的水平視線在垂直度盤上的讀數(shù)。垂直角的計(jì)算式可寫成：=視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)-水平視線在垂直度盤上的讀數(shù)為了得到視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)，在設(shè)計(jì)經(jīng)緯儀時(shí)，將望遠(yuǎn)鏡、垂直度盤均固定在水平軸上，并使水平軸與

17、垂直度盤正交且通過(guò)其中心。這樣，視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)為一已知的定數(shù)；為了得到水平視線在垂直度盤上的讀數(shù)，在垂直度盤上安置一個(gè)讀數(shù)指標(biāo)。用讀數(shù)指標(biāo)把水平視線在垂直度盤上的位置標(biāo)示出來(lái)。這時(shí)，讀數(shù)指標(biāo)在垂直度盤上的讀數(shù)就是水平視線在垂直度盤上的讀數(shù)。由此可見(jiàn)，當(dāng)俯仰望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)后，其視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)與其水平視線在垂直度盤上的讀數(shù)之差，就是要測(cè)定的垂直角。這就是利用垂直度盤測(cè)定垂直角的基本原理。 由于垂直度盤、望遠(yuǎn)鏡均固定在水平軸上，當(dāng)垂直度盤的刻度確定之后，不論望遠(yuǎn)鏡如何俯仰，照準(zhǔn)目標(biāo)后視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)都是固定不變的。也就是說(shuō)，視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)取決于垂直度盤的刻劃方法

18、。 1. 垂直度盤刻劃 垂直度盤的刻劃方法隨經(jīng)緯儀類型不同而不同，刻劃方法大致可分為兩類：第一類，是在度盤的全周上沿逆時(shí)針?lè)较蛴?°到360°，且使90°到270°分劃線的連線與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸平行，如圖3-17。盤左時(shí)，視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)永為90°；盤右時(shí)，永為270°。威特T2、蔡司010型經(jīng)緯儀都屬于這一類。第二類，不是從0°到360°，而是從55°到125°，對(duì)徑刻劃(即相差180°的刻劃)注記相同。望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸與對(duì)徑讀數(shù)均為90°的刻劃線平行。即不論盤左或盤右，視

19、準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)永為90°，如圖3-18。圖3-17 J2級(jí)經(jīng)緯儀垂直度盤測(cè)角示意圖圖3-18 T3經(jīng)緯儀垂直度盤測(cè)角示意圖 2垂直度盤的指標(biāo)水準(zhǔn)器、自動(dòng)歸零裝置 如前所述，水平視線在垂直度盤上的讀數(shù)，是用讀數(shù)指標(biāo)把水平視線在垂直度盤上的正確位置確定下來(lái)。把讀數(shù)指標(biāo)在垂直度盤上的正確位置確定下來(lái)的方法目前有兩種：符合水準(zhǔn)器或自動(dòng)歸零裝置。 （1）垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)器光學(xué)經(jīng)緯儀的垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)器，一般都采用符合水準(zhǔn)器，這樣，既可提高氣泡的安圖3-19 符合水準(zhǔn)器原理平精度，又便于觀察，對(duì)于格值為10以上的水準(zhǔn)器，其安平精度可提高23倍。符合水準(zhǔn)器的原理見(jiàn)圖3-19，它是利用兩塊棱

20、鏡1、2，使氣泡的a、b兩端經(jīng)過(guò)二次反射后，符合在一個(gè)視場(chǎng)內(nèi)。兩塊棱鏡1、2的接觸線cc 成為氣泡的界線，再經(jīng)過(guò)棱鏡3放大為人眼看到。這種水準(zhǔn)器叫做符合水準(zhǔn)器。這樣，在安置垂直度盤讀數(shù)指標(biāo)時(shí)，使讀數(shù)指標(biāo)與符合水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)器軸重合，若兩者不重合，校正符合水準(zhǔn)器的改正螺旋，使它們重合，以此來(lái)達(dá)到垂直度盤讀數(shù)指標(biāo)保持水平。 （2）垂直度盤指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置 近代一些先進(jìn)的經(jīng)緯儀，為了既保證垂直角觀測(cè)的精度，又提高效率，采用指標(biāo)自動(dòng)歸零(或稱自動(dòng)補(bǔ)償)裝置代替指標(biāo)水準(zhǔn)器。其目的仍然是：在進(jìn)行垂直度盤讀數(shù)時(shí)，使垂直度盤的讀數(shù)指標(biāo)保持水平狀態(tài)。 各種垂直度盤讀數(shù)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置都是利用重力使懸吊物體自然下垂

21、，或使液面保持水平的原理，通過(guò)光學(xué)折射補(bǔ)償?shù)姆椒?，達(dá)到垂直度盤讀數(shù)指標(biāo)自動(dòng)歸零的目的。目前采用的自動(dòng)歸零裝置有三類：吊絲式自動(dòng)歸零裝置、簧片式自動(dòng)歸零裝置和液體式自動(dòng)歸零裝置。帶有垂直度盤讀數(shù)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置的儀器，在測(cè)量垂直角時(shí)，因無(wú)須調(diào)整指標(biāo)水準(zhǔn)器符合，顯得方便快捷多了。 3垂直角、指標(biāo)差計(jì)算公式 我們知道，垂直角是視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)與水平視線（即垂直度盤讀數(shù)指標(biāo)）讀數(shù)之差。由于望遠(yuǎn)鏡與垂直度盤固定在一起。這樣，視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)，將隨著垂直度盤刻劃方式的不同而不同，所以，其垂直角的計(jì)算公式也將不同。 （1）蔡司010和威特T2經(jīng)緯儀垂直角、指標(biāo)差計(jì)算公式此類儀器的垂直度盤刻劃

22、方式如圖3-17（a）所示。其視準(zhǔn)線在垂直度盤上的讀數(shù)，盤左時(shí)為90°（如圖3-17（b），盤右時(shí)為270°（如圖3-17（c）。 俯仰望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)，水平視線（即讀數(shù)指標(biāo)）在垂直度盤上的讀數(shù)，盤左時(shí)為L(zhǎng)（如圖3-17（b），盤右時(shí)為R （如圖3-17（c）。依照測(cè)定垂直角的原理，由圖3-17可以看出，盤左時(shí)，垂直角為 盤右時(shí)，垂直角為： 取盤左、盤右（、）的中數(shù)，即得垂直角計(jì)算公式： （3-3） 實(shí)際上，讀數(shù)指標(biāo)的位置不可能完全正確，當(dāng)指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí)，讀數(shù)指標(biāo)與水平視線總有一夾角i，我們稱之為指標(biāo)差。存在指標(biāo)差i時(shí)，盤左和盤右位置，望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸在垂直度盤的讀數(shù)不受其

23、影響，而水平讀數(shù)指標(biāo)的讀數(shù)分別為L(zhǎng)、R。由圖3-17的B、C可知，L、R與沒(méi)有指標(biāo)差時(shí)的正確讀數(shù)L。、R。的關(guān)系為 垂直角為 （3-4）取其中數(shù)，垂直角計(jì)算公式為 （3-5） （3-3）式與（3-5）式完全相同。這表明，通過(guò)盤左、盤右觀測(cè)垂直角，可以消除指標(biāo)差的影響。將（3-4）式的兩式相減，可得 即 （3-6）這就是威特T2和蔡司010經(jīng)緯儀的指標(biāo)差計(jì)算公式。 （2）威特T3經(jīng)緯儀的垂直角、指標(biāo)差計(jì)算公式 如前所述，威特T3經(jīng)緯儀垂直度盤的刻劃特點(diǎn)是：非全圓周刻劃及分劃注記僅為實(shí)際所對(duì)角度的一半。另外，讀數(shù)指標(biāo)不是與水平視線一致，而是與水平視線正交。因此，其垂直角、指標(biāo)差的計(jì)算公式與威特T2

24、、蔡司010經(jīng)緯儀的不同。由圖318可以看出，盤左、盤右時(shí)，望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)后其視準(zhǔn)軸(即視準(zhǔn)線)的讀數(shù)均為90°，讀數(shù)指標(biāo)的讀數(shù)分別為L(zhǎng)、R。沒(méi)有指標(biāo)差時(shí)的正確讀數(shù)為L(zhǎng)。、R。，則 盤左、盤右時(shí)，垂直角應(yīng)為 （3-7）取其中數(shù)，得垂直角計(jì)算公式 （3-8）將式（3-7）的兩式相減，得 由于垂直度盤刻劃是實(shí)際所對(duì)角度值的2倍，所以，上式可寫成： （3-9） 常用精密光學(xué)經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介 經(jīng)緯儀是按照所能達(dá)到的測(cè)角精度來(lái)分類的，凡適用于國(guó)家各等級(jí)三角、導(dǎo)線測(cè)量的光學(xué)經(jīng)緯儀，通稱為精密光學(xué)經(jīng)緯儀。用于地形及工程測(cè)量的光學(xué)經(jīng)緯儀稱為普通光學(xué)經(jīng)緯儀或工程光學(xué)經(jīng)緯儀。 國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范指

25、出，用于國(guó)家各級(jí)角度觀測(cè)的精密光學(xué)經(jīng)緯儀圖3-20 威特T3經(jīng)緯儀系列分為：J07，J1，J2；普通光學(xué)經(jīng)緯儀分為：J6和J30。“J”為“經(jīng)緯儀”漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母；數(shù)標(biāo)為該級(jí)儀器能達(dá)到的測(cè)角精度指標(biāo)。圖3-21 威特T2經(jīng)緯儀常用精密光學(xué)經(jīng)緯儀系列中的威特T3、威特T2、蔡司010、蘇光J2經(jīng)緯儀的外形和主要部件名稱分別見(jiàn)圖3-20、圖3-21、圖3-22、圖3-23，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3-1。1垂直制動(dòng)螺旋；2測(cè)微輪；3讀數(shù)顯微鏡的目鏡管；4垂直微動(dòng)螺旋；5度盤影像變換鈕；6水平微動(dòng)螺旋；7水平制動(dòng)螺旋；8三角基座；9垂直度盤符合水準(zhǔn)器反射棱鏡；10瞄準(zhǔn)器；11垂直度盤水準(zhǔn)器改正螺旋；1

26、2望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦環(huán)；13度盤照明反光鏡；14望遠(yuǎn)鏡的目鏡管；15照準(zhǔn)部的水準(zhǔn)器；16圓盒水準(zhǔn)器；17照準(zhǔn)部與基座的連接螺旋；18垂直度盤水準(zhǔn)器；19垂直度盤水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋；20水平度盤變換螺旋；21水平度盤變換螺旋保險(xiǎn)鈕；22物鏡內(nèi)鍍銀面；23十字絲照明反光鏡；24照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器改正螺旋；25光學(xué)對(duì)點(diǎn)器；26腳螺旋圖3-22 蔡司010經(jīng)緯儀1望遠(yuǎn)鏡物鏡；2光學(xué)瞄準(zhǔn)器；3十字絲照明反光板螺旋；4測(cè)微輪；5讀數(shù)顯微鏡管；6垂直微動(dòng)螺旋彈簧套；7度盤影像變換螺旋；8照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器校正螺絲；9水平度盤物鏡組蓋板；10水平度盤變換螺旋護(hù)蓋；11垂直度盤轉(zhuǎn)像透鏡組蓋板；12望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦環(huán)；13讀數(shù)顯微鏡目鏡；14

27、望遠(yuǎn)鏡目鏡；15垂直度盤物鏡組蓋板；16垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)器護(hù)蓋；17照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器；18水平制動(dòng)螺旋；19水平度盤變換螺旋；20垂直度盤照明反光鏡；21垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)器觀察棱鏡；22垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋；23水平度盤轉(zhuǎn)像透鏡組蓋板；24光學(xué)對(duì)點(diǎn)器；25水平度盤照明反光鏡；26照準(zhǔn)部與基座的連接螺旋；27固緊螺母；28垂直制動(dòng)螺旋；29垂直微動(dòng)螺旋；30水平微動(dòng)螺旋；31三角基座；32腳螺旋；33三角底板圖3-23 蘇光J2經(jīng)緯儀大學(xué)畢業(yè)生個(gè)人小結(jié)（一）時(shí)光如白駒過(guò)隙，稍縱即逝，一晃大學(xué)四年的生活已接近了尾聲，回想這幾年來(lái)，有過(guò)歡樂(lè)，有過(guò)痛苦，自己在生活的磨練中也逐漸走向成熟。剛上大學(xué)時(shí)的

28、歡樂(lè)心情和莫名興奮還歷歷在目，一切都是那么新鮮，那么富有吸引力；大二大三的時(shí)候，心情平淡了一點(diǎn)，將更多的精力放到了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)上；進(jìn)入大四，思想上日趨成熟了。我為自己四年的大學(xué)生活做了一個(gè)總結(jié)，以此作為自我鑒定的基礎(chǔ)。在政治思想上，我擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)，積極向黨組織靠攏，參加了徐匯校區(qū)第二屆黨校，深入學(xué)習(xí)了黨的基本知識(shí)，鄧小平理論以及江澤民同志“三個(gè)代表”的重要思想。我關(guān)注時(shí)事，定期向黨組織匯報(bào)自己的思想看法，及時(shí)與黨員和其他入黨積+極分子溝通交流。在這個(gè)過(guò)程中，我樹(shù)立了正確的入黨動(dòng)機(jī)，規(guī)范自己的思想和言行，努力向一名合格的共產(chǎn)黨員靠攏。在2003年12月6日，我光榮地加入了中國(guó)共產(chǎn)黨。這

29、一天對(duì)我而言意義非凡，不僅僅是因?yàn)辄h組織認(rèn)可了我，接納了我，更因?yàn)閺拇宋乙砸粋€(gè)更高的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求自己，真正做到在思想上入黨。（二）時(shí)間過(guò)的真快，不經(jīng)意間大學(xué)四年就這樣匆匆結(jié)束?；厥走@四年的校園生涯和社會(huì)實(shí)踐生活，有太多的回憶。在這四年里我不斷的挑戰(zhàn)自我、充實(shí)自己，為實(shí)現(xiàn)人生的價(jià)值打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 還記得剛踏入這所大學(xué)校園，對(duì)一切都充滿新奇。積極參加各項(xiàng)活動(dòng)，加入社團(tuán)，盡情地體驗(yàn)這種渴望已久的生活，充滿著活力。帶著這份激情與活力我度過(guò)了大學(xué)四年。大學(xué)自由的生活方式和高中填鴨式的生活方式有著很大的區(qū)別，大多數(shù)的時(shí)間都需要自己去安排，這也需要自己用一段時(shí)間去適應(yīng)。大學(xué)四年里，我合理地安排自己的生活，

30、并且注重自己各方面的發(fā)展。 在思想品德上，有著良好道德修養(yǎng)，堅(jiān)定的政治方向，并且積極地向黨組織靠攏，參加了入黨積極分子的培訓(xùn)，且取得了結(jié)業(yè)證書。我積極要求上進(jìn)，主動(dòng)投身于理論文件講話的學(xué)習(xí)，時(shí)刻以一名黨員的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求和衡量自己。在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，我深深地體會(huì)到，共產(chǎn)主義人生觀、世界觀、價(jià)值觀的確立和堅(jiān)持不是一朝一夕的事情，也不是一勞永逸的事情，而是一個(gè)長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的艱苦努力的過(guò)程。惟有不斷地學(xué)習(xí)，用理論來(lái)武裝頭腦，努力在掌握理論科學(xué)體系上下功夫，在用理論來(lái)指導(dǎo)實(shí)際上下功夫，在改造客觀世界的同時(shí)注意改造自己的主觀世界。我遵紀(jì)守法，愛(ài)護(hù)公共財(cái)產(chǎn)，關(guān)心和幫助他人，并以務(wù)實(shí)求真的精神熱心參與學(xué)校的公益宣

31、傳和愛(ài)國(guó)活動(dòng)。并且認(rèn)真學(xué)習(xí)馬列主義，毛澤東思想和鄧小平理論以及三個(gè)代表重要思想，體味其內(nèi)涵。 在學(xué)習(xí)上，我從不放棄自己的專業(yè)知識(shí)。認(rèn)真學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的理論知識(shí)，并且注重培養(yǎng)自己的動(dòng)手操作能力。能夠懂得c、java等一些編程語(yǔ)言，并能進(jìn)行基本的編程；熟練掌握office辦公軟件，并且經(jīng)常幫助老師處理材料；能夠巧妙地利用ppt制作精美的課件和演示文稿；也利用業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)了一些應(yīng)用軟件，Photoshop 、Dream weaver等，并能制作簡(jiǎn)單網(wǎng)頁(yè)。經(jīng)過(guò)自己的刻苦學(xué)習(xí)，獲得了“計(jì)算機(jī)三級(jí)”證書和“網(wǎng)絡(luò)管理員”證書。每學(xué)期都獲得了專業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金，并且獲得“系三好學(xué)生”的榮譽(yù)稱號(hào)。對(duì)于其它科目的學(xué)習(xí)也從不放棄，平時(shí)注重英語(yǔ)口語(yǔ)的練習(xí)，并取得大學(xué)英語(yǔ)六級(jí)420