水準(zhǔn)儀經(jīng)緯儀全站儀使用及保護(hù)

水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀的使用及保護(hù)一水準(zhǔn)儀：按精度水準(zhǔn)儀可分為DS05、DS1、DS3、DS10等幾個(gè)等級(jí)：DS05每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為±0.5mm，用于高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量；DS1每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為±1.0mm，用于高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量；DS3每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為±3.0mm，用于一般工程測(cè)量和地形測(cè)量；DS10每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為±10.0mm，用于一般工程測(cè)量和地形測(cè)量。DS為“大地”、“水準(zhǔn)儀”的漢語(yǔ)拼音縮寫，本節(jié)主要介紹DS3級(jí)水準(zhǔn)儀。測(cè)站安置安置三腳架與儀器打開三腳架，旋緊腳架伸縮腿螺旋，安置三腳架高度適中，目估使架頭水平。然后打開儀器箱，取出水準(zhǔn)儀，置于三腳架頭上，并用中心連接螺旋把水準(zhǔn)儀與三腳架頭固連在一起。粗平粗平是用圓水準(zhǔn)器，使其氣泡居中，以便達(dá)到儀器豎軸大致鉛直，這時(shí)稱儀器粗略水平。具體操作是要轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋使氣泡居中，如圖1所示。圖1－a氣泡未居中而位于a處；首先按圖上箭頭所指的方向，兩手相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺①、②，使氣泡移到通過(guò)水準(zhǔn)器零點(diǎn)作①、②腳螺旋連線的垂線上，如圖中垂直的虛線位置。然后，用左手轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋③，使氣泡居中，如圖1-b所示。掌握規(guī)律：左手大姆指移動(dòng)方向與氣泡移動(dòng)方向一致。對(duì)于圖1氣泡偏歪情況，第1步也可先旋轉(zhuǎn)腳螺旋①，使氣泡a向刻劃圓圈移動(dòng)，實(shí)際移到b處，如圖2所示，位于通過(guò)刻劃圈中心與腳螺旋②、③連線的平行線的位置（圖中虛線位置）。第2再用兩手相對(duì)向轉(zhuǎn)腳螺旋②、③，使氣泡居中，反復(fù)操作使氣泡完全居中。瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺首先進(jìn)行目鏡對(duì)光，把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)明亮的背景，轉(zhuǎn)動(dòng)日光鏡對(duì)光螺旋，使十字絲清晰。再松開望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，用望遠(yuǎn)鏡上的照門與準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，固緊制動(dòng)螺旋，用微動(dòng)螺旋精確瞄準(zhǔn)。如果目標(biāo)不清晰，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)光螺旋，使目標(biāo)清晰。當(dāng)眼晴在目鏡端上下移動(dòng)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的像與十字絲有相對(duì)移動(dòng)的現(xiàn)象，如圖3－a,b所示，這種現(xiàn)象稱視差（視差現(xiàn)象）。產(chǎn)生視差的原因是因?yàn)槟繕?biāo)像平面與十字絲平面不重合。由于視差的存在，不能獲得正確讀數(shù)。當(dāng)人眼位于目鏡端中間時(shí)，十字絲交點(diǎn)讀得讀數(shù)為a。當(dāng)眼略向上移動(dòng)讀得讀數(shù)為b。當(dāng)眼略向下移動(dòng)讀得讀數(shù)為c。只有在圖3-c的情況，眼睛上下移動(dòng)度的讀數(shù)均為a。因此，瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)存在的視差必須加以消除。消除視差的方法：首先把目鏡對(duì)光螺旋調(diào)好，然后瞄準(zhǔn)目標(biāo)反復(fù)調(diào)節(jié)對(duì)光螺旋，同時(shí)眼睛上下移動(dòng)觀察，直至讀數(shù)不發(fā)生變化時(shí)為止。此時(shí)目標(biāo)像與十字絲在同一平面，這時(shí)讀取的讀數(shù)才是無(wú)視差的正確讀數(shù)。如果換另一人觀測(cè)，由于各人眼睛的明視距離不同可能需要重新再調(diào)一下目鏡對(duì)光螺旋，一般情況是目鏡對(duì)光螺旋調(diào)好后就不必在消除視差時(shí)反復(fù)調(diào)節(jié)。精平眼睛注視望遠(yuǎn)鏡旁觀察窗，轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使水準(zhǔn)氣泡兩端半像符合，此時(shí)水準(zhǔn)管軸嚴(yán)格水平。因?yàn)樗疁?zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸平行，所以視準(zhǔn)軸也處于嚴(yán)格水平位置。讀數(shù)水準(zhǔn)管泡居中后，用十字絲的橫絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。水準(zhǔn)尺有正字與倒字之分，讀數(shù)時(shí)總是從小到大讀取，由于倒像望遠(yuǎn)鏡，如圖4-a所示，水準(zhǔn)尺正字成像為倒字，在望遠(yuǎn)鏡中從小到大讀為。如圖4-b所示，水準(zhǔn)尺倒字成像為正字，在望遠(yuǎn)鏡中應(yīng)讀1.62m毫米數(shù)估讀得到。五、水準(zhǔn)儀的校正方法將儀器擺在兩固定點(diǎn)中間，標(biāo)出兩點(diǎn)的水平線，稱為a、b線，移動(dòng)儀器到固定點(diǎn)一端，標(biāo)出兩點(diǎn)的水平線，稱為a’、b’。計(jì)算如果a－b≠a’－b’時(shí)，將望遠(yuǎn)鏡橫絲對(duì)準(zhǔn)偏差一半的數(shù)值。用校針將水準(zhǔn)儀的上下螺釘調(diào)整，使管水平泡吻合為止。重復(fù)以上做法，直到相等為止。水準(zhǔn)儀保養(yǎng)與維修水準(zhǔn)儀是精密的光學(xué)儀器，正確合理使用和保管對(duì)儀器精度和壽命有很大的作用；避免陽(yáng)光直曬，不許可證隨便拆卸儀器；每個(gè)微調(diào)都應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，不要用力過(guò)大。鏡片、光學(xué)片不準(zhǔn)用手觸片；儀器有故障，由熟悉儀器結(jié)構(gòu)者或修理部修理；每次使用完后，應(yīng)對(duì)儀器擦干凈，保持干燥。注意事項(xiàng)：立尺時(shí)應(yīng)站在水準(zhǔn)尺后面，雙手扶尺，使尺身保持豎直；前后視距可先由步數(shù)概量，使前、后視距大致相等；讀取讀數(shù)前，應(yīng)仔細(xì)對(duì)光以消除視差；觀測(cè)過(guò)程中不應(yīng)進(jìn)行粗平，若圓水準(zhǔn)器氣泡發(fā)生偏離，應(yīng)整平儀器后重新觀測(cè)；每次讀數(shù)時(shí)都應(yīng)進(jìn)行精平；測(cè)量完畢后，應(yīng)立刻檢核，一旦誤差超限，應(yīng)立即重測(cè)。二、經(jīng)緯儀的使用：按精度從高精度到低精度分：DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等(D,J分別為大地和經(jīng)緯儀的首字母，07、1、2、6、30分別表示測(cè)角的精度，單位秒。)經(jīng)緯儀是測(cè)量任務(wù)中用于測(cè)量角度的精密測(cè)量?jī)x器，可以用1、安置儀器于測(cè)量角度、工程放樣以及粗略的距離測(cè)取。整套儀器由儀器、腳架部?jī)刹糠纸M成。安置儀器是將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站點(diǎn)上，包括對(duì)中和整平兩項(xiàng)內(nèi)容。對(duì)中的目的是使儀器中心與測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心位于同一鉛垂線上；整平的目的是使儀器豎軸處于鉛垂位置，水平度盤處于水平位置。初步對(duì)中整平用錘球?qū)χ?，其操作方法如下：將三腳架調(diào)整到合適高度，張開三腳架安置在測(cè)站點(diǎn)上方，在腳架的連接螺旋上掛上錘球，如果錘球尖離標(biāo)志中心太遠(yuǎn)，可固定一腳移動(dòng)另外兩腳，或?qū)⑷_架整體平移，使錘球尖大致對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心，并注意使架頭大致水平，然后將三腳架的腳尖踩入土中。將經(jīng)緯儀從箱中取出，用連接螺旋將經(jīng)緯儀安裝在三腳架上。調(diào)整腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。此時(shí)，如果錘球尖偏離測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心，可旋松連接螺旋，在架頭上移動(dòng)經(jīng)緯儀，使錘球尖精確對(duì)中測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心，然后旋緊連接螺旋。用光學(xué)對(duì)中器對(duì)中時(shí)，其操作方法如下：使架頭大致對(duì)中和水平，連接經(jīng)緯儀；調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)中器的目鏡和物鏡對(duì)光螺旋，使光學(xué)對(duì)中器的分劃板小圓圈和測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志的影像清晰。轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，使光學(xué)對(duì)中器對(duì)準(zhǔn)測(cè)站標(biāo)志中心，此時(shí)圓水準(zhǔn)器氣泡偏離，伸縮三腳架架腿，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，注意腳架尖位置不得移動(dòng)。、精確對(duì)中和整平整平先轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管平行于任意一對(duì)腳螺旋的連線，如圖3-7a所示，兩手同時(shí)向內(nèi)或向外轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋，使氣泡居中，注意氣泡移動(dòng)方向始終與左手大拇指移動(dòng)方向一致；然后將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)90°，如圖3-7b所示，轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。再將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)回原位置，檢查氣泡是否居中，若不居中，按上述步驟反復(fù)進(jìn)行，直到水準(zhǔn)管在任何位置，氣泡偏離零點(diǎn)不超過(guò)一格為止。圖3-7經(jīng)緯儀的整平對(duì)中先旋松連接螺旋，在架頭上輕輕移動(dòng)經(jīng)緯儀，使錘球尖精確對(duì)中測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心，或使對(duì)中器分劃板的刻劃中心與測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志影像重合；然后旋緊連接螺旋。錘球?qū)χ姓`差一般可控制在3mm以內(nèi)，光學(xué)對(duì)中器對(duì)中誤差一般可控制在1mm以內(nèi)。對(duì)中和整平，一般都需要經(jīng)過(guò)幾次“整平—對(duì)中—整平”的循環(huán)過(guò)程，直至整平和對(duì)中均符合要求。2、瞄準(zhǔn)目標(biāo)松開望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋和照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，將望遠(yuǎn)鏡朝向明亮背景，調(diào)節(jié)目鏡對(duì)光螺旋，使十字絲清晰。利用望遠(yuǎn)鏡上的照門和準(zhǔn)星粗略對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，擰緊照準(zhǔn)部及望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；調(diào)節(jié)物鏡對(duì)光螺旋，使目標(biāo)影像清晰，并注意消除視差。轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。測(cè)量水平角時(shí)，應(yīng)用十字絲交點(diǎn)附近的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部，如圖3-8所示。a）b）圖3-8瞄準(zhǔn)目標(biāo)3、讀數(shù)打開反光鏡，調(diào)節(jié)反光鏡鏡面位置，使讀數(shù)窗亮度適中。轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡目鏡對(duì)光螺旋，使度盤、測(cè)微尺及指標(biāo)線的影像清晰。根據(jù)儀器的讀數(shù)設(shè)備，按前述的經(jīng)緯儀讀數(shù)方法進(jìn)行讀數(shù)。4、經(jīng)緯儀三軸誤差：經(jīng)緯儀的三軸（視準(zhǔn)軸、水平軸、垂直軸）之問在測(cè)角時(shí)應(yīng)滿足視準(zhǔn)軸與水平軸正交，水平軸與垂直軸正交，垂直軸與測(cè)站鉛垂線一致。當(dāng)這些關(guān)系不能滿足時(shí)，將分別引起視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾斜誤差、垂直軸傾斜誤差。視準(zhǔn)軸誤差（C）：視準(zhǔn)軸誤差是指視準(zhǔn)軸與水平軸的不正交誤差，在望遠(yuǎn)鏡的安裝過(guò)程中容易出現(xiàn)這種誤差，視準(zhǔn)軸誤差主要影響水平方向觀測(cè)值。檢查經(jīng)緯儀是否合格：消除的方法：取盤左與盤右的中數(shù)可以消除視準(zhǔn)軸誤差的影響。將儀器固定在校正臺(tái)上并精密整平將儀器開機(jī)并正鏡（盤左）照準(zhǔn)平行光管無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)，水平度盤讀數(shù)為HC將儀器倒鏡（盤右）照準(zhǔn)平行光管無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)，水平度盤讀數(shù)HR。4.1.1.4.計(jì)算C=1/2[（HC-HR）±180°]4.1.1.5.如果C>9〝，則需進(jìn)行校正，否則無(wú)需校正。4.2水平軸傾斜誤差：當(dāng)儀器置平時(shí)，若橫軸垂直于豎軸，則望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸繞橫軸旋轉(zhuǎn)所劃之圓切面為鉛垂面，否則該圓切面與鉛垂方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)夾角，稱之i角誤差。測(cè)定的方法：在望遠(yuǎn)鏡縱轉(zhuǎn)前后，同一方向上的盤左和盤右的觀測(cè)值之差

L

R

1802i取盤左和盤右讀數(shù)的中數(shù)，可以消除水平軸傾斜誤差對(duì)觀測(cè)方向值的影響。4.3垂直軸傾斜誤差：當(dāng)儀器三軸間的關(guān)系均已正確由于儀器未嚴(yán)格整置水平，而使儀器垂直軸偏離測(cè)站鉛垂線一個(gè)微小的角度v稱為垂直軸傾斜誤差。垂直軸傾斜誤差對(duì)觀測(cè)方向值的影響特性：垂直軸傾斜的方向和大小，不隨照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，所引起的水平軸傾斜方向在望遠(yuǎn)鏡縱轉(zhuǎn)前后是相同的（即v

的正負(fù)號(hào)不變），因而，對(duì)任一觀測(cè)方向不能期望通過(guò)盤左和盤右觀測(cè)取中數(shù)而消除其誤差影響。4.3.1.2垂直軸傾斜誤差對(duì)觀測(cè)方向值的影響，不僅與垂直軸傾斜量、觀測(cè)目標(biāo)的垂直角有關(guān)，而且隨觀測(cè)方向方位的不同而不同。消除的方法及減弱的措施：觀測(cè)前要精密整平儀器，觀測(cè)過(guò)程中要經(jīng)常注意照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器是否居中，其氣泡偏離中央不得超出一格。否則，應(yīng)停止觀測(cè)，重新整置儀器水平。在一站的觀測(cè)過(guò)程中，適當(dāng)?shù)脑黾又匦抡絻x器的次數(shù)，以便改變垂直軸傾斜的方向，使其對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響具有偶然性。經(jīng)緯儀使用注意事項(xiàng)：運(yùn)輸儀器時(shí)，應(yīng)采用原裝的包裝箱運(yùn)輸、搬動(dòng)。近距離將儀器和腳架一起搬動(dòng)時(shí)，應(yīng)保持儀器豎直向上。拔出插頭之前應(yīng)先關(guān)機(jī)。在測(cè)量過(guò)程中，若拔出插頭，則可能丟失數(shù)據(jù)。換電池前必須關(guān)機(jī)。儀器只能存放在干燥的室內(nèi)。充電時(shí)，周圍溫度應(yīng)在10~30℃之間。全站儀是精密貴重的測(cè)量?jī)x器，要防日曬、防雨淋、防碰撞震動(dòng)。嚴(yán)禁儀器直接照準(zhǔn)太陽(yáng)。三、全站儀全站儀的廠家很多，主要的廠家及相應(yīng)生產(chǎn)的全站儀系列有：瑞士徠卡公司生產(chǎn)的TC系列全站儀；日本TOPCN（拓普康）公司生產(chǎn)的GTS系列；索佳公司生產(chǎn)的SET系列；賓得公司生產(chǎn)的PCS系列；尼康公司生產(chǎn)的DMT系列及瑞典捷創(chuàng)力公司生產(chǎn)的GDM系列全站儀以及我國(guó)南方測(cè)繪儀器公司90年代生產(chǎn)的NTS系列等。全站儀的功能：測(cè)角、測(cè)邊、測(cè)三維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)放樣、對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量、面積測(cè)量等1、全站儀的工作特點(diǎn)：1.1能同時(shí)測(cè)角、測(cè)距并自動(dòng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)；12設(shè)有各種野外應(yīng)用程序，能在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)得到歸算結(jié)果；1.3能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流全站儀保管的注意事項(xiàng)儀器的保管由專人負(fù)責(zé)，每天現(xiàn)場(chǎng)使用完畢帶回辦公室；不得放在現(xiàn)場(chǎng)工具箱內(nèi)。儀器箱內(nèi)應(yīng)保持干燥，要防潮防水并及時(shí)更換干燥劑。儀器須放置專門架上或固定位置。儀器長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)一月左右定期通風(fēng)防霉并通電驅(qū)潮，以保持儀器良好的工作狀態(tài)。儀器放置要整齊，不得倒置。使用時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)開工前應(yīng)檢查儀器箱背帶及提手是否牢固。開箱后提取儀器前，要看準(zhǔn)儀器在箱內(nèi)放置的方式和位置，裝卸儀器時(shí)，必須握住提手，將儀器從儀器箱取出或裝入儀器箱時(shí)，請(qǐng)握住儀器提手和底座，不可握住顯示單元的下部。切不可拿儀器的鏡筒，否則會(huì)影響內(nèi)部固定部件，從而降低儀器的精度。應(yīng)握住儀器的基座部分，或雙手握住望遠(yuǎn)鏡支架的下部。儀器用畢，先蓋上物鏡罩，并擦去表面的灰塵。裝箱時(shí)各部位要放置妥帖，合上箱蓋時(shí)應(yīng)無(wú)障礙。在太陽(yáng)光照射下觀測(cè)儀器，應(yīng)給儀器打傘，并帶上遮陽(yáng)罩，以免影響觀測(cè)精度。在雜亂環(huán)境下測(cè)量，儀器要有專人守護(hù)。當(dāng)儀器架設(shè)在光滑的表面時(shí)，要用細(xì)繩（或細(xì)鉛絲）將三腳架三個(gè)腳聯(lián)起來(lái)，以防滑倒。當(dāng)架設(shè)儀器在三腳架上時(shí)，盡可能用木制三腳架，因?yàn)槭褂媒饘偃_架可能會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而影響測(cè)量精度。當(dāng)測(cè)站之間距離較遠(yuǎn)，搬站時(shí)應(yīng)將儀器卸下，裝箱后背著走。行走前要檢查儀器箱是否鎖好，檢查安全帶是否系好。當(dāng)測(cè)站之間距離較近，搬站時(shí)可將儀器連同三腳架一起靠在肩上，但儀器要盡量保持直立放置。搬站之前，應(yīng)檢查儀器與腳架的連接是否牢固，搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)把制動(dòng)螺旋略微關(guān)住，使儀器在搬站過(guò)程中不致晃動(dòng)。儀器任何部分發(fā)生故障，不勉強(qiáng)使用，應(yīng)立即檢修，否則會(huì)加劇儀器的損壞程度。元件應(yīng)保持清潔，如沾染灰沙必須用毛刷或柔軟的擦鏡紙擦掉。禁止用手指撫摸儀器的任何光學(xué)元件表面。清潔儀器透鏡表面時(shí)，請(qǐng)先用干凈的毛刷掃去灰塵，再用干凈的無(wú)線棉布沾酒精由透鏡中心向外一圈圈的輕輕擦拭。除去儀器箱上的灰塵時(shí)切不可作用任何稀釋劑或汽油，而應(yīng)用干凈的布?jí)K沾中性洗滌劑擦洗。濕環(huán)境中工作，作業(yè)結(jié)束，要用軟布擦干儀器表面的水分及灰塵后裝箱。回到辦公室后立即開箱取出儀器放于干燥處，徹底涼干后再裝箱內(nèi)。冬天室內(nèi)、室外溫差較大時(shí)，儀器搬出室外或搬入室內(nèi)，應(yīng)隔一段時(shí)間后才能開箱。3、電池的使用全站儀的電池是全站儀最重要的部件之一，現(xiàn)在全站儀所配備的電池一般為Ni-MH(鎳氫電池)和Ni-Cd(鎳鎘電池)，電池的好壞、電量的多少?zèng)Q定了外業(yè)時(shí)間的長(zhǎng)短。建議在電源打開期間不要將電池取出，因?yàn)榇藭r(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可能會(huì)丟失，因此在電源關(guān)閉后再裝入或取出電池?？沙潆姵乜梢苑磸?fù)充電使用，但是如果在電池還存有剩余電量的狀態(tài)下充電，則會(huì)縮短電池的工作時(shí)間，此時(shí)，電池的電壓可通過(guò)刷新予以復(fù)原，從而改善作業(yè)時(shí)間，充足電的電池放電時(shí)間約需8