《土木工程测量》第3章教案2

(2)竖盘构造经纬仪的竖盘固定在望远镜横轴一端并与望远镜连接在一起，也即，竖盘随望远镜一起绕横轴旋转，竖盘面垂直于横轴。竖盘读数指标(verticalindex)与竖盘指标管水准器(verticalindexbubbletube)连接在一起，旋转竖盘管水准器微动螺旋将带动竖盘指标管水准器和竖盘读数指标一起作微小的转动。竖盘读数指标的正确位置是：望远镜处于盘左、竖盘管水准气泡居中时，读数窗中的竖盘读数应为90°(有些仪器设计为0°、180°或270°，本书约定为90°)。竖盘注记为0°~360°，分顺时针和逆时针注记两种形式，本书只介绍顺时针注记的形式。(5)竖直角观测竖直角观测应用横丝瞄准目标的特定位置，例如标杆的顶部或标尺上的某一位置。竖直角观测的操作程序如下：1)在测站点上安置好经纬仪，用小钢尺量出仪器高。仪器高是测站点标志顶部到经纬仪横轴中心的垂直距离。2)盘左瞄准目标，使十字丝横丝切于目标某一位置，旋转竖盘指标管水准器微动螺旋使竖盘指标管水准气泡居中，读取竖直度盘读数。3)盘右瞄准目标，使十字丝横丝切于目标同一位置，旋转竖盘指标管水准器微动螺旋使竖盘指标管水准气泡居中，读取竖直度盘读数。竖直角的记录计算见表3-4。(6)竖盘指标自动归零补偿器(verticalindexcompensator)在仪器竖盘光路中，安装一个补偿器来代替竖盘指标管水准器，当仪器竖轴偏离铅垂线的角度在一定范围内时，通过补偿器仍能读到相当于竖盘指标管水准气泡居中时的竖盘读数。竖盘指标自动归零补偿器可以显著地提高竖盘读数的速度。竖盘指标自动归零补偿器的构造形式有多种，图3-23为其中的一种。它是在读数指标A和竖盘之间悬吊一组光学透镜，当仪器竖轴铅垂、视准轴水平时，读数指标A处于铅垂位置，通过补偿器读出竖盘的正确读数为90°。当仪器竖轴稍有倾斜，视准轴仍然水平时，因无竖盘指标管水准器及其微动螺旋可以调整，读数指标A偏斜到处，而悬吊的透镜因重力的作用由移动到处，此时，由处的读数指标，通过处的透镜，仍能读出正确读数90°，达到竖盘指标自动归零补偿作用。《城市测量规范》规定，对于DJ6级光学经纬仪，竖盘指标自动归零补偿器的补偿范围为±2′，安平中误差为±1″。§3.8激光经纬仪(lasertheodolite)激光经纬仪主要用于准直测量(alignmentsurvey)。准直测量就是定出一条标准的直线，作为土建安装等施工放样的基准线。图3-34是苏州一光仪器有限公司生产的J2-JDB激光经纬仪。J2-JDB激光经纬仪是在DJ2光学经纬仪上设置了一个半导体激光发射装置，将发射的激光导入望远镜的视准轴方向，从望远镜物镜端发射，见图3-35所示。激光光束与望远镜视准轴保持同轴、同焦。J2-JDB激光经纬仪发射激光的波长为0.635，在100米处的光斑直径为5mm，白天的有效射程为200m，仪器使用两节5号碱性电池供电，一对新的5号电池可供使用一个工作日。激光经纬仪除具有光学经纬仪的所有功能外，还可以提供一条可见的激光光束，可以广泛应用于高层建筑的轴线投测、隧道测量、大型管线的铺设、桥梁工程、大型船舶制造、飞机形架安装等领域。当用于倾斜角很大的测量作业时，可以安装上随机附件弯管目镜，见图3-34(a)；为了使目标处的激光光斑更加清晰，以提高测量精度，可以使用随机附件激光觇牌，见图3-34(c)。§3.9电子经纬仪世界上第一台电子经纬仪(electronictheodolite)于1968年研制成功，80年代初生产出商品化的电子经纬仪。随着电子技术的飞速发展，电子经纬仪的制造成本急速下降，现在，国产电子经纬仪的售价已经逼近同精度的光学经纬仪的价格。与光学经纬仪比较，电子经纬仪是利用光电转换原理和微处理器自动测量度盘的读数并将测量结果显示在仪器显示窗上，如将其与电子手簿连接，可以自动储存测量结果。§3.9.1电子经纬仪的测角原理电子经纬仪的测角系统有三种：编码度盘测角系统、光栅度盘测角系统和动态测角系统。本节主要介绍光栅度盘测角系统的测角原理。如图3-36a所示，在玻璃圆盘的径向，均匀地按一定的密度刻划有交替的透明与不透明的辐射状条纹，条纹与间隙的宽度均为a，这就构成了光栅度盘。§3.9.2ET-02电子经纬仪的使用图3-37所示为南方测绘仪器公司生产的ET-02电子经纬仪，各部件的名称见图中的注记。一测回方向观测中误差为±2″，角度最小显示到1″，竖盘指标自动归零补偿采用液体电子传感补偿器。可以与南方测绘公司生产的光电测距仪和电子手簿连接，组成速测全站仪，完成野外数据的自动采集。仪器使用NiMH高能可充电电池供电，充满电的电池可供仪器连续使用8~10小时；设有双操作面板，每个操作面板都有完全相同的一个显示窗和7个功能键，便于正倒镜观测；望远镜的十字丝分划板和显示窗均有照明光源，以便于在黑暗环境中观测。(1)开机仪器面板右上角的PWR键为电源开关键。当仪器处于关机状态时，按下该键2秒后可打开仪器电源；当仪器处于开机状态时，按下该键2秒可关闭仪器电源。仪器在测站上安置好后，打开仪器电源时，在显示窗中字符“HR”的右边显示的是当前视线方向的水平度盘读数；在显示窗中字符“V”的右边将显示“OSET”字符，它提示用户应指示竖盘指标归零。将望远镜置于盘左位置，向上或向下转动望远镜，当其视准轴通过水平视线位置时，显示窗中字符“V”右边的字符“OSET”将变成当前视准轴方向的竖直度盘读数值，即可进行角度测量。(1)开机仪器面板右上角的PWR键为电源开关键。当仪器处于关机状态时，按下该键2秒后可打开仪器电源；当仪器处于开机状态时，按下该键2秒可关闭仪器电源。仪器在测站上安置好后，打开仪器电源时，在显示窗中字符“HR”的右边显示的是当前视线方向的水平度盘读数；在显示窗中字符“V”的右边将显示“OSET”字符，它提示用户应指示竖盘指标归零。将望远镜置于盘左位置，向上或向下转动望远镜，当其视准轴通过水平视线位置时，显示窗中字符“V”右边的字符“OSET”将变成当前视准轴方向的竖直度盘读数值，即可进行角度测量。