【經(jīng)緯儀讀數(shù)】經(jīng)緯儀讀數(shù)方法 經(jīng)緯儀如何讀數(shù)
在學(xué)習(xí)儀器結(jié)構(gòu)之前,先明確兩個(gè)最常用到的概念:水平角和垂直角,。經(jīng)緯儀作為測(cè)量工具,,所有結(jié)構(gòu)都是圍繞測(cè)角這個(gè)功能來(lái)設(shè)計(jì)的,其基本結(jié)構(gòu)及各部件之間的相互關(guān)系同樣服從于這個(gè)功能,。
一,、垂直角和垂直角
1、水平角
定義:兩視準(zhǔn)線在水平面上的投影線(即水平視線)構(gòu)成的角度,。
范圍:0~360o 順時(shí)針量取
2,、垂直角
定義:就是視線與其相應(yīng)的水平視線的夾角。
范圍:-90~+900 上正下負(fù)
補(bǔ)充:垂直角與天頂距之間的關(guān)系為:α=900-Z
二,、基本結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系
通過(guò)對(duì)水平角,、垂直角兩個(gè)概念的學(xué)習(xí)可以知道,要獲得水平角垂直角必須正確確定水平面,、鉛垂線和垂直照準(zhǔn)面,,因此儀器的結(jié)構(gòu)必須構(gòu)成上述基準(zhǔn)面和線,并保持這些線面之間的正確關(guān)系,。
1,、基本結(jié)構(gòu)
i.望遠(yuǎn)鏡: 構(gòu)成視準(zhǔn)軸,放大影像,,精確照準(zhǔn)
ii.垂直軸: 視準(zhǔn)部左右旋轉(zhuǎn)的軸,,照準(zhǔn)不同方位的目標(biāo)
iii.水平軸: 望遠(yuǎn)鏡俯仰旋轉(zhuǎn)的軸,照準(zhǔn)不同高度的目標(biāo)
iv.垂直度盤(pán):量度垂直角
v.水平度盤(pán):量度水平角
vi.讀數(shù)棱鏡與測(cè)微器:讀定度盤(pán)讀數(shù)
vii.照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器:測(cè)站水平面和鉛垂線的指示器,,引導(dǎo)垂直軸
viii.垂直度盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)器:垂直度盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)的指示器,,引導(dǎo)讀數(shù)指標(biāo)
ix.基座:垂直軸套、調(diào)平儀器的腳螺旋,、基座
2,、主要部件的相互關(guān)系
? 垂直軸與照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器軸垂直
? 垂直軸與水平度盤(pán)正交,且通過(guò)其中心
? 水平軸應(yīng)與垂直軸正交,,視準(zhǔn)軸應(yīng)與水平軸垂直
? 水平軸與垂直度盤(pán)正交,,且通過(guò)其中心
? 當(dāng)指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí),垂直度盤(pán)的讀數(shù)指標(biāo)必須水平或垂直
補(bǔ)充:對(duì)以上五個(gè)關(guān)系簡(jiǎn)而述之,,就是:三軸關(guān)系要正確,,兩盤(pán)與相對(duì)的軸要垂直
3、幾種常見(jiàn)的光學(xué)經(jīng)緯儀
光學(xué)經(jīng)緯儀的種類很多,,結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系基本上是相同的,。我國(guó)對(duì)這些儀器按精度給予分類,即 J07,、J1,、J2 ,、J6?!癑”是“經(jīng)緯儀”拼音的首字母,,下標(biāo)表示測(cè)角精度(即測(cè)角中誤差),教材中用的較普遍的威特T3是J1型,,蔡司010是J2型,,威特T4是J07型經(jīng)緯儀。
4,、重合讀數(shù)法
轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪,,度盤(pán)對(duì)徑分劃像作相對(duì)的等量移動(dòng),從而采用正倒分劃像重合進(jìn)行讀數(shù)的方法,,稱為重合讀數(shù)法,。下面我們以T3儀器的讀數(shù)方法為例,具體介紹這種典型的讀數(shù)方法,。我們實(shí)習(xí)采用的是T2型儀器,,但因?yàn)門3較為典型,T2 與之相比更為簡(jiǎn)單,,為以后工作環(huán)境可能用到T3考慮,,我們學(xué)習(xí)T3,其它類型的儀器與之大同小異,,相信掌握了T3讀數(shù)方法后,,很快就能適應(yīng)。當(dāng)然在講解過(guò)程中會(huì)講解T3與T2讀數(shù)的不同之處,。
1)測(cè)微盤(pán)的格值
T3儀器度盤(pán)的最小分格值是(一度分成15個(gè)細(xì)格),。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使度盤(pán)正倒分劃線相對(duì)移動(dòng)一分格(4’)時(shí),對(duì)度盤(pán)指標(biāo)而言,,實(shí)際上正倒分劃像各自只移動(dòng)了半格,,相當(dāng)于2’。(舉例:兩人相對(duì)而行),。 這時(shí),,測(cè)微器的測(cè)微盤(pán)把兩分劃線相對(duì)移動(dòng)一分格的轉(zhuǎn)動(dòng)量設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動(dòng)了60個(gè)大格(即可說(shuō)成轉(zhuǎn)動(dòng)了一周),,這60個(gè)大格再細(xì)分,,每個(gè)大格細(xì)分成10個(gè)小格。
與T3儀器比較:T2儀器測(cè)微器的測(cè)微盤(pán)把兩分劃線相對(duì)移動(dòng)兩分格的轉(zhuǎn)動(dòng)量設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動(dòng)了60個(gè)大格,,這60個(gè)大格再細(xì)分,,每個(gè)大格細(xì)分成10個(gè)小格。)
所以說(shuō):
測(cè)微盤(pán)的一大格的格值: 2” (T2儀器:1”)
測(cè)微盤(pán)的一小格的格值: 0.2” (T2儀器:0.1”)
簡(jiǎn)而言之,,因?yàn)闇y(cè)微器的測(cè)微盤(pán)把兩分劃線相對(duì)移動(dòng)一分格的轉(zhuǎn)動(dòng)量設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動(dòng)了60個(gè)大格,,而實(shí)際上正倒分劃像各自只移動(dòng)了半格,,這就使得格值等于角秒的兩倍,所以要在測(cè)微盤(pán)直接讀數(shù)上乘以 2 才是以角秒為單位的讀數(shù),。即:
2)實(shí)例講解
測(cè)微盤(pán)讀數(shù)為0,,度盤(pán)分劃像垂直與平行玻璃板。
a: 5度4分分劃與指標(biāo)的距離,; b: 185度4分分劃與指標(biāo)的距離,;一般的,a=b,。如果讀出a,,便得到了所測(cè)角度。怎樣才能得到a呢,?
轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋使5度4分分劃,、185度4分分劃與指標(biāo)重合,則a,、b的值即可由測(cè)微盤(pán)讀出,,如圖(b)所示。5度4分分劃與指標(biāo)重合得到a值,,185度4分分劃與指標(biāo)重合得到b值,。取中數(shù):。
前面講過(guò),,當(dāng)5度4分分劃與185度4分分劃重合時(shí),,此兩分劃必各自移動(dòng) ,這時(shí)測(cè)微盤(pán)上的讀數(shù)直接就是M,,可見(jiàn)這種讀數(shù)方法有自動(dòng)取中數(shù)的本領(lǐng),,又稱“平均效應(yīng)”。
3)特例說(shuō)明
(1)指標(biāo)線
如果指標(biāo)線的位置正確,,則a=b,,如圖所示,當(dāng)No 和(N+180)o分劃線重合時(shí),,也與指標(biāo)線重合,。所以講,對(duì)于取中數(shù)M來(lái)講,,完全可以不設(shè)置度盤(pán)分劃線,,事實(shí)上有的儀器(如蔡司010)的度盤(pán)讀數(shù)視窗內(nèi)就沒(méi)有指標(biāo)線。
(2)T2儀器讀數(shù)
測(cè)微盤(pán)的格值設(shè)置與T3儀器不同,,一大格的格值為1”,, 一小格為0.1”,所以T2儀器讀出格值后無(wú)需乘以2,格值本身便可認(rèn)為是以角秒為單位的讀數(shù),。
即便是T3儀器,,其讀數(shù)也無(wú)需兩次讀數(shù)分別乘以2,得到兩次測(cè)量值再取中數(shù)得到最后結(jié)果,,僅需將兩次讀出的格值數(shù)相加,,便得到最后結(jié)果。
(3)指標(biāo)線不在中央,,或沒(méi)有指標(biāo)線時(shí),,分的讀取
我們知道,正像(也就是被讀定的度分劃)與其相差180o的分劃線(倒像)到指標(biāo)的距離應(yīng)是相等的,。因此我們可以在正倒像重合后,,直接讀出兩分劃線之間的格數(shù),然后乘以格值的一半(2’),,便是正確地分讀數(shù),。
(4)No 和(N+180)o分劃線在度盤(pán)視窗內(nèi)出現(xiàn)時(shí),分的讀取,。
現(xiàn)在無(wú)法直接讀出No 和(N+180)o之間的分?jǐn)?shù)n ,,此時(shí)的n值應(yīng)等于兩度相應(yīng)的分格數(shù)(T3儀器為30格)減去(N+1)o 和(N+1+180)o之間的分格數(shù)。圖3-28 的分值即為: 30-6=24 ,, 24×2=48’
4)讀數(shù)程序歸納
① 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺旋,,使靠近指標(biāo)線(視場(chǎng)中央)的正倒分劃像精密重合;
② 讀出靠近指標(biāo)線(視場(chǎng)中央)左側(cè)正像分劃的度數(shù)No,;
③ 讀出No 和(N+180)o之間的分格數(shù)n,,乘以其分格值之半:G/2,得到“分”讀數(shù): n×G/2,;
④ 讀出測(cè)微盤(pán)的秒數(shù) C”,。