在學(xué)習(xí)儀器結(jié)構(gòu)之前,先明確兩個(gè)到的概念:水平角和垂直角。經(jīng)緯儀作為測量工具,所有結(jié)構(gòu)都是圍繞測角這個(gè)功能來設(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。山西太原經(jīng)緯儀
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、經(jīng)緯儀基本結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系
通過對水平角、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)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)
?。?)、望遠(yuǎn)鏡:構(gòu)成視準(zhǔn)軸,放大影像,照準(zhǔn)
?。?)、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)
?。?)、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)
?。?)、垂直度盤:量度垂直角
?。?)、水平度盤:量度水平角
(6)、讀數(shù)棱鏡與測微器:讀定度盤讀數(shù)
?。?)、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器:測站水平面和鉛垂線的指示器,引導(dǎo)垂直軸
(8)、垂直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)器:垂直度盤讀數(shù)指標(biāo)的指示器,引導(dǎo)讀數(shù)指標(biāo)
?。?)、基座:垂直軸套、調(diào)平儀器的腳螺旋、基座
2、經(jīng)緯儀主要部件的相互關(guān)系
垂直軸與照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器軸垂直
垂直軸與水平度盤正交,且通過其中心
水平軸應(yīng)與垂直軸正交,視準(zhǔn)軸應(yīng)與水平軸垂直
水平軸與垂直度盤正交,且通過其中心
當(dāng)指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí),垂直度盤的讀數(shù)指標(biāo)水平或垂直
補(bǔ)充:對以上五個(gè)關(guān)系簡而述之,就是:三軸關(guān)系要正確,兩盤與相對的軸要垂直
3、幾種常見的光學(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。我國對這些儀器按精度給予分類,即J07、J1、J2、J6?!癑”是“經(jīng)緯儀”拼音的字母,下標(biāo)表示測角精度(即測角中誤差),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)測微輪,度盤對徑分劃像作相對的等量移動(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)然在講解過程中會講解T3與T2讀數(shù)的不同之處。
?。?)、測微盤的格值
T3儀器度盤的分格值是(一度分成15個(gè)細(xì)格)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)測微螺旋使度盤正倒分劃線相對移動(dòng)一分格(4’)時(shí),對度盤指標(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:兩人相對而行)。這時(shí),測微器的測微盤把兩分劃線相對移動(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儀器測微器的測微盤把兩分劃線相對移動(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:
測微盤的一大格的格值:2”(T2儀器:1”)
測微盤的一小格的格值:0.2”(T2儀器:0.1”)
簡而言之,因?yàn)闇y微器的測微盤把兩分劃線相對移動(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,所以要在測微盤直接讀數(shù)上乘以2才是以角秒為單位的讀數(shù)。
?。?)指標(biāo)線不在,或沒有指標(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)。
?。?)No和(N+180)o分劃線在度盤視窗內(nèi)出現(xiàn)時(shí),分的讀取。
現(xiàn)在無法直接讀出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)測微螺旋,使靠近指標(biāo)線(視場)的正倒分劃像精密重合;
②讀出靠近指標(biāo)線(視場)左側(cè)正像分劃的度數(shù)No;
?、圩x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讀出測微盤的秒數(shù)C”。
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