经纬仪的几项调校.doc

§3.3 经纬仪的几项调校

仪器的设计和制造不论如何精细，各主要部件之间的关系也不可能完全满足理论要求。另一方面，在仪器使用过程中，由于震动、磨损和温度变化的影响，也会改变各部件之间的正确关系。为此，应在使用仪器之前，对仪器进行检验和校正。本节先介绍经纬仪的几项一般性的调整与校正，其他有关项目的检验和校正将结合仪器误差讨论，在下节加以介绍。

3.3.1 各主要螺旋的检查与调整

将仪器取出，整置在脚架上，按《规范》要求对仪器进行一般性检视，然后对仪器的各主要螺旋进行检查和调整。
1．脚螺旋的检视与调整
检查三个脚螺旋松紧是否适度，脚螺旋过松，仪器基座稳定性差，仪器照准部旋转时，可能使基座产生位移和偏转，给水平角观测结果带来系统误差；过紧，脚螺旋转动困难。当脚螺旋松紧度不合适时，可转动脚螺旋上的小调整螺旋，直到脚螺旋松紧合适为止。
另外，脚架上的螺丝也要检查，它们应是固紧的，不能稍有松动。否则，会使脚架松动，给观测带来影响。
2．微动螺旋的检视与调整
微动螺旋(包括水平微动螺旋、垂直微动螺旋、指标水准器微动螺旋)是与弹簧共同起
作用的。在使用微动螺旋的过程中，若微动螺旋旋人过多，使弹簧过分压缩，弹力过强；若旋入过少，弹簧过分伸张，弹力不足。这两种情况下，都容易产生“后效”作用，给观测带来误差影响。另外，对于旧仪器，其微动螺旋的弹簧由于长期的压缩和锈蚀，容易产生弹力不足问题，应注意检查其弹力，若弹力不足，应及时修理。

3.3.2 照准部水准器轴与垂直轴正交的检校

使经纬仪的乖直轴与测站铅垂线一致，是获得垂直照准面和水平切面(水平面)，从而测得水平角和垂直角的基本前提条件。使经纬仪的垂直轴与测站铅垂线一致的过程，叫做整平仪器。整平仪器是借助于照准部水准器进行的。当照准部水准器轴与垂直轴正交时，将给整平仪器带来方便。由于外界温度变化及震动等原因，二者的正交常不能保持。所以，观测前应进行二者正交的检查和校正。检查和校正应在整平仪器后进行。
1. 整平仪器及照准部水准器轴与垂直轴正交的检查
当照准部水准器轴与垂直轴不正交或不知道二者是否正交时，整平仪器的方法是：
（1）转动照准部，使照准部水准器与任意两个脚螺旋的连线平行（设这两个脚螺旋分别为A、B，另一个脚螺旋为C），并设垂直度盘位于A端，同时对向转动A和B两个脚螺旋，使照准部水准器气泡居中。
（2）将照准部转动90°，使照准部水准器与A、B两个脚螺旋的连线正交(垂直度盘置于C端)，转动脚螺旋C，使照准部水准器气泡居中。
（3）先重复（1）款再重复（2）款的操作。
（4）在（3）操作的基础上，将照准部旋转180。（此时照准部水准器仍与A、B两个脚螺旋的连线正交，垂直度盘位于C脚螺旋的另一侧），这时若照准部水准器气泡仍位于刻划中心，说明照准部水准器轴与垂直轴正交；否则，说明二者不正交，应转动脚螺旋C，改正气泡偏离量的一半。
（5）再将照准部旋转90°（此时照准部水准器与A、B两个脚螺旋的连线平行，垂直度盘在B端），此时，若照准部水准器轴与垂直轴正交，气泡不偏离刻划中心；否则，将偏离刻划中心，这时，可同时对向转动A、B两个脚螺旋，改正气泡偏移量的一半。
至此，仪器已被整置水平，仪器水平的标志是：不论仪器照准部转到什么位置，气泡偏离水准管刻划中心的格数及气泡在水准管上的位置保持不变。
2．照准部水准器轴与垂直轴正交的校正
经过上述的整平与正交检查，如果照准部水准器轴与垂直轴不正交(即仪器整平后气泡
仍不居中)，如图3-24，应紧接着进行校正。由图3-24可以看出只要用改针改正照准部水准器一端的改正螺旋，使气泡居中，此时水准器轴即处在正确位置啊，与垂直轴正交。
几种常用经纬仪的照准部水准器改正螺旋见图3-25。

图3-24 照准部水准器轴与垂直轴不正交的校正

图3-25 常用经纬仪照准部水准器改正螺旋

3.3.3 望远镜的调焦及视差的消除

望远镜是用来精确照准目标的。为此，目标在望远镜中的成像必须清晰，且成像于十字
丝面上，为了达到这两个目的，观测之前，应转动望远镜的调焦环（或调焦螺旋），使目标清晰地成像于十字丝面上，这个过程叫做调焦，或叫对光，调焦的方法是：
（1）将望远镜指向天空，转动望远镜目镜，直到十字丝十分清晰为止。
（2）选择一个距离适中的目标，将望远镜指向目标，转动望远镜的调焦环(或调焦螺旋)，使目标在望远镜中的成像清晰为止。

3.3.4 指标差的检查校正

由垂直角测定原理知道，垂直度盘指标水准器的气泡居中时，垂直度盘的读数指标与测站铅垂线垂直（或平行），并通过垂直度盘的分划中心，或者说，垂直度盘的读数指标线应垂直（或平行）于指标水准器轴。如果指标水准器的气泡居中时，垂直度盘的读数指标线的实际位置偏离正确位置一个角度i，这个角度称为垂直度盘指标差。一般规定，当读数指标的实际位置使垂直度盘读数偏大时，i为正；反之为负。
检查指标差的方法是：在盘左和盘右位置上用中丝照准同一目标，并在指标水准器气泡居中后，读出垂直度盘读数L和R，用指标差计算公式：
(J2级仪器)
或
(J07、J1级仪器)
计算出该仪器的指标差，如果指标差的绝对值超出《规范》规定的限值；应进行指标差校正。
校正指标差的基本方法：
（1）对于J2级仪器，用公式算出垂直度盘的正确读数，对于J07、J1级仪器，则用。式中L、R分别是测定指标差时的垂直度盘左、盘右的读数；i为按指标差公式算得的指标差数值。
（2）在盘右（或盘左）位置上，以中丝精确照准测定指标差时的原目标，转动测微器，配置出与（或）相应的测微器读数，再转动垂直度盘指标水准器微动螺旋，使垂直度盘上的读数与（或）的大读数（度数及10′或2′的整倍数）相同，也就是说，至此应使垂直度盘上的读数与（或）相同。这时，指标水准器的气泡将偏离其中央位置。为此，可转动指标水准器的改正螺旋，使指标水准器气泡居中。至此，指标差的校正已经完成。
校正后，应进行检测，直到符合《规范》要求为止。
对于垂直度盘指标是自动归零的经纬仪，其指标差的测定与校正方法与上述的方法基本相同，只是没有使指标水准器气泡居中的操作。校正的方法是：用测微器和垂直微动螺旋使垂直度盘读数为 (或)。转动望远镜十字丝的改正螺旋，使十字丝水平中丝上下移动，直到照准原观测目标为止。

3.3.5 光学对点器的检校

在控制点上进行水平角观测时，必须使仪器中心与标志中心一致。为此，开始观测前，使用垂球或光学对点器进行仪器对中。当使用光学对点器对中时，必须使光学对点器的视准轴与仪器的垂直轴重合，才能保证对中精度。检查、校正光学对点器视准轴与仪器垂直轴重合的工作，叫做光学对点器的检校。
有光学对点器的经纬仪，大致有两种类型：一种经纬仪（如SGJ2和蔡司010经纬仪）的光学对点器安装在经纬仪的照准部上，与照准部一起转动；另一种经纬仪（如威特T2）的光学对点器安装在仪器基座上，不和照准部一起转动。
现以蔡司010和威特T2经纬仪为例，说明两种不同情况的光学对点器检校方法。
1．投影法
这种方法适用于光学对点器随照准部一起转动的经纬仪，检校的具体方法步骤如下：
（1）置经纬仪于脚架上，将仪器整平。
（2）在仪器下方地面上，平放一张白纸，固定仪器照准部，调整对点器目镜，直至对点器目镜中分划板上的圆圈清晰为止，然后，将对点器分划板圆圈中心标绘在白纸上，为第一位置A1。
（3）转动仪器照准部120°，固定之，按（2）的方法，将对点器分划板圆圈中心标绘在白纸上，为第二位置A2。
（4）将仪器照准部再转动120°，固定之，按上述方法在白纸上标绘出第三位置A3。
如果白纸上的三个投影点A1、A2、A3重合，说明对点器视准轴与仪器垂直轴一致；如果三点分离，则两轴不一致，需要进行对点器调校。调校的方法是：
将对点器目镜后面盖板上的四个螺旋取下，并将目镜管伸出至尽头，把盖板移出，可以看到目镜管的两个固定螺旋，将这两个固定螺旋松开，移动目镜管，使对点器分划板圆圈中心与A1、A2、A3组成的三角形中心一致，固定目镜固定螺旋。
再按上述方法检查对点器的对中精度，直到符合要求为止，即可固定对点器盖板。
2．垂球调校
对于将对点器安装在基座上的经纬仪（如威特T2），其对点器的检校方法有两种：一是在专用脚架上检校；另一种方法是用垂球进行检校。
使用专用脚架检校对点器的方法与上述投影法基本相同。用垂球进行检校的方法是：将仪器整置在脚架上，精确整置仪器水平，挂上对中垂球，使垂球尖尽可能的接近平放在地面上的白纸。待垂球静止时，将垂球尖投影到白纸上，然后取下垂球。调好对点器目镜焦距，从目镜中观察白纸上记下的垂球尖的位置是否在对点器分划板圆圈中心。若在圆圈中心，则说明对点器的视准轴与垂直轴一致；若不在圆圈中心，则需进行校正。
校正的方法是：用改针将对点器目镜后的三个改正螺旋都略微松开，再根据需要调整三
个改正螺旋中的一个，使分划板圆圈中心与垂球尖的投影位置一致为止，这项改正需反复进
行。最后，将改正螺旋固定。
4