光学经纬仪的检校技术及教学措施(1)
2018-01-07 06:03
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摘要本文介绍工民建专业《工程测量学》课程光学经纬仪的检验
摘要本文介绍工民建专业《工程测量学》课程光学经纬仪的检验和校正技术及教学措施。对光学经纬仪检校的必要性、水准管轴垂直于竖轴、十字丝竖丝垂直于横轴、视准轴垂直于横轴、横轴垂直于竖轴、竖盘指标差、光学对中器的检验和校正技术以及教学措施做了论述，并结合本课程内容的教学要求，提出了一些值得思考的问题。
关键词光学经纬仪检校技术教学措施
一、光学经纬仪检校的必要性
光学经纬仪是测角仪器，在使用它之前必须对它进行检验，看看它是否满足测角仪器的基本要求，若不满足，则必须进行校正，使之满足这些基本要求。使用未检验校正的光学经纬仪，是无法取得合格成果的。从测角原理可知，测角时，光学经纬仪水平度盘必须居于水平位置，而水平度盘是否水平，是借助水准管气泡居中来实现的，水准管气泡居中了才能保证水准管轴水平，故要求水准管轴垂直于仪器竖轴（水平度盘垂直于竖轴是由仪器生产厂家保证的）；第二个要求是视准轴要扫出一个竖直面，为了达到此目的，必须使光学经纬仪望远镜的视准轴垂直于横轴，横轴垂直于竖轴，视准轴就能扫出竖直面，进行点的投影和读数。光学经纬仪是一种设计巧妙的精密仪器，可以在自身的翻转过程中进行基本几何条件的检验。检验是发现光学经纬仪几何条件是否满足要求的过程，校正却是解决光学经纬仪几何条件必须满足要求的过程。检验校正通常应在测量工作之前进行。
二、水准管轴垂直于竖轴的检校
水准管轴是指过水准管零点的切线，竖轴是仪器的旋转轴，即水平度盘轴系的几何中心。若水准管轴垂直于仪器竖轴，当气泡居中（此时意味着水准管轴水平）时，竖轴就竖直了，经过互成90°的两个方向整置气泡居中，竖轴就在空间上居于竖直位置，与竖轴垂直的水平度盘也就水平了。
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若水准管轴不垂直于仪器竖轴，当气泡居中（此时水准管轴仍然处于水平面上）时，竖轴却倾斜了，其倾斜角即是水准管轴和水平度盘面的夹角（设为α）。当我们将光学经纬仪照准部绕竖轴旋转180°时，竖轴的空间位置没有改变，仍倾斜α，但水准管的高低两端却易位了，水准管轴倾斜了2α（即此时的水准管轴与水平面的夹角为2α），其中一个α是竖轴倾斜引起，另一个α是水准管轴和水平度盘面的夹角，所以当气泡居中后再将照准部绕竖轴旋转180°时，气泡的法线方向偏离竖直面的夹角为2α。此时可用脚螺旋整置仪器，使气泡退回偏离值的一半（α），这时竖轴就竖直了，再用校正针调整水准管支架，使气泡再退回偏离值的另一半（α），此时水准管气泡居中了，竖轴也竖直了，从而达到水准管轴垂直于竖轴。进行此方法检校时，水准管要和两脚螺旋的连线平行，且仪器经过粗略整平，旋转180°后的位置可目估进行，也就是仍然要和该两脚螺旋的连线平行，边讲解边绘图形，使学生了解每一步操作时的轴线位置，然后可以在仪器上表演一次，使同学有感性认识，并指出此检校需要反复进行几次，逐步趋近于正确关系。
接着可以提问学生：若仪器上有互相垂直的两个水准管该如何进行检校？若仪器上有一圆水准器和一水准管又该如何检校？检验和整平有什么区别？启发学生参与来进行讲授。在此基础上可以出这样的题目让学生回答:某光学经纬仪的照准部水准管气泡居中后,将照准部绕竖轴旋转180°,发现该气泡右偏2格,请绘出轴线间的关系。若学生对这样的题目能回答且绘出图形，那么此步检校的方法就完全清楚了。
在做此步校正时，有时候会遇到这样的情况：气泡偏离值的一半用脚螺旋调节，另一半用水准管的支架调节的操作会失灵，很难校正到位。这是因为α角过大，转180°后，气泡受限于水准管壁，无法自由偏移，看起来的偏移格数远小于实际应偏移的格数，故此时不应该按表面偏移的格数来计数，而应估计调整，待调到α角较小，气泡能够自由偏移时再按各一半的原则操作。
（科教范文网http://fw.nseac.com） 三、十字丝竖丝垂直于横轴的检校
