任务2.6 检验与校正经纬仪

2.6.1 经纬仪轴线及应满足的几何条件

为保证角度观测达到规定的精度，经纬仪的设计制造有严格的要求，其各主要部件之间，也就是主要轴线和平面之间，必须满足角度观测所提出的要求。如图2.6.1所示，经纬仪的主要轴线有：仪器的旋转轴VV（简称竖轴）、望远镜的旋转轴HH（简称横轴）、望远镜的视准轴CC和照准部水准管轴LL。根据角度观测的概念，经纬仪的这些轴线之间应满足下列几何条件：

（1）水准管轴垂直于竖轴，即LL⊥VV。

（2）视准轴垂直于横轴，即CC⊥HH。

（3）横轴垂直于竖轴，即HH⊥VV。

（4）十字丝的纵丝垂直于横轴。

（5）竖直度盘指标差应为零。

2.6.2 经纬仪的检验与校正方法

经纬仪轴系之间的条件在仪器出厂时一般是可以满足的，但常常在使用期间及搬运过程中，由于受碰撞、震动等的影响，这些条件可能发生变动，因此在使用经纬仪之前，需查明仪器的各轴系是否满足上述条件，要经常对仪器进行检查和校正。下面将介绍经纬仪检验与校正的通用方法。

1.照准部水准管轴垂直竖轴的检验与校正

检验方法：先将仪器安置在三脚架上大致整平，转动照准部使水准管与任意两个脚螺旋的连线平行，相对地转动这两个脚螺旋使气泡居中，然后将照准部旋转180°（可用度盘读数），若气泡仍居中则条件满足，若气泡偏离中心，则应进行校正。

校正方法：相对地旋转这两个脚螺旋，使气泡向中心移动偏离值得一半，然后用校正针拨动水准管一端的校正螺钉，使气泡居中。此项检验、校正须反复进行，直到水准管位于任何位置，气泡偏离值不大于半格时为止。

如果仪器上装有圆水准器，则已校正好的照准部水准管气泡居中后，若圆气泡也居中，表明圆水准器的水准轴平行于竖轴，否则应校正圆水准器下面的三个校正螺钉使其气泡居中。

2.十字丝竖丝垂直横轴的检验与校正

检验方法：先将仪器安置于三脚架上并精密整平，在距仪器约50m处设置一明显目标点A，用望远镜的十字丝交点照准A点，旋紧照准部制动螺旋和望远镜制动螺旋，旋转望远镜微动螺旋，若A点沿十字丝竖丝移动，则十字丝竖丝垂直于横轴，若A点明显偏离十字丝竖丝移动，则应进行校正。

校正方法：旋下目镜处的护盖，稍微松开十字丝环的四个压环螺钉（图2.6.2），按竖丝偏离的反方向微微转动目镜筒，使A点与十字丝竖丝重合，然后旋紧四个压环螺钉，反复检查、校正，直至无偏差并旋上目镜护盖。

3.视准轴垂直于横轴的检验与校正

该项检校方法较多，主要有两种方法，现分述如下。

第一种检校方法：（读数法）。

检验方法：先将仪器安置于三脚架上并精密整平，选择一水平位置的明显目标点A，分别盘左、盘右观测A点，得到两个读数β_左、β_右，并计算C=（β_左-β_右±180°）/2，若其值满足限差要求，说明条件满足，否则应进行校正。

校正方法：在盘右位置，转动照准部微动螺，使得水平度盘读数为β_右+C，此时视准轴偏离目标A；旋下目镜处的护盖，稍微松开十字丝环的四个压环螺钉及十字丝上、下校正螺丝（图2.6.2），再将十字丝左、右校正螺丝一松一紧平动十字丝，使十字丝的交点对准目标A，应反复检查，直至C值满足限差要求，然后旋紧四个压环螺钉，并旋上目镜护盖。

第二种检校方法：（四分之一法）。

检验方法：如图2.6.3所示，在一平坦场地，选择一长度约100m的直线AB，仪器安置于直线的中点O上，在A点设一照准标志，在B点横置一垂直于直线AB刻有mm分划的小尺，仪器整平后，先以盘左位置照准A点标志，旋紧照准部制动螺旋固定照准部，倒转望远镜在B点上的尺子读数，记为B₁，如图2.6.3（a）所示。再以盘右位置照准A点标志，旋紧照准部制动螺旋固定照准部，倒转望远镜在B点上的尺子读数，记为B₂，如图2.6.3（b）所示。如果B₁和B₂相等，则说明视准轴垂直于横轴，否则应进行校正。

校正方法：由B₂点向B₁点量取B₁B₂长度的1／4，定出B₃点，如图2.6.3（c）所示，此时OB₃垂直于横轴H₁；旋下目镜处的护盖，稍微松开十字丝环的四个压环螺钉及十字丝上、下校正螺丝，如图2.6.2所示，再将十字丝左、右校正螺丝一松一紧平动十字丝使十字丝的交点对准目标B₃，应反复检查，直至B₁B₂长度小于1cm，这时视准轴误差C≈±10″，满足限差要求，然后旋紧四个压环螺钉，并旋上目镜护盖。

4.横轴垂直于竖轴的检验与校正

检验方法：如图2.6.4所示，在距一高大建筑物20～50m处安置仪器，以盘左位置瞄准墙壁高处（仰角最好大于30°）一目标点P，固定照准部，放平望远镜，在与仪器等高的墙壁上定出一点A，以盘右位置瞄准P点，固定照准部，放平望远镜，在墙壁上又定出一点B。若AB两点重合，则说明条件满足，否则应进行校正。

校正方法：取A、B中点C（图2.6.4），以盘左（或盘右）位置瞄准C点，固定照准部，抬高望远镜，次时视线偏离P点，然后打开支架处横轴一端的护盖，调节其校正螺钉，升高或降低横轴的一端，直到十字丝交点对准P点。此项校正应反复进行多次。

由于仪器的横轴是密封安装的，仪器出厂一般能保证横轴垂直于竖轴，因此测量人员只需进行次项检验；如需校正，应送仪器维修部门。

5.竖盘指标差的检验与校正

检验方法：先将仪器安置在三脚架上严格整平，分别以盘左、盘右照准同一目标点，并转动竖盘指标水准管微动螺旋使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘两个读数L和R，按式（2.5.10）计算竖盘指标差，若指标差x超限，则应进行校正。

校正方法：校正时，仪器一般处于盘右位置，仍照准原目标，此时盘右目标的正确读数R_正为

转地竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘盘右的读数为R-x，这时竖盘指标水准管气泡偏离值中心位置，然后用校正针拨动竖盘指标水准管的校正螺钉使气泡居中。此项检验、校正须反复进行，直到x在限差要求的范围内为止。