3.3 角度测量仪器的基本操作
经纬仪、全站仪的基本操作有对中、整平、瞄准、读数四大步骤。其中对中、整平按
顺序又细分为粗略对中、粗略整平、精确整平、精确对中四个步骤。对中的目的是使仪器的竖轴中心和所测角的顶点位于同一铅垂线上,整平的目的是使仪器的竖轴处于铅垂状态,从而确保仪器的水平度盘处于水平状态。对中的方法有垂球对中法、光学对点器法和激光对中法。垂球对中法效率低、精度低。目前使用的经纬仪、全站仪普遍带有光学对点器,而且现在销售的经纬仪、全站仪很多已经不再配置垂球,这里只介绍光学对点器法对中。
在粗略对中之前,先架好脚架。方法是松开脚架架腿上的螺旋,竖直提起脚架,使得脚架大致与观测者肩膀同高,拧紧架腿上螺旋,然后将三根架腿张开,将脚架架设在测站点上,确保脚架头大致水平,同时把脚架头上的连接螺杆放在脚架头中央位置,从连接螺杆中空处往下正看,检查地面的测站点是否位于中空处中央。如果偏移较大,则挪动脚架,最后把三根架腿轻踩入土中。
3.3.1 粗略对中
将仪器从箱子里拿出,放置在三脚架头上,将连接螺杆对准仪器基座底孔并拧紧,在连接螺杆拧紧之前,手不得松开仪器。旋转照准部,使光学对点器位于操作者一侧,操作者双手轻轻提起身边一侧的两根架腿并小幅度的前后左后缓慢移动,同时查看光学对点器里光学对点器中心与地面测站点的重合情况,尽可能将光学对点器中心与地面测站点相重合,然后竖直放下架腿并轻踩架腿腿尖入土中。
3.3.2 粗略整平
参考圆水准器,伸缩架腿,将圆水准器的气泡居中。可以利用三根架腿,将仪器周围划分为三个方向。首先伸缩一根架腿,使得圆水准器气泡位于一个方向上,然后伸缩气泡所在方向上的那根架腿,使圆水准器气泡居中。这过程可能要反复进行多次,直到圆水准器气泡居中。
3.3.3 精确整平
(1)松开水平制动螺旋,转动照准部,使水准管轴平行于任意两个脚螺旋的连线[图3 8(a)],两手同时转动脚螺旋使气泡居中。至于如何判定脚螺旋的旋转方向,同前水准仪部分判定脚螺旋旋转方向的方法一致。
(2)将照准部旋转90°,如图3 8(b)所示,使水准管垂直于前述(1)部分的两脚螺旋,并旋转另一个脚螺旋使气泡居中。
(3)将照准部旋转回(1)所述位置,检查气泡是否偏移。若偏移,重复前述步骤,直至将照准部转到任意位置,水准管气泡总是居中(偏差小于1格)。
图38 精确整平示意图
3.3.4 精确对中
检查仪器的对中情况。若光学对点器中心与地面测点标志中心没有精确重合,则拧松脚架与仪器基座的连接螺杆(注意不得拧掉连接螺杆,要保证基座通过连接螺杆和脚架处于连接状态),然后沿直线方向推移仪器基座,使得光学对点器中心与地面测点标志中心精确重合,然后拧紧脚架头的连接螺杆。在这个过程中,不得旋转基座。然后检查水准管的气泡居中情况,若发生气泡偏移,可以重复精确整平和精确对中过程,直至满足要求为止。
3.3.5 照准
测角时要照准观测标志,观测标志一般是竖立在地面的标杆、测钎或反射觇牌。观测
图39 测水平角时
照准目标图
水平角时,一般用望远镜十字丝的竖丝照准目标中心,见图39所示。
望远镜照准目标的步骤如下:
(1)镜对光。将望远镜对向明亮的背景区域,转动目镜调焦螺旋,使十字丝达到清晰状态。
(2)粗瞄准目标。松开望远镜的水平制动扳手,用望远镜的瞄准管瞄准目标,然后制动水平制动扳手。
(3)精确瞄准目标。在望远镜视场内看到目标后,转动物镜调焦螺旋,使目标的成像清晰,再旋转望远镜的水平微动螺旋和竖直微动螺旋,使十字丝竖丝与目标中心严格重合,见图39。
(4)消除视差。眼睛在目镜处左右稍微移动,观察目标成像与十字丝是否存在相对移动现象。如果存在,说明有视差现象,应重新依次调目镜调焦螺旋、使十字丝达到清晰;调物镜调焦螺旋、使目标的成像清晰,然后再检查。直到视差现象消除。
3.3.6 读数
对DJ6型光学经纬仪,按照前面介绍的办法进行读数;对全站仪,角度数值直接显示在显示窗,可以直接读数。