儀器檢驗及校正

1、9.7.1 對檢驗人員的要求檢驗試驗儀器屬于精密機械儀器，各零部件之間配合緊密。特別是光學測量儀器，在檢修過程中稍不注意就會將儀器損壞或者檢驗誤差超出范圍。所以測量儀器檢修人員不僅要對儀器的結(jié)構(gòu)原理有深刻的了解，還要做到工作耐心細致，認真負責，而且還需有一定的修理技術(shù)，善于獨立思考問題。9.7.2 對環(huán)境的要求工作問清潔和環(huán)境安靜是檢修測量儀器的必備條件。室內(nèi)溫度要穩(wěn)定，室溫不能有急劇的變化。工作臺要平穩(wěn)，每個抽屜、臺的三面應(yīng)有加高 2cm3cm 的臺邊，要鋪上 2m3m 厚的橡皮或塑料板，并裝有臺燈。各類維修工具應(yīng)有具全。9.7.3 萬能試驗機(60T)和壓力試驗機(200T)的凋整本儀器在

2、出廠時己用標準測力儀進行過嚴格計量標定臺面上在運輸安裝正常的情況下，一年內(nèi)不必再檢。儀器采用 40MP 應(yīng)變式壓力傳感器，考慮到傳感器的時效因素或受沖擊后，會出現(xiàn)靈敏度及非線性誤差的變化，微機數(shù)顯部分具備軟件非線新修正及增益，零點的微調(diào)功能。每年應(yīng)使用標限測力儀校驗儀器精度，具體方法如下：1 打開數(shù)顯前面板，適當外移。通電 20 分鐘。2) 在末按過“清零”鍵的情況下，發(fā)現(xiàn)力值窗的零點照移值偏大，可按印制板布置圖分擋調(diào)零。其實由于儀器有軟件消零功能，即使有的漂零，也能“清零”找準，不影響測量精度。將標準測力儀就位，啟動并調(diào)整液壓系統(tǒng)，“清零”后快速接近每擋最大力值時轉(zhuǎn)慢檢穩(wěn)住，核對每檔經(jīng)溫度修

3、正計算的實際偏差。如果在0.3%以內(nèi)可不必調(diào)整。若某檔有偏差，可分別調(diào)整增益微調(diào)電位器(1000)檔為W3，(2000)檔為W4，若兩檔普遍偏差，可調(diào)總增益微調(diào) W5，調(diào)整后再測一遍。微機具有軟件增益微調(diào)功能，由于作用相當，不推薦使用。3) 在最大力值對準的情況下，可再慢檢，從20%起檢點每20%逐一讀出對比數(shù)據(jù)。經(jīng)溫度修正計算后，若誤差在1%以內(nèi)，可不必進行線性修正操作。若非線性誤差偏大，則可按機器提供的說明書進行軟件修正操作。9.7.4 自動安平水準儀補償器的檢驗、校正及維護l) 自動安平水準儀補償器的檢查：自動安平水準儀是通過儀器內(nèi)的自動安平補償器。即使儀器傾斜，只要在自動安平補償范圍(

4、5)之內(nèi)，視準線會自動處于水平。自動安平補償器，一般由補償鏡和阻尼器等組成。檢查方法 :(l) 用腳螺旋使圓泡居中。(2) 將其中一個腳螺旋與視準軸位于同一方向。如下圖將十字線橫絲對準某固定目標。邊看十字線和目標，邊將與視準軸同一方向的腳螺旋向左(或向右)少許轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動范圍一般使圓氣泡在圓圈內(nèi)即可。當腳螺旋轉(zhuǎn)動后，檢查十字線是否又回到原位。如果十字線回到原來的位置，說明補償器正常。若十字線跟腳螺旋的轉(zhuǎn)動而上。下移動。說明補償器出現(xiàn)了毛病，起不到補償?shù)淖饔?，則需要修理。2 補償器警告指示窗亮線位置的檢驗與校正將圓水準氣泡精確居中，指示窗中亮線應(yīng)與三角缺口基本重合，不重合應(yīng)予以校正。校正方法：打開

5、儀器兩側(cè)的堵蓋，可以看到如下圖中的調(diào)節(jié)機構(gòu)。松開螺釘1，使其上下移動，可以調(diào)整亮線的清晰程度。松開螺釘2，使滑片3左右移動，可以調(diào)整亮線的上下位置。擰動頂絲4，可以調(diào)整亮線的歪斜。調(diào)整完畢，將螺絲擰緊，然后旋緊堵蓋即可。9.7.5 光學經(jīng)緯儀檢驗和技正經(jīng)緯儀的幾條主要軸線是：儀器旋轉(zhuǎn)軸(豎軸)VV；照準部水準管軸LL；望遠鏡視準軸CC和望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸(橫軸)HH。這些軸線應(yīng)滿足一定的幾何條件，如圖所示。l) 水準管軸垂直堅軸LLVVb。視準軸垂直于橫軸CCHH。2 橫軸垂直堅軸HHVV。此外，十字絲的豎絲應(yīng)垂直于橫軸；堅盤指標應(yīng)處于正確位置；光學對中器的視準軸應(yīng)與儀器豎軸重合。經(jīng)緯儀滿足了如上條

6、件，才能測得正確的成果，但由于儀器在使用和搬運過程中受到震動，這些軸線問的關(guān)系會受到影響，因此，在儀器啟用之前或使用一段時間以后，應(yīng)該進行檢驗校正，使儀器各軸線間保持正確的關(guān)系。經(jīng)緯儀的檢驗校正就是用一定的方法檢查儀器各軸線是否滿足所要求的條件：如果不滿足，則使其滿足，前者稱檢驗，后者稱校正。具體檢校方法如下：(l) 照準部水準管軸的檢驗校正。(2) 目的是使儀器滿足條件HHVV：使氣泡居中時，豎軸鉛直，水平度盤處于水平位置。(3) 檢驗：將儀器大致整平；使照準部水準管與任意兩個腳螺旋的連線平行，轉(zhuǎn)動腳螺旋使氣泡居中；將照準部旋轉(zhuǎn)180，若水準管氣泡仍居中，說明條件滿足，否則，應(yīng)進行校正。(4

7、) 校正：用校正針撥動水準管支架一端的水準管校正螺絲，使氣泡向中央移動偏離格數(shù)的一半，再用腳螺旋使水準管氣泡居中。檢驗校正要反復(fù)進行，直到照準部轉(zhuǎn)到任何位置水準管氣泡均不偏離為止。檢驗校正可見下圖所示。當水準管支架兩端不等高而水準管氣泡居中時，水準管軸與水平度盤平面相交成Q角，豎軸與鉛垂線的夾角也是d。照準部轉(zhuǎn)1800后，水準管支架兩端調(diào)換位置，此時水準管軸與水平線之間的夾角為2Q，反映為水準管氣泡偏離的格數(shù)。校正時，用撥針撥動水準管校正螺絲，使氣泡退回偏離格數(shù)的一半，使水準管支架兩端等高，水準管軸垂直堅軸；再用腳螺旋使水準管氣泡居中，則堅軸處于鉛垂位置。如果儀器上有圓水準器，使水準管氣泡居中

8、后，圓水準氣泡也應(yīng)該居中，若不居中則直接用撥針撥動校正螺絲校正。3 十字絲豎絲垂直橫軸的檢驗校正(l) 目的是使儀器滿足縱絲垂直于橫軸，使縱絲在視準面內(nèi)。檢驗:整平儀器后，用十字絲豎絲最上端瞄準一個固定點，固定照準部和望遠鏡制動螺旋。轉(zhuǎn)動望遠鏡微動螺旋，使望遠鏡繞橫軸朝上轉(zhuǎn)動。如果固定點始終在十字絲豎絲上移動則條件滿足，否則需校正。(2) 校正:卸下目鏡端保護蓋，用螺絲刀松開囚個十字絲分劃板套筒壓環(huán)螺絲，慢慢轉(zhuǎn)動十字絲套筒，使十字絲豎絲處于鉛垂位置，然后旋緊壓環(huán)螺絲。4) 視準軸垂直橫軸的檢驗校正(l) 室外檢驗校正方法：目的：滿足條件CCHH，使望遠鏡旋轉(zhuǎn)時的視準面為一平面而不是錐面。此條件

9、不滿足的原因是十字絲分劃板平面左右移動，使十字絲交點位置不正確，改變了視準軸位置。視準軸不垂直橫軸所偏角度稱視準誤差。這時當望遠鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)時，視準軸的軌跡不是一個豎直平面，而是一個圓錐面，所以當望遠鏡瞄準同一豎直面內(nèi)的上下兩個目標時，水平度盤上的讀數(shù)就不一樣，從而產(chǎn)生測角誤差。檢驗：a. 在一平坦場地上選擇A、B兩點相距大約8Oml00m，在中間0安置經(jīng)緯儀，在日點與儀器大致同高處水平橫晉一一把毫米刻劃的直尺，在A點設(shè)瞄準標志。b. 盤左瞄準八點標志，倒轉(zhuǎn)望遠鏡。在直尺上讀數(shù)為m，如下圖所示。c. 盤右瞄準A點標志，倒轉(zhuǎn)望遠鏡在直只上讀數(shù)為n若m、n兩點重合則滿足條件，否則不滿足，如圖中b)

10、所示。校正：從圖中可知，如視準軸不垂直于橫軸，視準誤差為c，盤左瞄準目標A，倒轉(zhuǎn)望遠鏡對到B只上刪點，則Bm為2c的反映，同理，盤右時得 Bn 也是2c的反映，所以m是4c的反映，校正時只需校正一個C角。由n向m的方向，取nm的四分之一得P點，撥動十字絲分劃板左右校正螺絲要先松后緊，如圖所示，使十字絲交點對準P點即可。二倍照準誤差2c可用來檢查測角過程中儀器的穩(wěn)定情況，如果2c變動較大，說明視準軸在觀測過程中發(fā)生變化，雖然取盤左。盤右讀數(shù)的平均值可以消除視準誤差的影響，但為了保證測角精度和計算方便，2c的變化值不能超過一定限度。(2) 室內(nèi)檢校方法：在室內(nèi)布設(shè)平行光管如下圖所示兩臺平行光管相向

11、排列于檢驗臺前后，管內(nèi)需裝有以格值表示角值的分劃板。用平行光管校正視準軸垂直于橫軸經(jīng)緯儀安置在檢驗臺上，整平儀器，以盤左位置對準平行光管l內(nèi)的分劃板中心，倒轉(zhuǎn)望遠鏡，在平行光管2內(nèi)的分劃板橫尺上讀取b:。再旋轉(zhuǎn)照準部，以盤右位置對準平行光管衛(wèi)內(nèi)的分劃板中心，倒轉(zhuǎn)望遠鏡在平行光管2內(nèi)的分劃板橫尺上讀取b2。如b:、bj兩點重合，說明儀器滿足要求，否則應(yīng)進行校正，首先計算偏差C。檢驗應(yīng)該重復(fù)進行。其校正方法同室外方法。室外撿驗校正示意圖C=(b2-bl)/45) 橫軸垂直堅軸的檢校橫軸不垂直堅軸所夾的角度稱橫軸誤差i，是由于橫軸支架不等高而產(chǎn)生。存在此誤差，則望遠鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)時視準軸的軌跡是傾斜面

12、而不是豎直面，兩者間的夾角就是i。因此，瞄準同一鉛垂面內(nèi)不同高度的目標，水平度盤讀數(shù)不同，影響測量水平角的精度。(1) 室外檢驗校正目的是使儀器滿足條件HHVV，使望遠鏡旋轉(zhuǎn)的視準面為一鉛垂面而不是傾斜面。檢驗：a. 選擇距離離目標2Om30m處(仰角大于30度)安置經(jīng)緯儀。b. 盤左瞄準目標P，向下轉(zhuǎn)望遠鏡到水平位置，標出十字絲交點所對位置 pl。c. 盤右瞄準高目標P，向下轉(zhuǎn)望遠鏡到水平位置，同法標出P2。d. 如果Pl、P2兩點重合則滿足條件，否則需校正。校正：取Pl、P2兩點的中點Pm，使望遠鏡十字絲交點對準Pm，固定照準部，將望遠鏡向上轉(zhuǎn)至目標P，此時P點偏離十字絲交點，降低或升高橫

13、軸一端支架，使十字絲交點對準P點。光學經(jīng)緯儀的橫軸是密封的，一般出廠時此條件己有保證，不輕易校正。測量人員只進行檢驗即可。(2) 室內(nèi)檢驗校正室內(nèi)布設(shè)平行光管如下圖所示。安置經(jīng)緯儀于檢校臺上，整平后，在盤左位置以望遠鏡瞄準平行光管1，然后將望遠鏡向下旋轉(zhuǎn)，對準平行光管2，讀取分劃板橫尺讀數(shù)pl；倒轉(zhuǎn)望遠鏡，以盤右位置先瞄準平行光管1，再向下瞄準平行光管2，讀取分劃板橫尺讀數(shù)P2，如果P1、P2兩點重合則滿足要求，否則需校正。校下方法與室外方法相同。橫軸校驗時平行光管的布設(shè)6 豎盤指標差的檢驗校正由于堅盤指標水準管兩端支架變動，當視線水平，豎盤指標水準管氣泡居中時，指標所指讀數(shù)不是90度，而是比

14、90度大或者小了一個角值，此角值稱為豎盤指標差，此項檢驗校正是為了消除指標差。目的：滿足x=0的條件，使指標處于正確位置。檢驗：(l) 盤左瞄準高處目標P，指標水準管氣泡居中后讀豎直度盤讀數(shù)L，計算盤左時豎直角a左。(2) 盤右同法得堅直度盤讀數(shù)R，計算盤右時豎直角a右，a左=a右時滿足條件，否則存在指標差。(3) 校正：先按公式x=(L+R-360)/2 算出堅盤指標差義，再推算得盤右瞄準目標時堅盤的正確讀數(shù)，轉(zhuǎn)動豎直度盤指標水準管微動螺旋，使堅直度盤讀數(shù)為正確讀數(shù)，此時豎盤指標水準管氣泡不居中，撥豎盤指標水準管校正螺絲，使氣泡居中即可。7) 光學對中器的檢驗校正光學對中器刻劃圈中心與對中器物鏡光心的連線稱光學對中器的視準軸，光學對中器的視準軸經(jīng)棱鏡折射后應(yīng)與豎軸重合。當棱