光學(xué)儀器維修培訓(xùn)

光學(xué)儀器維修培訓(xùn)第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日一.水準(zhǔn)儀部分.水準(zhǔn)器

用來將儀器的某一軸線或平面安置于水平或垂直位置.水準(zhǔn)儀可以借助它將望遠(yuǎn)鏡的視線安置水平.測量儀器上所用的水準(zhǔn)器,按其形狀可分為兩類,即長水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器.

1.微傾式水準(zhǔn)儀通過圓水準(zhǔn)器來安平儀器,通過符合長水準(zhǔn)器來安平視線.在測量中,就儀器自身而言,測量精度除豎軸影響外,還與水準(zhǔn)器靈敏度的高低有很大關(guān)系.具體體現(xiàn)在:

水準(zhǔn)器格值影響格值越小靈敏度越高

所用液體的性質(zhì)常用的封裝液體有乙醇和乙醚.由于乙醚對玻璃內(nèi)壁的附著力比乙醇小,在同樣的條件下,水準(zhǔn)器灌注乙醚要比灌注乙醇靈敏度高些.實(shí)際上,很多精密水準(zhǔn)器都是注入乙醚的,然而,乙醚的沸點(diǎn)(+35℃)太低,熱膨脹系數(shù)大,氣泡的長度受氣溫變化的影響太烈.所以中低精度的水準(zhǔn)器,多采用乙醇和乙醚的混合液.

第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日

溫度變化的影響主要是氣泡的變化,在外業(yè)觀測中可以看到,當(dāng)玻璃管和內(nèi)部液體在太陽輻射影響下而變熱時(shí),則氣泡移向太陽一邊,因此,夏天在野外施測時(shí),要打遮陽傘.更明顯而又直觀的是,由于溫度變化而引起氣泡長度的改變對水準(zhǔn)管靈敏度的影響.水準(zhǔn)器內(nèi)灌注的酒精和乙醚,都是冰點(diǎn)低揮發(fā)性大的液體,對溫度的變化非常敏感.當(dāng)氣溫升高時(shí),液體迅速膨脹,氣泡體積縮小,長度變短,因此靈敏度降低.在實(shí)際中,要注意防止由于溫度的變化而對測量結(jié)果的影響.2.自動安平水準(zhǔn)儀從以上分析可知,直到目前為止,水準(zhǔn)器還是測量儀器上的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié).它要求既嚴(yán)格,制造又麻煩,受外界條件變化的影響又大.而在作業(yè)過程中,要使氣泡居中也是一件費(fèi)時(shí)的工作.尤其在精密水準(zhǔn)測量時(shí),為了使氣泡精確地符合,往往要花費(fèi)觀測的大部分時(shí)間.觀測時(shí)間一拉長,由于外界條件的變化,又給觀測成果帶來了不良影響.這一直是測量工作的一個(gè)難題.為此,自動安平水準(zhǔn)儀就應(yīng)運(yùn)而生.自動安平的原理1.可動十字絲型儀器傾斜的同時(shí),設(shè)法使十字絲相對于儀器作反方向擺動,使視準(zhǔn)軸保持在水平方向,不受儀器傾斜的影響,實(shí)現(xiàn)自動安平.特點(diǎn):用吊絲將十字絲板懸吊起來,相對儀器做反方向擺動。2.改變視線型儀器傾斜的同時(shí),通過懸吊的補(bǔ)償棱鏡,使正確的標(biāo)尺讀數(shù)平移到十字絲上,實(shí)現(xiàn)自動安平.特點(diǎn):在物鏡與十字絲之間用吊絲懸吊反射棱鏡.應(yīng)用最廣泛.

第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日3.其它用簧片,軸承和液體作為補(bǔ)償器的靈敏元件.應(yīng)用比較少..水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀主要有幾條軸線:視準(zhǔn)軸Z,水準(zhǔn)管軸L,儀器旋轉(zhuǎn)軸(豎軸)V和圓水準(zhǔn)軸Y.對水準(zhǔn)儀進(jìn)行校正,實(shí)際上就是對這些軸線的檢驗(yàn)校正.水準(zhǔn)儀各軸線應(yīng)滿足的條件:視準(zhǔn)軸Z平行于水準(zhǔn)管軸L,圓水準(zhǔn)軸Y平行于豎軸V,十字絲橫絲垂直于豎軸V.水準(zhǔn)儀檢驗(yàn)校正應(yīng)按照以下順序.1.圓水準(zhǔn)軸Y平行于豎軸V(圓水泡是否居中檢驗(yàn)和校正)調(diào)整腳螺旋手輪使圓水準(zhǔn)氣泡居中,將儀器轉(zhuǎn)動180°,圓水泡應(yīng)在中間,否則,按以下方法校正:旋轉(zhuǎn)腳螺旋手輪使圓水準(zhǔn)氣泡向刻劃圈中心移動,偏移量1/2,調(diào)整水泡校正螺釘,使氣泡移至中心.重復(fù)以上步驟,直至圓水泡在任意位置都居中位置,這時(shí),兩軸就平行了.2.十字絲橫絲垂直于豎軸V的檢驗(yàn)和校正將儀器整平后,用橫絲的一端瞄準(zhǔn)一個(gè)明顯的固定點(diǎn)A,用微動螺旋使望遠(yuǎn)鏡緩慢水平轉(zhuǎn)動,并觀察A點(diǎn)是否總在橫絲上移動.校正時(shí)撥動十字絲,使A點(diǎn)總在橫絲上移動即可.3.視準(zhǔn)軸Z平行于水準(zhǔn)管軸L(i角的檢驗(yàn)和校正)安置儀器于標(biāo)尺A,B中間位置,A,B標(biāo)尺相距約100m,讀數(shù)分別為a1,b1,將儀器移至距A約2m處,讀數(shù)分別為a2,b2,計(jì)算b2′=a2-(a1-b1),如果b2′=b2,說明視線水平.否則,應(yīng)按以下方法校正,儀器瞄準(zhǔn)B標(biāo)尺,調(diào)整分劃板校正螺釘(微傾式調(diào)整符合水準(zhǔn)器校正螺絲),使視距絲中絲與b2′重合.重復(fù)以上檢校步驟,直至b2′-b2的絕對值小于3mm.由于這項(xiàng)檢校不要求i角正好為零,而容許在規(guī)定范圍之內(nèi).因此,經(jīng)過校正后,一般仍有殘余I角存在.如水準(zhǔn)測量中前后視尺距相差過大.此殘余I角將導(dǎo)致測得的高差中含有不可忽略的誤差,這就是水準(zhǔn)測量時(shí)要求前后視尺距盡量相等的原因.第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日.水準(zhǔn)儀的維護(hù)與保養(yǎng)

水準(zhǔn)儀應(yīng)精心維護(hù)保養(yǎng),以保證儀器精度及使用效率.1.測量工作完成后,將儀器各部表面清潔干凈,放入儀器箱內(nèi).2.光學(xué)零件表面使用軟毛刷和專用的鏡頭紙清潔擦拭,切忌用手指觸摸鏡片.3.儀器如有故障或損壞,須由熟悉儀器結(jié)構(gòu)并有一定修理經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行檢修,或送往專業(yè)的維修機(jī)構(gòu)修理.4.儀器箱內(nèi)的干燥劑,如日久失效,可進(jìn)行烘烤后再用或更換新干燥劑,必須保證儀器箱內(nèi)干燥.5.儀器應(yīng)存儲于干燥,清潔,通風(fēng)良好的地方.6.每次測量作業(yè)時(shí),應(yīng)進(jìn)行常規(guī)項(xiàng)目的檢查,使用時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)程,使用間隔一段時(shí)間后,應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的檢校,此項(xiàng)工作有專業(yè)人員完成.第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日.水準(zhǔn)儀常見故障與檢修豎軸部分水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)部分的轉(zhuǎn)動,要求輕松自如,平滑均勻,沒有緊澀,卡死或松緊不一,晃動等現(xiàn)象.照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的故障,多系豎軸部分的故障所引起.1.照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動出現(xiàn)緊澀或卡死現(xiàn)象一.豎軸或軸套內(nèi)缺油,用油不當(dāng)或臟污引起可以將豎軸撥出,用汽油清潔干凈,加上特5號精密儀表油或其它軸系專用油即可二.豎軸與軸套的接觸面有銹斑可以將豎軸撥出,用扁形竹簽蘸煤油刮除,然后用棉簽把銹末清潔干凈,再用研磨膏拋光,最后再用汽油把豎軸和軸套清潔干凈,加油裝上即可三.制動環(huán)缺油或臟污可以將制動環(huán)拆下來清潔干凈,加油裝上即可四.豎軸位置高低不合適可以通過豎軸軸套底部的調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)整豎軸位置的高低來解決五.摩擦制動環(huán)松緊螺釘旋的太緊可以調(diào)整摩擦制動環(huán)松緊調(diào)節(jié)螺絲,調(diào)到照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)時(shí)不太緊澀,而微動螺旋又能起作用止六.豎軸或軸套變形當(dāng)變形量很小時(shí),可以用研磨豎軸或軸套的方法修復(fù),若變形量大,更換豎軸和軸套2.照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動出現(xiàn)晃動現(xiàn)象一.豎軸或軸套因磨損而致間隙加大可以將豎軸撥出,清潔后換上粘度較大的精密儀表油二.豎軸與托架的連接螺絲松動,或軸套與基座連接螺絲松動,擰緊即可第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日制動螺旋部分1.扳把與制動螺旋之間產(chǎn)生滑動引起制動失效將扳把上的夾緊螺絲松開,用起子把制動螺旋向里擰到剛好能制動時(shí)為準(zhǔn),再把扳把放在處于制緊時(shí)的位置,然后旋緊扳把上的夾緊螺絲即可2.制動螺旋的頂桿長度不夠或制動塊丟失,都會使制動失效,只需重配即可微動螺旋部分1.微動螺旋失效一.微動螺旋的頂針和彈簧套的尖頭,沒頂在微動桿的圓窩內(nèi),引起微動失效只要將微動螺旋和彈簧套拆下來重裝,使頂針和彈簧套的尖頭對準(zhǔn)微動桿上的圓窩即可二.微動螺旋的棗形螺母沒固定住,而隨微動螺桿一起轉(zhuǎn)動引起微動螺旋失效將整個(gè)微動螺旋拆下重裝即可三.豎軸轉(zhuǎn)動過緊或卡死,也會引起微動螺旋失效四.微動彈簧使用日久后彈性不足,也會引起微動螺旋失效五.摩擦制動環(huán)太松而沒有起到制動的作用時(shí),微動螺旋也會失效只要將摩擦制動環(huán)松緊調(diào)節(jié)螺絲適當(dāng)旋進(jìn)一些即可2.微動螺旋轉(zhuǎn)動時(shí)過緊或卡死一.微動螺旋的螺桿與螺母缺油,臟污或進(jìn)入灰沙等所引起只要卸下來刷洗干凈,上油重裝即可二.松緊調(diào)節(jié)罩位置不合適三.豎軸轉(zhuǎn)動過緊或卡死,也會引起微動螺旋頂桿的推進(jìn),導(dǎo)致微動旋轉(zhuǎn)緊澀四.螺桿或螺母變形,螺紋碰傷所引起3.微動螺旋轉(zhuǎn)動過松或晃動螺紋磨損較大,松緊調(diào)節(jié)罩沒調(diào)節(jié)好所引起.拆下來清潔干凈,加上較稠的油脂,并將松緊調(diào)節(jié)罩調(diào)好,一般故障即可消除第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日.微傾螺旋部分與微動螺旋機(jī)構(gòu)相似,其故障排除方法也相同.另外還多了彈簧板,俯仰板,頂針等微傾部分機(jī)構(gòu).當(dāng)轉(zhuǎn)動微傾螺旋時(shí),望遠(yuǎn)鏡有跳動現(xiàn)象或彈簧板有”叭叭”響聲時(shí),多半是頂針的針尖磨禿或頂針調(diào)節(jié)螺絲及微傾彈簧板上的圓窩磨平了,可視故障產(chǎn)生的部位和程度進(jìn)行修整(如將頂針的針尖磨尖,或?qū)A窩再鉆深一點(diǎn)等).此外,微傾螺旋因微傾范圍不合適而失效時(shí),可以用俯仰板上的頂針調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)整頂針的高低,使符合水準(zhǔn)器泡符合即可.腳螺旋部分1.腳螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí)過緊或卡死一般是螺桿與螺母缺油,過于臟污或進(jìn)入灰沙,松緊調(diào)節(jié)罩位置不當(dāng),螺桿或螺母變形,以及螺紋碰傷等.故障的排除與處理方法,與微動螺旋部分相同2.腳螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí)過松或晃動一般是螺母與螺桿之間的磨損較大,或者是松緊調(diào)節(jié)罩沒調(diào)好3.腳螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí),忽松忽緊,松緊不一一般是腳螺旋受到碰撞使螺桿變彎4.腳螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí)不起升降作用(失效)一般是螺母與螺桿一起轉(zhuǎn)動,即腳螺旋的棗形螺母沒固定住..調(diào)焦螺旋部分1.調(diào)焦螺旋轉(zhuǎn)動時(shí)過緊或有響聲.拆下重裝2.調(diào)焦螺旋轉(zhuǎn)動時(shí)過松或有晃動現(xiàn)象調(diào)焦齒輪與齒條之間磨損較大或嚙合太松所引起,涂上粘度較大的油脂,重裝即可3.調(diào)焦滑筒在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)運(yùn)行過松或過緊磨損變大或變形,把調(diào)焦滑筒拔除,調(diào)整上面的彈性凸塊或彈性板條.4.調(diào)焦螺旋轉(zhuǎn)動時(shí)不起調(diào)焦作用(失效)調(diào)焦齒輪與齒條沒嚙合好,拆下重裝第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日.望遠(yuǎn)鏡光學(xué)部分1.望遠(yuǎn)鏡成像不清晰望遠(yuǎn)鏡由物鏡,調(diào)焦鏡,十字絲板和目鏡等四部分組成,不管在哪部分,只要其中有一光學(xué)零件臟污,長霉,起霧,脫膠,錯位和破裂,都會使望遠(yuǎn)鏡成像模糊.所以既要找出原因,判斷問題在哪一部位,又要對每一光學(xué)零件進(jìn)行仔細(xì)檢查,以便處理.2.望遠(yuǎn)鏡視距乘常數(shù)不等于100的校正檢驗(yàn)時(shí),將儀器置于距離標(biāo)尺100米之處,則望遠(yuǎn)鏡上下視距絲在標(biāo)尺上所截取的間距,應(yīng)等于100cm,否則需要校正.若所讀間距數(shù)值小于100cm,則說明物鏡離十字絲板的距離大了一些,需要縮短.方法是先取下物鏡筒,再取出視距乘常數(shù)調(diào)節(jié)圈,放在鋪平的細(xì)砂紙上適當(dāng)磨薄些,要邊磨邊測試,直到符合要求為止..符合水準(zhǔn)器部分符合水準(zhǔn)器氣泡影象應(yīng)符合下列幾點(diǎn)要求1.長水準(zhǔn)器兩端的分劃線應(yīng)重合成一直線(沒有可分劃線的無此要求)2.左右氣泡的影象寬度應(yīng)相等,其氣泡兩頭的符合影象基本為圓弧性3.左右氣泡的分界線要細(xì)而清晰,影象要明晰而不能有暗影.調(diào)整時(shí),只要動相應(yīng)的直角棱鏡和符合棱鏡,就可以排除故障第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日二.光學(xué)經(jīng)緯儀部分光學(xué)經(jīng)緯儀與水準(zhǔn)儀在構(gòu)造上有不少相同之處，特別是望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)和儀器的機(jī)械部分，基本上是相同的．而最明顯的區(qū)別，則是光經(jīng)增加了一組光學(xué)讀數(shù)設(shè)備．即光路．１．指標(biāo)水準(zhǔn)器垂直角測量時(shí)，望遠(yuǎn)鏡繞橫軸做俯仰轉(zhuǎn)動，豎盤跟著轉(zhuǎn)動．但指標(biāo)是固定不動的，因此，其俯仰角可以通過指標(biāo)表示出來．然而，指標(biāo)本身位置必須嚴(yán)格正確（在鉛垂或水平的位置），為此，把指標(biāo)與指標(biāo)水準(zhǔn)器連成一體，借助于水準(zhǔn)器的氣泡居中來使指標(biāo)指在正確位置２.豎盤指標(biāo)自動歸零大多數(shù)光學(xué)經(jīng)緯儀的指標(biāo)是固定的，要實(shí)現(xiàn)豎盤指標(biāo)自動歸零，只需將指標(biāo)與豎盤之間的光學(xué)棱鏡懸吊起來，使傾斜后的指標(biāo)影象自動歸于９０°的鉛垂位置，即實(shí)現(xiàn)自動歸零用經(jīng)緯儀觀測角度時(shí)，首先要在測站上安置儀器，包括對中和整平（一）對中對中的目的，是使經(jīng)緯儀水平度盤中心安置在過測站點(diǎn)上的鉛垂線上．用腳螺旋對中（二）整平整平的目的是使儀器豎軸居于鉛垂位置，即水平度盤水平．用腳架整平．實(shí)際上，對中整平常常結(jié)合起來，達(dá)到快速安置儀器，為測量做準(zhǔn)備．

第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日.光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正由測角原理可知：經(jīng)緯儀的水平度盤應(yīng)處于水平位置，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，視準(zhǔn)軸應(yīng)掃成一個(gè)鉛垂面．要滿足上述兩個(gè)條件，經(jīng)緯儀的幾條主要軸線應(yīng)滿足以下的條件：１.水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于豎軸（氣泡偏離度＜１/４格）先使水準(zhǔn)管平行于任意兩個(gè)腳螺旋的連線，轉(zhuǎn)動這兩個(gè)腳螺旋使氣泡居中，再將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)１８０°，如氣泡居中，說明水準(zhǔn)管軸與豎軸垂直，否則按以下方法進(jìn)行校正：用改針撥動水準(zhǔn)管的校正螺旋，使氣泡退回偏離格數(shù)的一半，旋轉(zhuǎn)腳螺旋使氣泡居中，重復(fù)以上步驟，直到長水準(zhǔn)氣泡在任意位置都居中為止．２．十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸同水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正３.橫軸應(yīng)垂直于豎軸（橫軸誤差≤１２″）橫軸不垂直于豎軸，是由于望遠(yuǎn)鏡橫軸的兩個(gè)支架不等高引起的．可以采用盤左盤右取平均值的辦法，來消除橫軸誤差對觀測結(jié)果的影響．由于此項(xiàng)校正復(fù)雜，一般由專業(yè)的維修人員完成．４.視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸（２Ｃ≤１０″）影響水平角讀數(shù)，維修時(shí)常采用改動十字絲的水平兩個(gè)螺釘來校正２Ｃ

第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日５.豎盤指標(biāo)差的校正（ｉ≤１２″）影響垂直角讀數(shù)，校正時(shí)分為：一．北光ＴＤＪ２，ＴＤＪ６，蘇光Ｊ２－１，Ｊ２－２調(diào)整時(shí)，先旋下左支架一側(cè)的一個(gè)小蓋板，即可看到里面有上下兩個(gè)調(diào)整螺絲．用改針按“松一緊一”的方法來撥動螺絲，即能達(dá)到調(diào)整指標(biāo)差的目的．二，１００２廠Ｊ６，Ｊ６Ｅ通過升降符合長水準(zhǔn)管的一端接觸處上下螺絲來調(diào)整指標(biāo)差６.光學(xué)對點(diǎn)器的檢驗(yàn)和校正檢驗(yàn)：將儀器安置在三腳架上，整平后，使對點(diǎn)器視準(zhǔn)軸對準(zhǔn)地面上某一標(biāo)志，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部１８０°，若對點(diǎn)器中心偏離原標(biāo)志，則需校正．校正：光學(xué)對點(diǎn)器的校正部件，隨儀器的類型而異，有的借助于改動分劃板的位置校正視準(zhǔn)軸有的則移動轉(zhuǎn)象棱鏡校正視準(zhǔn)軸．因此，校正時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析．

第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日.光學(xué)經(jīng)緯儀維護(hù)與保養(yǎng)經(jīng)緯儀是精密光學(xué)儀器，維護(hù)與保管不善會使儀器精度降低，壽命縮短，甚至影響正常的測量工作．光學(xué)經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其中有許多光學(xué)零件，盡管出廠前都經(jīng)過振動，高溫低溫等性能試驗(yàn)，但仍需加倍愛護(hù)，避免碰撞及外界環(huán)境的突然變化，以免影響儀器的測量精度．１．儀器從包裝箱內(nèi)取出須小心，應(yīng)輕拿輕放，一手握住照準(zhǔn)部，一手握住三角基座，切勿握望遠(yuǎn)鏡．２.儀器在三腳架上安裝時(shí)，要一手握住照準(zhǔn)部，一手旋動三腳架的中心螺旋，防止儀器滑落，卸下時(shí)也應(yīng)如此．３.觀測時(shí)，旋轉(zhuǎn)儀器應(yīng)手扶照準(zhǔn)部，不要用望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)儀器４.觀測時(shí)，應(yīng)避免陽光直曬在儀器上，以免影響觀測精度５.在嚴(yán)寒冬季觀測時(shí)，室內(nèi)外溫差較大，儀器在搬到室外或搬入室內(nèi)時(shí)，應(yīng)隔一端時(shí)間才能開箱．６.外露的光學(xué)零件表面如有灰塵時(shí)，可用軟毛刷輕輕地刷去，如有水氣或油污，可用脫脂棉或鏡頭紙輕輕地擦凈，切不可用手帕，衣服擦拭光學(xué)零件表面．７.儀器在不使用時(shí)應(yīng)保存在干燥，清潔，通風(fēng)良好的存儲室內(nèi)，室內(nèi)的溫度應(yīng)合適，控制在４５℃以下．儀器的內(nèi)包裝箱應(yīng)經(jīng)常更換干燥劑，濕度應(yīng)小于２０％，注意防霉．８.儀器使用完畢后，要用絨布或毛刷清除儀器表面的灰塵，然后再把儀器裝入箱內(nèi)．９.長途運(yùn)輸儀器時(shí)，最好進(jìn)行外包裝，并一定要把儀器捆結(jié)實(shí)，切勿相互移動撞擊．１０.在外業(yè)施測搬站時(shí)，如果距離較近，儀器可連同三腳架一起搬動，但須小心，最好把三腳架夾在肋下，儀器放在前面，用手保護(hù)，最好不要扛在肩上行走．如果距離較遠(yuǎn)，要取下儀器放進(jìn)儀器箱內(nèi)搬走．１１.儀器應(yīng)做定期檢驗(yàn)與維護(hù)，此項(xiàng)工作最好由專人負(fù)責(zé)．第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日三.電子經(jīng)緯儀部分

電子經(jīng)緯儀區(qū)別于傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀,是它改變了以往的光學(xué)結(jié)構(gòu),用光柵盤代替了光盤,用電子讀數(shù)系統(tǒng)取代了光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng).工作原理:

由光柵盤的轉(zhuǎn)動引起了指示光柵的光信號產(chǎn)生,通過光電轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號.由可編程邏輯器件判斷是否過零,并判斷左旋還是還是右旋并配合計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù),由多路轉(zhuǎn)換器判斷出水平盤或是垂直盤工作,所有信息傳到CPU進(jìn)行運(yùn)算,CPU發(fā)出各項(xiàng)指令指揮工作,并把運(yùn)算結(jié)果傳到顯示器顯示.

垂直盤為何要過零?水平角測量時(shí),屬于相對角度,即一個(gè)夾角,而垂直盤測垂直角時(shí),有一個(gè)方向性,即鉛垂方向.因此要有一個(gè)零位基準(zhǔn),當(dāng)過零后,計(jì)數(shù)器才打開,進(jìn)行計(jì)數(shù),從而產(chǎn)生一個(gè)絕對的垂直角度值.這就是光柵增量式電子經(jīng)緯儀開機(jī)后,在盤左水平位置要輕輕轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡,直到垂直角有度數(shù)顯示的原因.而南方測繪公司最新推出的絕對編碼電子經(jīng)緯儀,由于垂直度盤上刻有度數(shù),因此,開機(jī)就可以測量,而不需要過零了.第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日.電子經(jīng)緯儀的幾何校正電子經(jīng)緯儀是集光,機(jī),電為一體的精密電子儀器,所有指標(biāo)的校正,都應(yīng)遵循一定的操作規(guī)范,在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行.長水準(zhǔn)器,圓水準(zhǔn)器,對中器,十字絲豎絲與橫軸的垂直度的檢校方法與光經(jīng)相同1.豎軸與橫軸的垂直度(高低差≤8″)校正原理就是修正橫軸與豎軸的幾何關(guān)系,使它們垂直,同光經(jīng)2.視準(zhǔn)軸與橫軸的垂直度(2C≤8″)用望遠(yuǎn)鏡十字絲中心對準(zhǔn)100m遠(yuǎn)處的目標(biāo)A,正鏡讀一個(gè)水平角讀數(shù)a,倒鏡讀一個(gè)水平角讀數(shù)b.儀器的2C=a-(b±180°)≤8″校正時(shí),拆下目鏡護(hù)蓋,用改針撥動望遠(yuǎn)鏡分劃板左右兩個(gè)拉絲直至2c符合要求3.指標(biāo)差(i≤12″)用望遠(yuǎn)鏡十字絲中心對準(zhǔn)100m遠(yuǎn)處的目標(biāo)A,正鏡讀一個(gè)垂直角讀數(shù)a,倒鏡讀一個(gè)垂直角讀數(shù)b.儀器的指標(biāo)差i=(a+b-360°)≤12″校正時(shí),按住v％鍵開機(jī),儀器的垂直角過零.正鏡用望遠(yuǎn)鏡十字絲中心對準(zhǔn)100m遠(yuǎn)處的與儀器等高的目標(biāo)A,按v％鍵確認(rèn),倒鏡對準(zhǔn)同一點(diǎn)A,按v％鍵確認(rèn),儀器的i角就置入到內(nèi)存中了

4.補(bǔ)償器南方測繪儀器公司生產(chǎn)的電子經(jīng)緯儀,為了提高垂直度盤測角時(shí)的精度和穩(wěn)定性,在儀器內(nèi)部設(shè)置有補(bǔ)償器,該補(bǔ)償器的校正只能由專業(yè)維修人員完成.

第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日.電池的裝卸,充電和維護(hù)取下電池盒時(shí),按下電池盒頂部的按鈕,頂部朝外向上將電池盒取出.裝電池盒時(shí),將電池盒底部插入儀器的槽中,按壓電池盒頂部按鈕,使其卡入儀器中固定歸位.電池充電應(yīng)用專用充電器NC-10,充電時(shí)間約為6小時(shí).每次取下電池時(shí),都必須先關(guān)掉儀器電源,否則儀器易損壞.日常使用中不要對剛充好電的電池,馬上再次充電,否則會影響電池性能(記憶效應(yīng)).1.充電時(shí)注意事項(xiàng):盡管充電器有過充保護(hù)回路,充電結(jié)束后仍應(yīng)將插頭從插座中拔除.要在0～45℃溫度范圍內(nèi)充電,超出此范圍可能充電異常.慢充(小電流充電)對電池有好處,建議使用隨機(jī)配套充電器充電.2.電池存儲電池必須充電后存儲,且至少每隔3個(gè)月應(yīng)該為電池充電一次.如果放電后存儲或者超過限期不充電,電池會因自動放電導(dǎo)致電量過低,造成不可逆損壞,影響電池電量.電池的自放電受溫度既濕度的影響,高溫及高濕會加速電池的自放電.推薦將電池存儲在0到25攝氏度的溫度范圍以及干燥的環(huán)境下.3.新電池為了電池能達(dá)到最佳效能,新電池只有在兩三次完全充放電的循環(huán)后才能達(dá)到最佳容量,每次充電時(shí)間6到8小時(shí).鎳氫電池在首次使用或者存儲超過一個(gè)月充電時(shí),在完全充滿前20分鐘左右充電器將自行停止充電,指示燈顯示充電完成,此時(shí)須將充電器電源插頭拔除,5秒后插上電源繼續(xù)充電,直至指示燈顯示充電完成.新電池可反復(fù)充電使用300到500次,請嚴(yán)格遵守上述注意事項(xiàng).第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日.電子經(jīng)緯儀維護(hù)與保養(yǎng)一.日光下測量應(yīng)避免將物鏡直接瞄準(zhǔn)太陽,若在太陽下作業(yè)應(yīng)安裝濾光鏡,并打遮陽傘.二.避免在高溫和低溫下存放和使用儀器,亦應(yīng)避免溫度驟變.三.儀器不使用時(shí),應(yīng)將其裝入箱內(nèi),置于干燥處,注意防震,防塵和防潮.四.若儀器工作處的溫度與存放處的溫度差異太大,應(yīng)先將儀器留在箱內(nèi),直到它適應(yīng)環(huán)境溫度后再使用儀器.五.儀器長期不使用時(shí),應(yīng)將儀器上的電池卸下來分開存放.電池應(yīng)每月充電一次.六.運(yùn)輸應(yīng)將儀器裝入箱內(nèi),路途中應(yīng)小心避免擠壓,碰撞和劇烈震動,長途運(yùn)輸最好在箱子周圍使用軟墊.七.儀器安裝至三腳架或拆卸時(shí),要一只手先握住儀器,以防儀器跌落.八.外露光學(xué)件需要清潔時(shí),應(yīng)用脫脂棉或鏡頭紙輕輕擦凈,切不可用其它物品擦拭.九.不可用化學(xué)劑擦拭塑料部件及有機(jī)玻璃表面,可用浸水的軟布擦拭.十.儀器使用完畢后,用絨布或毛刷清除儀器表面灰塵,儀器被雨水淋濕后,切勿通電開機(jī),應(yīng)及時(shí)用干凈軟布擦干并在通風(fēng)處放一段時(shí)間.十一.作業(yè)前應(yīng)仔細(xì)全面檢查儀器,確信儀器各項(xiàng)指標(biāo),功能,電源,初始設(shè)置和改正參數(shù)均符合要求時(shí)再進(jìn)行作業(yè).十二.即使發(fā)現(xiàn)儀器功能異常,非專業(yè)維修人員不可擅自拆開儀器,以免發(fā)生不必要的損壞.第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日四.全站儀部分相位法測距原理:發(fā)射鎖相環(huán)本振棱鏡基準(zhǔn)信號接收放大計(jì)數(shù)器電經(jīng)顯示

本振振蕩器產(chǎn)生恒定頻率的本振信號,通過鎖相環(huán)使主振頻率與之保持一固定差,驅(qū)動發(fā)光管產(chǎn)生調(diào)制光波,經(jīng)棱鏡返回后,由接收器接收,經(jīng)混頻產(chǎn)生低頻信號,經(jīng)放大后送檢相計(jì)數(shù)器同早期送到的基準(zhǔn)信號進(jìn)行比相,得出發(fā)射時(shí)刻調(diào)制光波的相位差,送CPU計(jì)算并顯示距離.測距公式為:

D=L×(N+△N)其中:L____測尺長N____整波數(shù)

△N__非整波數(shù)的尾數(shù)第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日

.相位法測距原理中的問題及其應(yīng)對策略

1.精度問題解決精度問題的方法是使用較高頻率的載波(短尺)調(diào)制.電子測距的實(shí)質(zhì)還是測量電磁波往返的時(shí)間差,要獲得1mm的距離分辨力必須獲得10S的時(shí)間分辨力,相位法測距就是將這種極短的時(shí)間差轉(zhuǎn)換為高頻信號的相位差.但由于噪聲等因素的存在,相位測量的精度也是有限的.目前,在設(shè)計(jì)上多采用提高載波頻率來提高精度.南方測繪的NTS系列全站儀采用29.97MHz的高頻載波,大大提高了測距精度.2.測程問題高頻載波的使用解決了精度問題,卻又有測程的矛盾.因?yàn)橄辔粶y量只能測出一個(gè)波長周期以內(nèi)的相位差,超過一個(gè)波長以上的距離將出現(xiàn)整數(shù)個(gè)波長的距離丟失----N值問題.現(xiàn)在的全站儀普遍采用多載波(同時(shí)有幾把測尺),利用低頻載波(長尺)來實(shí)現(xiàn)初測,以滿足不同距離的測距.3.高頻信號相位測量精度問題雖然高頻載波送來了相位信息,但直接對其進(jìn)行測量還是不可能實(shí)現(xiàn)高精度的.因?yàn)閿?shù)字相位計(jì)實(shí)現(xiàn)高分辨力測相的工作頻率在低頻段.于是,在設(shè)計(jì)上使用頻率合成技術(shù)對其降頻并保持相位信息不變.具體做法是:另外使用一個(gè)高頻信號(本振信號),分別對將被測量相位差的兩個(gè)高頻信號進(jìn)行混合,并通過一個(gè)非線性電路產(chǎn)生兩個(gè)差頻信號,稱為中頻.這種做法的另一個(gè)好處是,中頻信號有利于進(jìn)一步的高增益放大,窄帶過濾噪聲干擾和實(shí)現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)自動增益控制.第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日4.相位計(jì)精度問題目前幾乎所有的儀器都使用數(shù)字相位計(jì)實(shí)現(xiàn)高分辨力測相.多周期測量實(shí)現(xiàn)±1誤差,噪聲誤差的自然抵償是重點(diǎn).5.光能衰減對測程的影響問題光的發(fā)射和傳輸衰減將造成回光強(qiáng)度隨距離的增大而急劇減弱,為了獲得較遠(yuǎn)的測程,選用亮度和高度集中的發(fā)光管,設(shè)計(jì)高度會聚的光路系統(tǒng),高靈敏度的雪崩接收二極管,設(shè)計(jì)高增益低噪聲接收放大器是必要的.6.幅相誤差問題由于數(shù)字測相必須將模擬中頻信號(正弦波)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(方波),這一過程是非線性的,容易產(chǎn)生幅相誤差,即因信號幅度(強(qiáng)度)不同引入的轉(zhuǎn)換附加相差.在實(shí)際作業(yè)中,遠(yuǎn)距離和近距離的回光信號強(qiáng)度差距是極其懸殊的,所以都必須使用自動減光系統(tǒng)(自動光強(qiáng)控制系統(tǒng))和自動增益控制的中頻放大器,以保證信號在整形前幅度一致.這也是實(shí)現(xiàn)高精度距離測量的技術(shù)關(guān)鍵.7.周期誤差問題對精密相位測量來說,同頻率干擾信號是致命的誤差源,因?yàn)轭l率相同就不可以用濾波器將過濾.屏蔽和隔離是有效的解決辦法.8.電路固有延遲問題相位測量雖然可以獲得極高的時(shí)間差分辨力,但所測得的的時(shí)間差既包含了電磁波在被測距離的延遲,也包括了電信號在電路上的延遲.所以儀器中都設(shè)計(jì)有內(nèi)光路測量過程,就是直接將發(fā)射光短路回接收系統(tǒng)以測出電路系統(tǒng)所造成的時(shí)間延遲,用于計(jì)算被測距離時(shí)扣除的這部分延遲.南方NTS系列全站儀采用雙馬達(dá),雙減光,即內(nèi)外光路轉(zhuǎn)換,減光用兩個(gè)馬達(dá),發(fā)射端和接收端同時(shí)減光.大大提高了儀器的測距精度.第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日9.時(shí)間基準(zhǔn)的精度問題測距的實(shí)質(zhì)是測時(shí).因此時(shí)間基準(zhǔn)很重要.由于普通石英晶體振蕩器的穩(wěn)定度多在±10,這不能滿足測繪作業(yè)的精度要求,所以必須使用溫度補(bǔ)償提高時(shí)間基準(zhǔn)的精度.