經(jīng)緯儀的檢驗與校正

第六節(jié)、經(jīng)緯儀的檢驗與校正經(jīng)緯儀有以下四個軸線：水準管軸（LL)豎軸(VV)望遠鏡視準軸(CC)橫軸(HH)此外望遠鏡還有十字絲這些軸系應滿足以下條件：（1）照準部水準管軸垂直于豎軸（LL⊥VV）；（2）望遠鏡視準軸垂直于橫軸(CC⊥HH)；（3）橫軸垂直于豎軸（HH⊥VV）；（4）十字絲豎絲垂直于橫軸。一、LL⊥VV的檢驗與校正：1.檢驗先將儀器大致整平，轉動照準部，使其水準管平行于任意兩只腳螺旋的連接。相對轉動這兩只腳螺旋使水準管氣泡居中。如圖a所示，然后將照準部轉動180°，如水準管氣泡仍居中，說明水準管軸與豎軸垂直，若氣泡不再居中，則說明水準管軸與豎軸不垂直，需要校正。2.校正用校正針撥動水準管一端的校正螺絲使氣泡向中央退回偏離格數(shù)的一半，這時水準管軸與豎軸垂直，如圖c所示，然后相對轉動這兩只腳螺旋，使氣泡居中，這時水準管軸水平，豎軸處于豎直位置，如圖d所示。此項檢驗校正要反復進行，直到氣泡偏離零點不大于半格為止。二、十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗與校正：1.檢驗整平儀器，用十字絲交點精準照準大約與儀器同高的明顯目標點P，如下圖所示，然后制動照準部與望遠鏡，轉動望遠鏡微動螺旋，使望遠鏡繞水平軸上、下微動，若目標點不離開縱絲，如圖a所示，則說明條件滿足。否則需要校正，如圖b所示。2.校正旋下十字絲目鏡分劃板護蓋，松開與目鏡筒相連的四個壓環(huán)螺絲，如圖所示，轉動目鏡筒，使目標點P落在十字絲縱絲上為止。校正好后，將壓環(huán)螺絲擰緊，旋上護蓋。三、CC⊥HH的檢驗與校正：1、檢驗視準軸不垂直于水平軸所偏離的角值c稱為視準軸誤差。c角是由于十字絲交點位置不正確而產(chǎn)生的。具有視準軸誤差的望遠鏡繞水平軸旋轉時，視準軸所形成的軌跡不是一個平面而是一個圓錐面。這樣觀測同一豎直面內(nèi)不同高度的點，水平度盤的讀數(shù)將不相同，從而產(chǎn)生測角誤差。檢驗方法如下：

（1）在平坦地面上，選擇相距約100m的A、B兩點，在AB連線中點O處安置經(jīng)緯儀，如下圖所示，并在A點設置一瞄準標志，在B點橫放一根刻有毫米分劃的直尺，使直尺垂直于視線OB，A點的標志與B點橫放的直尺應大致與儀器大致同高。（2）用盤左位置瞄準A點，制動照準部，然后縱轉望遠鏡成盤右位置，在B點尺上讀得B1，如上圖a所示。

（3）用盤右位置再瞄準A點，制動照準部，然后縱轉望遠鏡成盤左位置，再在B點尺上讀得B2，如上圖b所示。

如果B1與B2兩讀數(shù)相同，說明視準軸垂直于橫軸。如果B1與B2兩讀數(shù)不相同，則需要校正。2.校正如上圖b所示，B1與B2兩讀數(shù)之差至儀器中心所夾的角度是視準軸誤差的4倍，即∠B1OB2=4c。在尺上定出B3點，使B2B3=1/4B1B2;此時，OB3垂直于儀器的水平軸方向。用校正針撥動十字絲環(huán)左右兩個校正螺絲，平移十字絲分劃板，至十字絲交點與B3點重合為止。四、HH⊥VV的檢驗與校正：若橫軸不垂直于豎軸，則儀器整平后豎軸雖已豎直，橫軸并不水平，因而視準軸繞傾斜的橫軸旋轉所形成的軌跡是一個傾斜面。這樣，當瞄準同一鉛垂面內(nèi)高度不同的目標點時，水平度盤的讀數(shù)并不相同，從而產(chǎn)生測角誤差，影響測角精度，因此必須進行檢驗與校正。1、檢驗

（1）在距一垂直墻面20～30m處，安置經(jīng)緯儀，整平儀器，如右圖所示。（2）盤左位置，瞄準墻面上高處一明顯目標P，仰角宜在30?左右。（3）固定照準部，將望遠鏡置于水平位置，根據(jù)十字絲交點在墻上定出一點A。（4）倒轉望遠鏡成盤右位置，瞄準P點，固定照準部，再將望遠鏡置于水平位置，定出點B。

如果A、B兩點重合，說明橫軸是水平的，橫軸垂直于豎軸；否則，需要校正。

2、校正

（1）在墻上定出A、B兩點連線的中點M，仍以盤右位置轉動水平微動螺旋，照準M點，轉動望遠鏡，仰視P點，這時十字絲交點必然偏離P點，設為P′點。

（2）打開儀器支架的護蓋，松開望遠鏡橫軸的校正螺釘，轉動偏心軸承，升高或降低橫軸的一端，使十字絲交點準確照準P點，最后擰緊校正螺釘。

此項檢驗與校正也需反復進行。

由于光學經(jīng)緯儀密封性好，儀器出廠時又經(jīng)過嚴格檢驗，一般情況下橫軸不易變動。但測量前仍應加以檢驗，如有問題，最好送專業(yè)修理單位檢修。近代高質量的經(jīng)緯儀，設計制造時保證了橫軸與豎軸垂直，故無須校正。五、豎盤指標差的檢驗與校正（1）檢驗

安置經(jīng)緯儀，儀器整平后，用盤左、盤右觀測同一目標點A，分別使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)L和R，用式（3-11）計算豎盤指標差x，若x值超過1′時，需要校正。

（2）校正

先計算出盤右位置時豎盤的正確讀數(shù)R0＝R－x，原盤右位置瞄準目標A不動，然后轉動豎盤指標水準管微動螺旋，使豎盤讀數(shù)為R0，此時豎盤指標水準管氣泡不再居中了，用校正針撥動豎盤指標水準管一端的校正螺釘，使氣泡居中。

此項檢校需反復進行，直至指標差小于規(guī)定的限度為止。第七節(jié)、水平角測量誤差來源及消減措施一、儀器誤差：（1）儀器制造和加工不完善引起的誤差，如度盤分劃不均勻，水平度盤偏心等。（2）儀器檢校不完善引起的誤差1）視準軸誤差：由視準軸不垂直橫軸引起的，對水平方向觀測值的影響為2c，可采用盤左、盤右觀測值取平均的方法加以消除。2）橫軸誤差：橫軸不垂直于豎軸，盤左、盤右觀測時對水平角影響為i角誤差，也可以采用盤左、盤右觀測值取平均的方法消除。3）豎軸傾斜誤差：由水準管軸不垂直于豎軸引起的誤差，這種誤差無法用觀測方法來消除，因此，在視線傾斜過大的地區(qū)觀測水平角，要特別注意儀器的整平。4）度盤偏心差：由于度盤加工及安裝不完善引起的，使照準部旋轉中心與水平度盤的圓心不重合。該誤差可采用盤左、盤右讀數(shù)取平均的方法予以減小。5）度盤刻劃不均勻誤差：由于儀器加工不完善引起的。在高精度測量時，在各測回間變換度盤起始讀數(shù)（180°/n），減小這項誤差的影響。6）豎盤指標差：可以用盤左、盤右取平均的方法消除。

二、觀測誤差（1）對中誤差：儀器中心與測站點不在同一鉛垂線上，造成測角誤差。對中誤差的影響與偏心距成正比，與邊長成反比。所以測水平角時要仔細對中，在短邊測量時更要嚴格對中。（2）整平誤差整平誤差引起的豎軸傾斜誤差，在同一測站豎軸傾斜的方向不變，它對水平角觀測的影響與觀測目標的傾角有關，傾角愈大，影響也愈大。豎軸傾斜誤差不能通過盤左、盤右的觀測方法加以消除。因此，必須注意儀器照準部水準管軸與豎軸垂直的檢校，在觀測中注意整平。一般規(guī)定，在觀測過程中，水準管氣泡偏離中央不應超過一格。（3）目標偏心誤差：由標桿傾斜引起。該誤差與偏心距e成正比，與邊長成反比。因此，在水平角觀測中，除注意把標桿立直外，還應盡量照準標桿的底部，尤其當短邊較短時，更應注意。（4）照準誤差照準誤差與望遠鏡的放大倍率有關。正常人眼睛的最小分辨角為60″，當所觀察的兩點對眼睛構成的視角小于60″時就不能分辨。通過放大率為V的望遠鏡照準目標時，照準誤差為60″/v。一般J6級光學經(jīng)緯儀望遠鏡的放大倍率為25-30倍，則最大的照準誤差為2.0″-2.4″。此外，照準誤差還與目標的亮度及視差的消除程度有關。（5）讀數(shù)誤差