测量仪器检验.doc

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二、测量仪器检验
一、全站仪
1、光学对中器
检验
、将仪器安置到三脚架上,,但经验告诉不必这么做
、调整好光学对中器的焦距后,移动白纸使十字交叉位于视场中心。
、转动脚螺旋,使对中器的中心标志与十字交叉点重合.
1。4、旋转照准部,每转90°,观察对中点的中心标志与十字交叉点的重合度。
1。5、如果照准部旋转时,光学对中器的中心标志一直与十字交叉点重合,则不必校正。否则需按下述方法进行校正。
校正
、将光学对中器目镜与调焦手轮之间的改正螺丝护盖取下。
、固定好十字交叉白纸并在纸上标记出仪器每旋转90°时对中器中心标志落点,如图:A、B、C、D点。
1。8、用直线连接对角点AC和BD,两直线交点为O.
、用校正针调整对中器的四个校正螺丝,使对中器的中心标志与O点重合.
、重复检验步骤4,检查校正至符合要求.
、将护盖安装回原位。
2、气泡校正
2。1长气泡
(水准轴垂直竖轴):首先将气泡平行于两脚螺旋,假设为0度方向,,如不居中照之前方法重来,再90度方向看是否居中,,是则不用校,(首先看差多少,再确定差的一半距离。,校正螺丝是顺时针升高,逆时针降低。,如不居中照以上方法重来。)
2。2圆气泡
这项是在长气泡完好的基础上做的,首先将长气泡调平,,,
(视准轴垂直横轴)
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首先将仪器整平,在20米外贴一十字丝。先在盘左照准目标再置0,再旋转180度盘右照准目标读数,正常情况是180度正负15秒。如不是就要校正,最好是这样多做几次以确定误差到底有多大,然后通过水平微动改误码差一半,这时十与目标不重合,十字丝在目标左边就松左边紧右边,反之松右边紧左边。.
2。4十字丝竖丝垂直横轴
检验时用竖丝瞄准一点,旋转竖直微动螺旋,若果这一点在竖丝上移动则条件满足。否则需要校正。校正时卸下目镜处的外罩,即可见到十字丝分划板校正设备,松开四个十字丝分划板套筒压环固定螺钉,转动十字丝套筒,直至十字丝纵丝始终在P点上移动,然后再将压环固定螺钉旋紧。
2。5横轴垂直竖轴
检验时在距一洁净的高墙20—30m处安置仪器,以盘左瞄准墙面高处的一固定点P(视线尽量正对墙面,其仰角应大于30°),固定照准部,然后大致放平望远镜,按十字丝交点在墙面上定出一点A;同样再以盘右瞄准P点,放平望远镜,在墙面上定出一点B,如果A、B两点重合,则满足要求,否则需要进行校正。校正时取AB的中点M,并以盘右(或盘左)位置瞄准M点,固定照准部,抬高望远镜使其与P点同高,此时十字丝交点将偏离P点而落到P′点上。校正时,可拨动支架上的偏心轴承板,使横轴的右端升高或降低,直至十字丝交点对准P点,此时,横轴误差已消除。
横轴是密封的,一般能够满足横轴与竖轴相垂直的条件,测量人员只要进行此项检验即可,若需校正,应由专业检修人员进行。
二、水准仪
(微倾式水准仪)/水平视线与望远镜的视准轴平行(自动安平水准仪DSZ视线水平度)
望远镜视准轴和水准管水准轴如果它们互相平行,则水准轴水平后,视准轴也是水平的,满足水准测量基本原理的要求,否则需要校正。
1、检验原理与方法
设水准管轴不平行于视准轴,它们在竖直面内投影之夹角为i,称为i角误差,如Error!(设DA=s)。当水准管气泡居中时,视准轴相对于水平线方向向上(有时向下)倾斜了i角,则视线(视准轴)在尺上读数偏差:X=Stgi,一般i角都甚小,根据圆心角与弧长的关系有,随着水准尺离开水准仪愈远,由此引起的读数误差也愈大。当水准仪至水准尺的前后视距相等时,即使存在i角误差,因在两根水准尺上读数的偏差x相等,则所求高差不受影响。前后视距的差距增大,则i角误差对高差的影响也会随之增大。基于这种分析,提出如下检验方法:
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图Error!Bookmarknotdefined.
①在相对平坦的场地上,选择相距约60~80m的A、B两点,并打下木桩(或安放尺垫),并在A、B两点中间处选择一点E,且使DA=DB.
②将水准仪安置于E点处,由于距离相等,视准轴与水准轴不平行所产生的高差误差可消除,故hAB不受视准轴误差的影响。用两次仪器高法测定A、B两点高差hAB,若两次测得高差之差不超过3mm,则取平均值作为最后结果.
③将水准仪设置在靠近B点约距3m处F点(A、B两点内、外侧均可),精平仪器后,瞄准B点水准尺,读数为b2;再瞄准A点水准尺,读数为a2,则A、B间高差h'AB为:h'AB=a2-b2。若h'AB=hAB,则表明水准管轴平行于视准轴,'AB≠hAB,则按下述公式计算i角秒值:
(公式3)
根据国家现行《工程测量规范》规定,水准仪i角绝对值:DS1型不应超过15"、DS3型不应超过20",否则需要进行校正。
2、校正方法
校正工作应紧接着检验工作进行,即不要搬动水准仪,先算出视线在A尺(远尺)上的正确读数a’2=b2+hAB(因仪器离B点很近,两轴不平行引起的读数误差可忽略不计)。
当A尺上的实测读数a2>a'2时,说明视线向上倾斜;反之向下倾斜.
①对微倾式水准仪,用微倾螺旋使读数(十字丝横丝)对准a'2,此时附合水准管气泡将不再居中,、下两个校正螺丝,如Error!,使附合水准气泡严密居中。此时,水准管轴也处于水平位置,达到了水准管轴平行于视准轴的要求。
图Error!Bookmarknotdefined.
校正时,应先稍松动左右两个校正螺丝,再根据气泡偏离情况,遵循“先松后紧”规则,拨动上、下两个校正螺丝,使符合气泡居中,校正完毕后,,直至符合规范要求为止.
②对自动安平水准仪,视线校正可通过分划板微量移动加以校正,旋开护盖、调整螺钉,直至十字丝横丝位于计算出的A尺(远尺)正确读数a'2为止。
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三、全站仪棱镜常数的分段法测定
1、什么是棱镜常数
电子全站仪测距时,构成反射棱镜的光学部分是直角光学玻璃锥体,它如同在正方体玻璃上切下的一角,透射面呈正三角形,三个反射面呈等腰三角形。反射面镀银,面与面之间相互垂直。由于这种结构的棱镜,无论光线从哪个方向入射透射面,棱镜均会将入射光线反射回入射光的光射方向。因此测量时,只要棱镜的透射面大致垂直于测线方向,~,而光在空气中的折射率近似等于1,因此光在棱镜中传播所用的超量时间会使所测距离增大一固定数值,即仪器测得的距离与实际距离之间的常差,称为棱镜加常数。棱镜加常数未改正会直接引起测距误差,在导线测量中间接地形成测角误差,从而导致目标点的坐标偏移误差。试想如果在实际测量工作中所用点坐标有误,势必会造成整个测量成果不同程度的坐标移位。虽然棱镜加常数的改正数往往只有几个厘米,但在多次支点测量的情况下,误差的传播会导致目标点坐标误差越来越大,其后果就是按照工程精度要求进行重测或者对成果进行误差改正。不管采取何种方式补救,工作量都很大。因此,必须确定棱镜加常数,并在事先设置时予以改正.
棱镜加常数的大小与棱镜直角玻璃锥体的尺寸和玻璃类型有关。全站仪配套棱镜在出厂时都有其固定的棱镜常数值,供测距时使用。因此,配套使用时只需要保持仪器原有系统设置就可。但如果使用的是不配套的棱镜,首先就要确认两棱镜类型是否一样,即保证两棱镜竖轴情况一致后,再预先设置与其相应的棱镜常数。
一般来说,,如果仪器内棱镜加常数与配套棱镜加常数相同,就只需要输入该加常数
进行改正。如果棱镜加常数为零,就要输入棱镜加常数改正数。在实际工作中,如果棱镜加常数未知,或者使用的是不配套的棱镜,则可以采取“六段法”和“三站法”的测距方式来测定其棱镜加常数.
2、棱镜常数的产生
在定位放线过程中,角度闭合差符合规范要求,但导线边长总是存在一个数值在35mm一40mm之间不等,,进入棱镜常数输入程序,发现里面已经输入一常数值为+ mm,显然这一数值不是棱镜常数的真值,经分析,反光棱镜与全站仪不配套存在棱镜常数值差异,而输入的不正确棱镜数,造成了系统误差的产生,使测量结果不准确。为消除误差影响,必须测定棱镜常数。
3、棱镜常数的测定方法
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棱镜常数的测定按规范要求必须到仪器鉴定中心检测,方法有很多种,如与配套棱镜测距相比较求差值或与定长基准线测距相比较求差值等,但当时施工工期紧,任务重,离鉴定中心较远,不具备远程检测条件,下面介绍一种简易现场检测棱镜常数的方法——分段法。
图1检测现场示意图
C
A B
在一条长约百米的线段AB中(图1),选一点c,测出它们的距离分别为AC、BC、AB,假定它们的实际距离分别为a,b,C,应有C等于a+b①
设仪器的棱镜常数为R,则C=AB+R,a=AC+R,b=BC+R (把②式代入①式可知AB+R等于AC+R+BC+R
R等于AB一(AC+BC)
即棱镜常数为该线段总长与两分段之和测量值的差值。此分段法测棱镜常数,无须有配套的棱镜,也不须有定长的基准线,只须有一处百米左右能通视的地方即可进行,操作起来也比较简单易行,在当时工程施工紧张时期非常适合。
4、棱镜常数测定的必具条件
、仪器的检验校正
为了减少仪器误差,、圆水准器、十字丝竖丝、仪器视准轴、光学对中器、垂直角零基准及测距仪光轴与经纬仪光轴是否一致的检验校正。
、棱镜常数的测定
仪器检验校正后,选择一个天气晴朗的日子,在早上太阳还没有出来或黄昏太阳落山前1小时。把全站仪安置在A点,如图1所示,把反光棱镜安置在B点,精确整平对中仪器,互相瞄准,打开全站仪,把棱镜常数置为零,用温度计和气压表测出温度和大气压,输入全站仪,,把棱镜移至c点,整平对中棱镜,瞄准全站仪,,把全站仪移至B点,整平对中仪器,互相瞄准,测出BC间的水平距离。对调全站仪与棱镜位置。重复上述操作若干次,去掉离散度较大的几组数据,选出5组数据结果
表1测量成果表 m
AB
AC
BC
AB-AC-BC
第一次

49。697

—0。010
第二次



-0。010
6/8
第三次
99。062
49。696

-
第四次


49。376
-
第五次
99。063


-0。010
平均值
99。0626


—
由表1可知,棱镜常数R=AB一(AC+BC)约等于—10mm,也就是说,每测一线段的水平距离,其测量值都比实际长度长10mm。为消除它的影响,应往全站仪中输入棱镜常数一l0 ,使所测距离即为实际距离。
5、棱镜常数的测定精度的检查评定
分析棱镜常数的测定过程,产生误差的原因主要有:仪器误差、仪器安置误差、照准误差、气象改正、大气折光及地球曲率影响等。在测定过程中,采取了一些措施消除或尽量减少误差。如测量前对仪器的检验校正,尽量减小了仪器误差;每次移动仪器都要求精确对中整平仪器,以减小安置误差;多次测量取平均值,以减小照准误差;选择早上或黄昏无太阳的时候,减少了热闪烁等大气折光的影响;测定温度和大气压进行了气象改正;所选的线段只有百米左右,,保证了测定精度。
四、不同棱镜的使用
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五、对中杆检验
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不足之处,请您指出来,谢谢!