經(jīng)緯儀之見

逯鳳鑫 王美艷

經(jīng)緯儀是我們建筑工程測量與放線時用的一個基本儀器設備。在我看來，經(jīng)緯儀其實就是一個帶著望遠鏡的觀察設備，它可以借助塔尺完成高程和角度的測量。經(jīng)緯儀望遠鏡的機械部分，是1730年西森發(fā)明的。最早與航海有關，在十五、十六世紀，英法等一些發(fā)達國家，要繪制各種地圖、海圖，用于航海和戰(zhàn)爭。

一、經(jīng)緯儀的構造組成

經(jīng)緯儀由基座、水平度盤和照準部（由支架、望遠鏡、豎直度盤和水準器等組成）三部分組成。望遠鏡目鏡是觀察時的部位，相當于放大鏡使物鏡所成的像與十字絲一起放大，便于觀察。望遠鏡物鏡是物體成像的部位。望遠鏡制動手柄是用來控制望遠鏡繞橫軸旋轉。望遠鏡微動螺旋用來微調(diào)望遠鏡十字絲轉動。

望遠鏡調(diào)焦環(huán)其實就是調(diào)整望遠鏡的焦距。目鏡調(diào)焦螺旋用來調(diào)整目鏡的焦距，使視野清晰。光學瞄準器可以粗略瞄準目標。度盤讀數(shù)顯微鏡是用來讀取度盤數(shù)值的。.度數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋可以調(diào)整焦距使度數(shù)清晰。照準部管水準器精確調(diào)平儀器。光學對中器目鏡使測站點與經(jīng)緯儀中心位于同一鉛垂線上。度盤照明反光鏡在讀數(shù)時，使光線反射到儀器里，使讀數(shù)光線明亮清晰，以觀察。

豎盤指標管水準器，使豎盤和鉛垂線在一條直線上。指標管水準器反光鏡反射光線便于觀察。豎盤水準器微動螺旋微調(diào)豎盤。水平制動手柄控制移動。水平微動螺旋微調(diào)移動。水平度盤變換器配置度盤度數(shù)。圓水準器調(diào)平儀器?；鶐в泄潭菪晒潭ㄝS座，底座制動螺旋控制底座移動，腳螺旋調(diào)平支撐儀器。

二、工作原理

經(jīng)緯儀主要用于測量水平角和豎直角。

1.水平角測量原理：用于確定點的平面位置。水平角是從一點出發(fā)的兩條空間直線在水平面上的投影線所夾的角或者過兩條直線所做的豎直面間所夾的二面角。測量水平角就是測量投影線所夾的角或這個二面角。

2.豎直角測量原理：用于確定兩個點間的高差或將傾斜的距離轉化為水平距離。豎直角也成傾斜角，指在同一豎直平面內(nèi)，任意直線與水平線之間的夾角。

三、經(jīng)緯儀的使用

經(jīng)緯儀的使用基本有安裝儀器（對中和整平）、瞄準、讀數(shù)三部分。

1.對中：使水平度盤中心與測站點的標志中心在同一鉛垂線上。對中方法有兩種：垂球對中法和光學對中器對中法。

垂球對中法：安放三腳架盡量平整，調(diào)整到適量的高度，并使架頭中心和地面上對準標志中心初步對準。裝上儀器，讓儀器位于架頭中間位置，擰緊中心的固定螺旋，掛上垂球。如果垂球和標志中心偏移較大，可移動腳架，使便宜不超過1cm。完成后將三腳架腳尖踩入土中。最后將儀器中心固定螺旋放松，慢慢移動儀器使垂球尖對準標志中心誤差可小于3mm，擰緊固定螺旋。

光學對中器對中：視準軸通過棱鏡轉動后與儀器豎軸的方向線重合。特點為不受風力影響，可提高對中精度，誤差可小于1mm。安放三腳架盡量平整，調(diào)整到適量的高度，并使架頭中心和地面上對準標志中心初步對準拉出并調(diào)整對中器目鏡使測站目標影像清晰。轉動腳螺旋，是標志中心位于對中器小圓圈或十字劃線中心，這個時候圓水準器氣泡可能偏離。使圓水準氣泡位于中心，可通過在腳尖不移動的情況下伸縮腳架，技術好的也可以平推腳架。居中后擰緊螺絲。檢查對中情況，若還有小偏移可松開中心螺旋平移基座。最后在檢查一遍，若不對中重復上述操作，若對中則擰緊中心螺旋，對中完成。

2.整平：使水平度盤處于水平位置和儀器豎軸處于嚴格的鉛垂位置。轉動照準部，使長水準管平行于任意兩個腳螺旋的連線，轉動這兩個腳螺旋使氣泡居中。再將照準部轉一個90°，使水準管垂直于兩個腳螺旋的連線，并轉動最后一個腳螺旋使氣泡居中。重復上述兩個步驟，直到照準部轉動到任意位置，氣泡的偏移不超過一格為止。

3.瞄準是為了使望遠鏡十字絲精確對準目標。先用粗瞄器瞄準目標。粗瞄后調(diào)焦，精確對準目標。讀數(shù)：讀數(shù)前，先將反光鏡打開，調(diào)節(jié)鏡面反射光線，使光源充足，光線明亮，轉動讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦，是劃分線清晰，讀數(shù)。

四、經(jīng)緯儀的注意事項

1.對中和整平是很復雜又要重復操作的過程，需要非常有耐心，要仔細認真。

2.瞄準過程中，一定要消除視差，不然視察越大結果的偏差會偏大。

3.測量水平角時，遵循“左盤順時針，右盤逆時針”。每測回度盤分配為180°/n，在一個測回時，不可以轉動度盤變換手輪。

4.豎直角測量過程中的指標差，不會影響最后豎直的測量結果，但不能過大，要符合標準。

5.測量水平角的方法有兩種：測回法與方向觀測法。

6.一測回為上半測回與下半測回之差超過±40″時，?。ㄉ习霚y回+下半測回）/2。

7.在操作過程中必須嚴格對中，對準目標根部，避免找準誤差。使用螺旋時，不可用力過猛否則會弄壞。度數(shù)時不要碰經(jīng)緯儀，以免誤差。

8.架子要架穩(wěn)，螺絲要擰緊。從箱子拿出經(jīng)緯儀時要托住基座，箱子要上鎖。外作業(yè)時，經(jīng)緯儀要有人保護，防止儀器摔壞。

9.為了安全，各種安全事故，觀測時雙眼睜開，可觀測安全變動，及時逃生。

10.讀數(shù)時，H為水平度盤，V為豎直度盤。

11.測量結束后，要將所有制動打開，防止裝箱、運輸時破壞儀器。嚴禁儀器直接對準太陽。

12.長邊控短邊，角度要多次測量取平均值，有必要時可拉尺檢查長度。

五、經(jīng)緯儀測量誤差及減弱或消除方法

1.儀器誤差：儀器檢驗與校正后殘存誤差或者儀器本身存在誤差。

消除誤差的方法：利用觀測方法消除或減弱誤差；如果視準軸和橫軸、橫軸和豎軸不垂直或度盤偏心等誤差，可通過左右盤取平均值消除；度盤刻度不均勻，可根據(jù)改變各測回度盤起始位置來削弱誤差。

2.整平誤差：整平引起豎軸傾斜，正倒鏡觀測時影響相同，因此不能消除。橫軸與豎軸不垂直，垂直角越大，影響越大，尤其是在山區(qū)。

削減方法：嚴格整平儀器。當發(fā)現(xiàn)水準管氣泡偏移零點超過一格時，重置調(diào)平儀器，重新觀測。

3.觀測誤差：瞄準誤差=±60″/放大倍率的倍數(shù)。讀數(shù)誤差=±0.1乘以分微尺的最小格值。

4.外界條件的影響造成的誤差：

各種惡劣天氣，不平整，崎嶇地形，大高溫、大低溫的溫度等。

消減方法：選擇目標清晰和穩(wěn)定有利的觀測時間，設法克服不利環(huán)境，以提高觀測成果質量。

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作者簡介：

逯鳳鑫（1999。03--）女，漢族。山東濟南人，共青團員，大二學生，主要從事建筑工程技術專業(yè)學習