東英測繪——經(jīng)緯儀超全使用方法

一、經(jīng)緯儀介紹

經(jīng)緯儀是架空線路基礎(chǔ)工程主要測量儀器之一，可用來測量水平角度、豎直角度、距離和高程。

線路工程上常用的光學經(jīng)緯儀有DJ1、DJ2、DJ6等幾種類型。

“D”、“J”分別為大地測量和經(jīng)緯儀的漢語拼音第一個字母，數(shù)字“1”、“2”、“6”是表示儀器的精度等級，即該類儀器的一測回水平方向中的誤差，以秒為單位來表示。數(shù)字越小，儀器精度越高。

下圖為經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)圖

1.望遠鏡反光手輪

2.讀數(shù)顯微鏡

3.照準部水準管

4.照準部制動螺旋

5. 軸座固定螺旋

6.望遠鏡制動螺旋

7.光學瞄準器

8. 測微輪

9.望遠鏡微動螺旋

10.換像手輪

11.照準部微動螺旋

12.水平度盤變換手輪

13.腳螺旋

14.豎盤反光鏡

15.豎盤指標水準管觀察鏡

16.豎盤指標水準管微動螺旋

17.光學對中器目鏡

18.水平度盤反光鏡

二、經(jīng)緯儀的對中

對中就是將經(jīng)緯儀水平度盤的中心安置在測站點的鉛垂線上。方法步驟如下：

1.測站點上安置經(jīng)緯儀，目估大致對中；(記)

2.旋轉(zhuǎn)光學對點器的目鏡，使分劃板清晰；

3.拉出或推進對中器的物鏡管，使測站點的標志成像清晰；

4.雙手各提腳架一條腿前后、左右擺動眼觀對中器尋找目標，使測站點標志的影像精確位于分劃板小圓圈的中心。

三、經(jīng)緯儀的整平

整平的目的是使儀器的豎軸處于豎直位置，水平度盤處于水平位置，其操作步驟如下：

1)使基面處于水平狀態(tài)，(記)

      來回調(diào)節(jié)三角架的三條腿的長短，使基面圓水準器的氣泡落在小圓圈內(nèi)。（粗平)

注意：調(diào)節(jié)三腳架架腿時，要使用雙手操作，避免因操作用力不當，大幅度地晃動儀器會出現(xiàn)損壞儀器的現(xiàn)象。同時，要注意三腳架的三個腿要踩實。

2)在圓水準器氣泡居中的前提下，轉(zhuǎn)動儀器，使照準部水準管平行于任意兩個腳螺旋的連接線方向。

3)兩手同時向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)這兩個腳螺旋，使水準管的氣泡居中(注意：氣泡移動的方向和轉(zhuǎn)動腳螺旋時左手大拇指運動方向相同)。

4)氣泡居中后，將儀器照準部旋轉(zhuǎn)90°，再用第三個腳螺旋使氣泡居中。

5)按上述步驟反復(fù)進行，直至長水準管在任何位置氣泡偏離中央不超過半格為止。

6)架頭上移動儀器，精確對中。

7)反復(fù)(2)--(4)步驟，既滿足精確對中，又滿足氣泡居中。

整平的操作方法： （氣泡的走向與左手母指的旋轉(zhuǎn)方向一致)

四、經(jīng)緯儀瞄準目標

1、目鏡調(diào)焦對光：

松開經(jīng)緯儀望遠鏡、水平制動和豎直制動螺旋，使望遠鏡朝向天空或較遠處，轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋，直至望遠鏡內(nèi)十字絲清晰。

注意：若同一個人觀測，在觀測過程中，不需要對目鏡再進行對光調(diào)整。否則，就需要對儀器進行檢校。

2、照準標志：

測量角度時，儀器安置點稱為測站點，遠方目標點稱為照準點，在照準點上必須設(shè)立照準標志便于瞄準。測角度時用的照準標志有花桿、視距尺、塔尺或測針、垂球線等。

3、粗瞄準目標：

使用望遠鏡上的缺口和準星(或瞄準器)照準目標，使觀測目標在望遠鏡的視場內(nèi)，即旋緊望遠鏡和各制動螺旋。

4、物鏡調(diào)焦對光：

轉(zhuǎn)動望遠鏡對光螺旋，使觀測的目標影像清晰，同時注意消除視差(視差的消除方法與水準儀消除視差的方法相同)。

5、精確照準：

當目標成像較細時，可使用十字絲縱絲的單絲照準目標。轉(zhuǎn)動照準部微動螺旋，使被觀測的目標，準確地與十字絲縱絲重合。若目標是標桿或成像有一定的寬度時，可使用十字絲縱絲的雙絲照準目標，即使目標成像準確地夾在雙絲的中間。這種情況要求照準目標必須垂直，用雙絲檢查照準目標時，其左右是否對稱。

注意：旋轉(zhuǎn)照準部微動螺旋精確照準目標時，應(yīng)盡可能地使微動螺旋的旋轉(zhuǎn)方向一致，若旋轉(zhuǎn)過而沒有照準目標時，不要使用回轉(zhuǎn)的方法照準目標，應(yīng)松動制動螺旋，重新照準，以避免因微動螺旋有間隙差造成測量誤差。

目標點瞄準方法

瞄準目標時要用十字絲的中央部位。如觀測水平角，可視目標影像的大小情況，將目標影像夾在雙縱絲內(nèi)且與雙絲對稱，或用單縱絲與目標重合，如上圖所示。為了減少目標傾斜對水平角的影響，如上圖(b)、(c)的情況，應(yīng)盡可能瞄準目標底部。如用垂球線作為找準的目標，應(yīng)注意使垂球尖準確對正測點，并瞄準垂球線的上部，如上圖（a）。

五、經(jīng)緯儀讀數(shù)及讀數(shù)方法

1、度盤讀數(shù)

兩個度盤讀數(shù)都是用望遠鏡旁邊的讀數(shù)顯微鏡去讀取。水平度盤影像用水平度盤照明反光鏡(18)照明，豎直度盤影像用豎盤照明反光鏡(14)照明。J2光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)窗中只能看到水平度盤或豎直度盤二者之一的影象。

位于支架外側(cè)的換象手輪(10)，用以變換兩度盤的影像，欲使顯微鏡中現(xiàn)出水平度盤影像，順時針方向轉(zhuǎn)動換象手輪(10)，到轉(zhuǎn)不動為止，欲使顯微鏡中現(xiàn)出豎直度盤影像，則逆時針方向轉(zhuǎn)動換象手輪，到轉(zhuǎn)不動為止。

無論那個度盤的影像出現(xiàn)于顯微鏡中、測微小窗的影像總是出現(xiàn)于度盤影像的左邊，轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡目鏡(2)可使度盤的影像清晰。

2、水平度盤讀數(shù)

放松止動螺旋(4)和(6)，轉(zhuǎn)動照準部，用望遠鏡上的光學瞄準器(7)的十字絲粗略找準目標，輕輕鎖緊止動手輪(4)和(6)，旋轉(zhuǎn)照準部微動螺旋(11)和望遠鏡微動螺旋(9)，使望遠鏡分劃板十字絲精確照準目標。目標小于雙絲之間的寬度宜用雙絲瞄準，反之則用單絲瞄準。

順時針轉(zhuǎn)動換象手輪(10)到轉(zhuǎn)不動為止，使蓋面白線成水平，打開與轉(zhuǎn)動水平度盤照明反光鏡(18)，使水平度盤有均勻、明亮光線照明。調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡目鏡(2)，使度盤影像清晰、明確。撥開水平度盤變換手輪的護蓋，轉(zhuǎn)動變換手輪(12)，使在讀數(shù)窗內(nèi)看到所需之度盤讀數(shù)。(水平調(diào)零之用)

關(guān)好護蓋，應(yīng)注意在轉(zhuǎn)動變換手輪(12)時不宜用力過大，以免影響望遠鏡豎絲偏離目標。在置換度盤位置后，宜檢查一下望遠鏡內(nèi)見到的目標是否移動。

測微手輪的最后轉(zhuǎn)動必須是同一順時針方向的。當轉(zhuǎn)動測微手輪至測微尺刻劃未端時，應(yīng)注意不宜再繼續(xù)轉(zhuǎn)動，以免損傷測微尺。

3、讀數(shù)方法

圖度盤讀數(shù)(一)

J2經(jīng)緯儀讀數(shù)窗口有兩種，一種如上圖(一)，整度數(shù)由上窗中央或偏左的數(shù)目字讀得171°，上窗口中的小缺內(nèi)的數(shù)字為整十位分數(shù)；左窗內(nèi)左邊數(shù)字為整分數(shù)，右邊的數(shù)字為整十秒數(shù)，個位秒數(shù)從上數(shù)到指標線有多少格數(shù)即為整秒數(shù)。

測微尺上下共刻600格，每小格為1"，共計10'，左邊的數(shù)目字為分，右邊的數(shù)目字乘10"，再數(shù)到指標線的格數(shù)即秒數(shù)。度盤上讀得的讀數(shù)加上測微尺上讀得的讀數(shù)之和即為全部的正確的讀數(shù)。如上圖：9'+2×10"+6"=9'26"

度盤讀數(shù)(二)

1)當小窗口中的讀數(shù)為4或5時，應(yīng)讀窗口中偏左或居中數(shù)值為整度數(shù)，

2)當小窗口中讀數(shù)為0、1、2時且左邊的整度數(shù)可能看不齊，這時應(yīng)讀偏右或居中的值，

3)當小窗口中出現(xiàn)3數(shù)值時，上面的應(yīng)讀度數(shù)一般在居中位置。

       另一種如上圖，按正像在左(中心偏左或中心)，倒像在右(中心偏右或中心)，相距最近的一對注有度數(shù)的對徑分劃(二者相差180°)進行，正像分劃線所注度數(shù)即為要讀的度數(shù)；正像分劃線和倒像分劃線間的格數(shù)乘以整十分，即為整十位分數(shù)，不足10'的余數(shù)則在測微尺上讀得。

J2的讀數(shù)方法 一般采用對徑重合讀數(shù)法—-轉(zhuǎn)動測微輪，使上下分劃線精確重合后讀數(shù)。

4.豎直度盤讀數(shù)

反時針方向轉(zhuǎn)動換象手輪(10)至轉(zhuǎn)不動為止，使蓋面白線成豎直位置，打開和轉(zhuǎn)動豎盤照明反光鏡(14)，使豎直度盤有均勻、明亮光線照明，按上述讀數(shù)符合方法和讀數(shù)方法即可讀得豎直度盤的讀數(shù)。

但在每次讀數(shù)前應(yīng)旋轉(zhuǎn)豎盤指標微動螺旋(16)，使得在觀察棱鏡(15)內(nèi)看到的豎盤水準器水泡精確符合(即望遠鏡在盤左位置，當水準器的氣泡居于中央時，豎直度盤的讀數(shù)是90°)。

六、經(jīng)緯儀視距測量

在視距測量之前，應(yīng)調(diào)整鏡筒處于水平狀態(tài)，即讀數(shù)窗口中出現(xiàn)90°0'0"(盤左)或270°0'0"(盤右)

調(diào)整方法：

1、先調(diào)節(jié)讀數(shù)測尾輪(8)，使右圖左窗口至零分劃線位置；

2、利用望遠鏡上、下轉(zhuǎn)動粗調(diào)，使讀數(shù)窗口中出現(xiàn)如圖a所示，固定鏡筒；

3、利用微調(diào)旋鈕(9)調(diào)整窗口中下方方格內(nèi)三根豎絲上、下對齊如圖b；

4、當滿足下圖時，即為90°0'0"，鏡筒處于水平狀態(tài)或鏡筒的中絲與塔尺成垂直狀態(tài)。

1、視準軸水平時視距測量

如上圖：在樁位中心O1安平儀器，當望遠鏡視線水平時(鏡筒處于90°0'0"或270°0'0")，視線OM和視距尺垂直相交于M點，從望遠鏡內(nèi)上下視距線a、b出發(fā)的平行光線，經(jīng)物鏡折射后，經(jīng)過物鏡生焦點F與視距尺相遇于A、B兩點，兩點間距離R叫做視距，尺離儀器越遠，R值就越大，反之就越小，根據(jù)R值和幾何關(guān)系即可算出儀器中心O到尺間的水平距離D；

同時在望遠鏡鏡筒中絲在視距尺M點的讀數(shù)即為儀器高度。

在樁位中心O1安平儀器，當望遠鏡視線水平后(鏡筒處于90°0'0"或270°0'0")，轉(zhuǎn)動望遠鏡鏡筒瞄準目標得到一個角度為α，則找正目標后的豎直9為：

當左盤時：Θ=90°-a；

當右盤時：Θ=a-270°；

水平視距的計算：

     望遠鏡分劃板上有上、下兩短線，它與標尺配合，可以求得測站點到標尺之間的距離。

D=KR+C

式中：

D—一目標到測站點的距離(m)；

R——上下視距絲在標尺上所截長度(m)

K——視距乘常數(shù)，K=100；

C-—視距加常數(shù)，C=0。

2、視準軸傾斜時視距測量：

如圖所示：在傾斜地面上進行規(guī)距測量，視線OM不能垂直尺面，而和水平線OG開成垂直角日，不能使用視準軸水平時計算公式，要求水平距離D，就必須進行以下兩步推導(dǎo)：

(1)從不垂直于尺面的視距AB求出垂直于尺面的A'、B'求出斜距離OM。

A′B′=A B cosΘ=R cose

OM=KRcosΘ+C

(2)從斜距離OM求出水平距離D

D=OMxcosΘ=(KRcosΘ+C) xcosΘ

=KRcos2Θ+CcosΘ

內(nèi)對光望遠鏡，式中Ccose可以省略，水平 距離計算公式為：D=KRcos2Θ

式中：

D--O1和P之間水平距離；

R-—望遠鏡內(nèi)兩視距絲所截得的長度；

K--望遠鏡的視距常數(shù)，K=100；

Θ-—傾斜視準軸線和水平線間豎直角。

七、線路高差測量

1、視準軸水平時高差及高程的測量：

從圖中可以看出，樁位中心O1和P點間高差及高程為；

                             H=i-t

                         HP=H01+H

式中：

H—-P點相對于樁位中心01點高差。

i-—儀器高度；

t——P點的視線高；

H01--01點的高程；

HP--P點的高程。

2、視準軸傾斜時高差及高程的測量

由圖可看出，01和P點間高差及高程為：

H=h+I-t

H=KRcosexSinΘ=KRsin20/2

Hp=H01+H

式中 h-儀器旋轉(zhuǎn)中心至尺上照準點的垂直距離，稱初算高差，仰角時為正，俯角時為負。為簡化計算，在觀測時，常使t=i，則

                                   H=h

8導(dǎo)線交叉跨越距離的測量

測量對障礙物凈空距離：

可將經(jīng)緯儀架設(shè)在橫線路 方向的適當位置處。調(diào)整好儀器，將塔尺分別立在

導(dǎo)線垂直下方的A點和房屋最高點B點的地面上，測量并標出儀器至導(dǎo)線的水平距離S2和儀器至房屋的水平距離S1，然后測出房屋高度角01和導(dǎo)線高度角02。

導(dǎo)線對障礙物的凈空距離為：

S1---測點到障礙物最高點水平距離

S2---測點到導(dǎo)線與障礙物間最近點的水平距離S2tge2---導(dǎo)線對測點的高差

S1tg01--障礙物最高點與測點的高差

九、叉跨越距離的測量方法

測量線路交叉跨越距離時，可將經(jīng)緯儀架設(shè)在線路交叉點交叉角的近似等分線的適當位置上。調(diào)整好儀器，并在被測線路交叉點垂直下方立好塔尺。先讀取中絲h和視距s，然后沿垂直方向轉(zhuǎn)動望遠鏡筒，使鏡筒內(nèi)“十”字分劃線的橫線分別切于交叉點的上線和下線，從而得到兩個垂直角01和02，

1-儀器；

2-交叉點；

3-交跨導(dǎo)線

經(jīng)緯儀至交叉點的水平距離為：

S=100L

交叉點間的垂直距離：

H1=S (tg02--tg01)

十、直線角鋼塔鐵塔基礎(chǔ)分坑測量

1、正方形基礎(chǔ)分坑的參數(shù)計算：

已知：a為基礎(chǔ)根開，d為坑口邊長，P為 鐵塔中心，

2、分坑前首先算出LO、L1、L2值分別為：

3、分坑方法：

1)在中心點P安平經(jīng)緯儀并前視相鄰桿塔位中心樁無誤后，固定水平度盤得到初始水平角：為x°×'×"并記錄；

2)然后將儀器順轉(zhuǎn)45°(初始角加45°)定出KIII、KI兩輔助樁，繼續(xù)順轉(zhuǎn)至135°定出KIV、KII兩輔助樁，

3)自P點沿P KIII方向分別量水平 距離L1、L2定出d1點和d3點，

4)然后取尺長為2d，將兩端頭分別置于d1點和d3點，用手鉤住皮尺中部d處向外拉直即得出d2點，再折向另一側(cè)得出d4點，d1-d4點的連線即為坑口位置。

5)利用同樣的方法，可以分別定出其余三個坑口的位置。

精確地定出A、B、C、D四個控制樁：

1)將儀器安置于中心樁0點，瞄準前、后線路方向輔 助樁無誤后，在此方向上確定A、B兩點，使

AO=BO=(x+y)/2。

x、y分別為矩形塔腿的長、短根開的距離。

2)將儀器鏡筒旋轉(zhuǎn)90°，在橫線路方向上定出C、D控制樁，

同樣使：CO=DO=(x+y)/2。

3)將儀器安置于A點，瞄準D點即得AD線，在此線上量取PD=0.707(y+a)，

QD=0.707(y-a)，得P、Q兩點。a為基坑邊長。

4)取2a線長，將兩端分別置于P、Q兩點，拉緊線的中點即得M點，反方向即得N點。

5)取石灰粉沿NPMQ在地面上畫白線，即得第三只基坑。

6)儀器仍在A點，將儀器鏡筒從D點旋轉(zhuǎn)90°觀測到C點，同樣從AC線上可以畫出第二只基坑白粉線。

7)將儀器置于B點，依同樣方法劃第一只和第四只基坑。

8)復(fù)核圖紙及整個塔基尺寸，完全正確無誤后，用鐵鍬沿粉線在四周挖土。

9)在AD線上，若自A點開始量取P、Q點，AP=0.707(x-a)，AQ=O.707(x+a)，

同樣可得基坑的四角NPMQ。從B點起 量亦相同。

十一、不等高塔腿基礎(chǔ)分坑

如上圖所示：不等高塔腿基礎(chǔ)根開有三個值，假定分別為a、b、c，坑口邊長為d，

計算出L1、L0、L2、以及H1、H2、H0分別為；由此可按上述正方形基礎(chǔ)(或矩形基礎(chǔ))分坑法劃出各坑口位置。

以上就是經(jīng)緯儀的使用方法，如果你還有什么不了解的地方，歡迎留言或者在線咨詢，我們會及時與您聯(lián)系。東英測繪儀器有限公司提供RTK/GPS、全站儀、水準儀、經(jīng)緯儀、無人機等測繪儀器的銷售、租賃、檢定、校正、維修等服務(wù)，也承接測繪培訓與各種內(nèi)外業(yè)工程測量任務(wù)，有相關(guān)的需要了解都可以留言或者在線咨詢我們，我們將詳細為你解答。