第三章角度测量 第三章角度测 第一节光学经纬仪的构造与使用方法 光学经纬仪的种类按精度系列可分 为DJ07、DJ1、DJ6、DJ15和DJ60等六 个级别,其中“D”、“J”分别为“大地 测量”和“经纬仪”的汉语拼音的第 个字母,下标数字表示仪器的精度,即 一测回水平方向中误差的秒数 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 1 第一节 光学经纬仪的构造与使用方法 光学经纬仪的种类按精度系列可分 为DJ07、DJ1、DJ6、DJ15和DJ60等六 个级别，其中“D” 、 “J”分别为“大地 测量”和“经纬仪”的汉语拼音的第一 个字母，下标数字表示仪器的精度，即 一测回水平方向中误差的秒数。 第三章 角度测量
DJ6级光学经纬仪 第三章角度测 (一)DJ级光学经纬仪的构造 光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基 座三部分组成,下图为DJ级光学经纬仪 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 2 一 、DJ6级光学经纬仪 （一）DJ6级光学经纬仪的构造 光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基 座三部分组成，下图为DJ6级光学经纬仪：
1.照准部 照准部为经纬仪上部可转动的部分,由望远镜、竖直度盘、横轴、支架 竖轴、水平度盘水准器、读数显微镜及其光学读数系统等组成 第三章角度测 (1望远镜望远镜用于精确瞄准目标。它在支架上可绕横轴在竖直面内作仰 俯转动,并由望远镜制动扳钮和望远镜微动螺旋控制。经纬仪的望远镜与水准 仪的望远镜相同,由物镜、调焦镜、十字丝分划板、目镜和固定它们的镜筒组 成。望远镜的放大倍率一般为20~40倍 (2竖直度盘竖直度盘用于观测竖直角。它是由光学玻璃制成的圆盘,安装 在横轴的一端,并随望远镜一起转动。其竖直度盘同侧的支架上没有竖盘指标 水准管,而在竖盘内部装有自动归零装置,只要将支架上的自动归零开关转到 ON”,竖盘指标即处于正确位置。不测竖直角时,将竖盘指标自动归零开关 转到“OFF”,以保护其自动归零装置。 (3)水准器照准部上设有一个管水准器和一个圆水准器,与脚螺旋配合,用 于整平仪器。和水准仪一样,圆水准器用作粗平,而管水准器则用于精平。 (4竖轴照准部的旋转轴即为仪器的竖轴,竖轴插入竖轴轴套中,该轴套下 端与轴座固连,置于基座内,并用轴座固定螺旋固紧,使用仪器时切勿松动该 螺旋,以防仪器分离坠落。照准部可绕竖轴在水平方向旋转,并由水平制动扳 钮和水平微动螺旋控制。图3-1所示的经纬仪,其照准部上还装有光学对中器, 用于仪器的精确对中。 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 3 1.照准部 照准部为经纬仪上部可转动的部分，由望远镜、竖直度盘、横轴、支架、 竖轴、水平度盘水准器、读数显微镜及其光学读数系统等组成。 ⑴望远镜 望远镜用于精确瞄准目标。它在支架上可绕横轴在竖直面内作仰 俯转动，并由望远镜制动扳钮和望远镜微动螺旋控制。经纬仪的望远镜与水准 仪的望远镜相同，由物镜、调焦镜、十字丝分划板、目镜和固定它们的镜筒组 成。望远镜的放大倍率一般为20～40倍。 ⑵竖直度盘 竖直度盘用于观测竖直角。它是由光学玻璃制成的圆盘，安装 在横轴的一端，并随望远镜一起转动。其竖直度盘同侧的支架上没有竖盘指标 水准管，而在竖盘内部装有自动归零装置，只要将支架上的自动归零开关转到 “ON”，竖盘指标即处于正确位置。不测竖直角时，将竖盘指标自动归零开关 转到“OFF”，以保护其自动归零装置。 ⑶水准器 照准部上设有一个管水准器和一个圆水准器，与脚螺旋配合，用 于整平仪器。和水准仪一样，圆水准器用作粗平，而管水准器则用于精平。 ⑷竖轴 照准部的旋转轴即为仪器的竖轴，竖轴插入竖轴轴套中，该轴套下 端与轴座固连，置于基座内，并用轴座固定螺旋固紧，使用仪器时切勿松动该 螺旋，以防仪器分离坠落。照准部可绕竖轴在水平方向旋转，并由水平制动扳 钮和水平微动螺旋控制。图3-1 所示的经纬仪，其照准部上还装有光学对中器， 用于仪器的精确对中
2.水平度盘 水平度盘是由光学玻璃制成的圆盘,其边缘按顺时针方向刻有0°~360 的分划,用于测量水平角。水平度盘与一金属的空心轴套结合,套在竖轴轴套 的外面,并可自由转动。 第三章角度测 水平度盘的下方有一个固定在水平度盘旋转轴上的金属复测盘。复测盘 配合照准部外壳上的转盘手轮,可使水平度盘与照准部结合或分离。按下转盘 手轮,复测装置的簧片便夹住复测盘,使水平度盘与照准部结合在一起,当照 准部旋转时,水平度盘也随之转动,读数不变;弹出转盘手轮,其簧片便与复 测盘分开,水平度盘也和照准部脱离,当照准部旋转时,水平度盘则静止不动, 读数改变 有的经纬仪没有复测装置,而是设置一个水平度盘变位手轮,转动该手 轮,水平度盘即随之转动 3.基座 基座是在仪器的最下部,它是支承整个仪器的底座。基座上安有三个脚 螺旋和连接板。转动脚螺旋可使水平度盘水平。通过架头上的中心螺旋与三脚 架头固连在一起。此外,基座上还有一个连接仪器和基座的轴座固定螺旋 般情况下,不可松动轴座固定螺旋,以免仪器脱岀基座而摔坏。 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 4 2.水平度盘 水平度盘是由光学玻璃制成的圆盘，其边缘按顺时针方向刻有0°～360° 的分划，用于测量水平角。水平度盘与一金属的空心轴套结合，套在竖轴轴套 的外面，并可自由转动。 水平度盘的下方有一个固定在水平度盘旋转轴上的金属复测盘。复测盘 配合照准部外壳上的转盘手轮，可使水平度盘与照准部结合或分离。按下转盘 手轮，复测装置的簧片便夹住复测盘，使水平度盘与照准部结合在一起，当照 准部旋转时，水平度盘也随之转动，读数不变；弹出转盘手轮，其簧片便与复 测盘分开，水平度盘也和照准部脱离，当照准部旋转时，水平度盘则静止不动， 读数改变。 有的经纬仪没有复测装置，而是设置一个水平度盘变位手轮，转动该手 轮，水平度盘即随之转动。 3.基座 基座是在仪器的最下部，它是支承整个仪器的底座。基座上安有三个脚 螺旋和连接板。转动脚螺旋可使水平度盘水平。通过架头上的中心螺旋与三脚 架头固连在一起。此外，基座上还有一个连接仪器和基座的轴座固定螺旋，一 般情况下，不可松动轴座固定螺旋，以免仪器脱出基座而摔坏
(二)DJ6级光学经纬仪的读数方法 DJ6级光学经纬仪的水平度盘和竖直度盘的分划线通过一系列的棱镜和透 镜作用,成像于望远镜旁的读数显微镜内,观测者用读数显微镜读取读数。由 于测微装置的不同,DJ6级光学经纬仪的读数方法分为下列两种 第三章角度测 1.分微尺测微器及其读数法 在读数显微镜内,可以看到水平度盘和竖直度盘的分划以及相应的分微 尺像,如图3-2所示。度盘最小分划值为1°,分微尺上把度盘为1°的弧长分 为60格,所以分微尺上最小分划值为1′,每10′作一注记,可估读至0.1 读数时,打开并转动反光镜,使读数窗内 度适中,调节读数显微镜的目镜,使度盘和分微 水平 尺分划线清晰,然后,“度”可从分微尺中的度 盘分划线上的注字直接读得,“分”则用度盘分 划线作为指标,在分微尺中直接读出,并估读 至0.1′,两者相加,即得度盘读数。如图3-2所 示,水平度盘的读数为130°+01′30″ 130°01′30″;竖盘读数为87°+22′00″ 图32分微尺测微器读数窗视场 2021/2/22 5
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 5 （二）DJ6级光学经纬仪的读数方法 DJ6级光学经纬仪的水平度盘和竖直度盘的分划线通过一系列的棱镜和透 镜作用，成像于望远镜旁的读数显微镜内，观测者用读数显微镜读取读数。由 于测微装置的不同，DJ6级光学经纬仪的读数方法分为下列两种。 1.分微尺测微器及其读数法 在读数显微镜内，可以看到水平度盘和竖直度盘的分划以及相应的分微 尺像，如图3-2所示。度盘最小分划值为1°，分微尺上把度盘为1°的弧长分 为60格，所以分微尺上最小分划值为1′，每10′作一注记，可估读至0.1′。 读数时，打开并转动反光镜，使读数窗内亮 度适中，调节读数显微镜的目镜，使度盘和分微 尺分划线清晰，然后，“度”可从分微尺中的度 盘分划线上的注字直接读得，“分”则用度盘分 划线作为指标，在分微尺中直接读出， 并估读 至0.1′，两者相加，即得度盘读数。如图3-2所 示，水平度盘的读数为130°＋01′30″= 130°01′30″ ；竖盘读数为87°＋22′00″= 87°22′
2.单平板玻璃测微器的读数方法 图3-3所示为单平板玻璃测微器的读数窗视场,读数窗内可以清晰地看到 测微盘(上)、竖直度盘(中)和水平度盘(下)的分划像。度盘凡整度注记, 每度分两格,最小分划值为30′;测微盘把度盘上30′弧长分为30大格,一大 第三章角度测 格为1′,每5′一注记,每一大格又分三小格,每小格20″,不足20″的部分 可估读,一般可估读到因分之二格,即5 读数时,打开并转动反光镜,调节读数显微镜的目镜,然后转动测微轮, 使一条度盘分划线精确地平分双线指标,则该分划线的读数即为读数的度数部 分,不足30′的部分再从测微盘上读出,并估读到5″,两者相加,即得度盘 读数。每次水平度盘读数和竖直度盘读数都应调节测微轮,然后分别读取,两 者共用测微盘,但互不影响。 图3-3A中,水平度盘读数为49°30′+22′40″=49°52′40″; 图3-3B中,竖直度盘读数为107°+01′40″=107°01′40″ 图3-3单平板玻璃测微器读数窗视场 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 6 2.单平板玻璃测微器的读数方法 图3-3所示为单平板玻璃测微器的读数窗视场，读数窗内可以清晰地看到 测微盘（上）、竖直度盘（中）和水平度盘（下）的分划像。度盘凡整度注记， 每度分两格，最小分划值为30′；测微盘把度盘上30′弧长分为30大格，一大 格为1′，每5′一注记，每一大格又分三小格，每小格20″，不足20″的部分 可估读，一般可估读到四分之一格，即5″。 读数时，打开并转动反光镜，调节读数显微镜的目镜，然后转动测微轮， 使一条度盘分划线精确地平分双线指标，则该分划线的读数即为读数的度数部 分，不足30′的部分再从测微盘上读出，并估读到5″，两者相加，即得度盘 读数。每次水平度盘读数和竖直度盘读数都应调节测微轮，然后分别读取，两 者共用测微盘，但互不影响。 图3-3A中，水平度盘读数为 49°30′+ 22′40″= 49°52′40″ ； 图3-3B中，竖直度盘读数为 107°+ 01′40″= 107°01′40″
二、DJ2级光学经纬仪简介 第三章角度测 图为DJ级光学经纬仪 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 7 二 、DJ2级光学经纬仪简介 图为DJ2级光学经纬仪
(一)DJ2级光学经纬仪的构造 DJ2级光学经纬仪读数设备有如下两个特点 (1)采用对径读数的方法能读得度盘对径分划数的读数平均值,从而消除了 照准部偏心的影响,提高了读数的精度。 第三章角度测 (2)在读数显微镜中,只能看到水平度盘读数或竖盘读数,可通过换象手轮 分别读数。 二)DJ2级光学经纬仪的读数方法 1符合读数法 图3-5所示为一种DJ2级光学经纬仪读数显微镜内符合读数法的视窗。读数窗 中注记正字的为主象,倒字的为副象。其度盘分划值为20′,左侧小窗内为分微尺 影象。分微尺刻划由0~10,注记在左边。最小分划值为1”,按每10注记在右边。 97 89Z 292 图35苏光JGJ型光学经纬仪符合读数法视场 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 8 （一）DJ2级光学经纬仪的构造 DJ2级光学经纬仪读数设备有如下两个特点： ⑴采用对径读数的方法能读得度盘对径分划数的读数平均值，从而消除了 照准部偏心的影响，提高了读数的精度。 ⑵在读数显微镜中，只能看到水平度盘读数或竖盘读数，可通过换象手轮 分别读数。 （二）DJ2级光学经纬仪的读数方法 1.符合读数法 图3-5 所示为一种DJ2级光学经纬仪读数显微镜内符合读数法的视窗。读数窗 中注记正字的为主象，倒字的为副象。其度盘分划值为20′，左侧小窗内为分微尺 影象。分微尺刻划由0′～10′，注记在左边。最小分划值为1″，按每10″注记在右边
读数时,先转动测微轮,使相邻近的主、副象分划线精确重合如图3-5(b), 以左边的主象度数为准读出度数,再从左向右读出相差180°的主、副象分划线 间所夹的格数,每格以10计。然后在左侧小窗中的分微尺上,以中央长横线为准 读出分数,10秒数和秒数,并估读至0.1”,三者相加即得全部读数。如图3-5(b) 所示的读数为82°2851”。 第三章角度测 应该注意,在主、副象分划线重合的前提下,也可读取度盘主象上任何一条 分划线的度数,但如与其相差180°的副象分划线在左边时,则应减去两分划线 所夹的格数乘10′,小数仍在分微尺上读取。例如图3-5(b)中,在主象分划线中 读取83°,因副象263°分划线在其左边4格,故应从83°中减去40′,最后读数为 83°—40+851″=82°2851",与根据先读82°分划线算出的结果相同。 2数字化读数法 如图3-6所示,中窗为度 盘对径分划影象,没有注记 i5432m0 上窗为度和整10注记,并用 ■■■ 小方框标记整10数;下窗读 ■■■■ 数为分和秒。读数时先转动 测微手轮,使中窗主、副象 分划线重合,然后进行读数。 如图中读数为64°1522."6。 图36J级经纬仪“光学数字化”读数窗视场 2021/2/22 9
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 9 读数时，先转动测微轮，使相邻近的主、副象分划线精确重合如图3-5（b）， 以左边的主象度数为准读出度数，再从左向右读出相差180°的主、副象分划线 间所夹的格数，每格以10′计。然后在左侧小窗中的分微尺上，以中央长横线为准， 读出分数，10秒数和秒数，并估读至0.1″，三者相加即得全部读数。如图3-5（b） 所示的读数为82°28′51″。 应该注意，在主、副象分划线重合的前提下，也可读取度盘主象上任何一条 分划线的度数，但如与其相差180°的副象分划线在左边时，则应减去两分划线 所夹的格数乘10′，小数仍在分微尺上读取。例如图3-5（b）中，在主象分划线中 读取83°，因副象263°分划线在其左边4格，故应从83°中减去40′，最后读数为 83°－ 40′+ 8′51″=82°28′51″，与根据先读82°分划线算出的结果相同。 2.数字化读数法 如图3-6所示，中窗为度 盘对径分划影象，没有注记； 上窗为度和整10′注记，并用 小方框标记整10′数；下窗读 数为分和秒。读数时先转动 测微手轮，使中窗主、副象 分划线重合，然后进行读数。 如图中读数为64°15′22.″6
经纬仪的使用 第三章角度测 经纬仪的基本操作为:对中、整平、瞄准和读数。 (一)对中 对中的目的是使仪器度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线 上。操作步骤为: 1.张开脚架,调节脚架腿,使其高度适宜,并通过目估使架头水 平、架头中心大致对准测站点 2.从箱中取岀经纬仪安置于架头上,旋紧连接螺旋,并挂上锤球。 如锤球尖偏离测站点较远,则需移动三脚架,使锤球尖大致对准测站 点,然后将脚架尖踩实 略微松开连接螺旋,在架头上移动伩器,直至锤球尖准确对准测 站点,最后再旋紧连接螺旋。 2021/2/22
第 三 章 角 度 测 量 2021/2/22 10 三、经纬仪的使用 经纬仪的基本操作为：对中、整平、瞄准和读数。 （一）对中 对中的目的是使仪器度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线 上。操作步骤为： 1． 张开脚架，调节脚架腿，使其高度适宜，并通过目估使架头水 平、架头中心大致对准测站点。 2． 从箱中取出经纬仪安置于架头上，旋紧连接螺旋，并挂上锤球。 如锤球尖偏离测站点较远，则需移动三脚架，使锤球尖大致对准测站 点，然后将脚架尖踩实。 略微松开连接螺旋，在架头上移动仪器，直至锤球尖准确对准测 站点，最后再旋紧连接螺旋