全站仪在工程测量中的应用及其维护

1、水准仪的使用方法 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。一、水准仪器组合：1.望远镜   2.调整手轮  3.圆水准器  4.微调手轮5.水平制动手轮  6.管水准器 7.水平微调手轮  8.脚架二、操作要点：在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水

2、。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。计算公式：两点高差=后视前视。三、校正方法：将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a、b 。计算如果abab 时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。四、保养与维修：1水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用；2避免阳光直晒，不许可随便拆卸仪器；3每个微调都应轻轻转

3、动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片；4仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理；5每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。经纬仪的使用方法1）三脚架调成等长并适合操作者身高，将仪器固定在三脚架上，使仪器基座面与三脚架上顶面平行。 2）将仪器舞摆放在测站上，目估大致对中后，踩稳一条架脚，调好光学对中器目镜（看清十字丝）与物镜（看清测站点），用双手各提一条架脚前后、左右摆动，眼观对中器使十字丝交点与测站点重合，放稳并踩实架脚。 3）伸缩三脚架腿长整平圆水准器 4）将水准管平行两定平螺旋，整平水准管。 5）平转照准部90度，用第三个螺旋整平水准管。 6）检查光学对中，若有少量偏差，可打开连接

4、螺旋平移基座，使其精确对中，旋紧连接螺旋，再检查水准气泡居中全站仪的使用方法全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型号的全站仪。一）、概况电磁波测距按测程来分，有短

5、程(3km)、中程(315km)和远程(15km)之分。按测距精度来分，有级(5mm)、级(5mm 10mm)和级(10mm)。按载波来分，采用微波段的电磁波作为载波的称为微波测距仪；采用光波作为裁波的称为光电测距仪。光电测距仪所使用的光源有激光光源和红外光源(普通光源已淘汰)，采用红外线波段作为载波的称为红外测距仪。由于红外测距仪是以砷化稼(GaAs)发光二极管所发的荧光作为载波源，发出的红外线的强度能随注入电信号的强度而变化，因此它兼有载波源和调制器的双重功能。GaAs发光二极管体积小，亮度高，功耗小，寿命长，且能连续发光，所以红外测距仪获得了更为迅速的发展。本节讨论的就是红外光电测距仪。

6、（二）、测距原理欲测定A、B两点间的距离D，安置仪器于A点，安置反射镜于B点。仪器发射的光束由A至B，经反射镜反射后又返回到仪器。设光速c为已知，如果光束在待测距离D上往返传播的时间 。已知，则距离D可由下式求出式中cc。n，c。为真空中的光速值，其值为299792458ms, n为大气折射率，它与测距仪所用光源的波长，测线上的气温t, 气压P和湿度e有关。测定距离的精度，主要取决于测定时间 的精度，例如要求保证±lcm的测距精度，时间测定要求准确到67×10lls，这是难以做到的。因此，大多采用间接测定法来测定 。间接测定 的方法有下列两种：1脉冲式测距由测距仪的发射系统

7、发出光脉冲，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，测出这一光脉冲往返所需时间间隔( )的钟脉冲的个数以求得距离D。由于计数器的频率一殷为300MHz(300×106Hz)，测距精度为O.5m，精度较低。2相位式测距由测距仪的发射系统发出一种连续的调制光波，测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相依移，以测定距离D。红外光电测距仪一般都采用相位测距法。在砷化镕(GaAs)发光二极管上加了频率为f的交变电压(即注入交变电流)后，它发出的光强就随注入的交变电流呈正弦变化，这种光称为调制光。测距仪在 A点发出的调制光在待测距离上传播，经反射镜反射后被接收器所接收，然后用相位计将发射信号

8、与接受信号进行相位比较，由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移。（三）、全站仪的操作与使用不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。1.全站仪的基本操作与使用方法1）水平角测量（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。（2）设置A方向的水平度盘读数为0°0000。（3）照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。2）距离测量（1）设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。（2）设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，1

9、5和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。（4）距离测量照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按测距模

10、式（MODE）键选择不同的测距模式。应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。3）坐标测量（1）设定测站点的三维坐标。（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。（3）设置棱镜常数。（4）设置大气改正值或气温、气压值。（5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。全站仪在工程测量中的应用及其维护随着现代科学技术的不断发展和计算机 的广泛 应用 ，现代测绘技

11、术水平也得到了迅速的提高 ，测绘野外作业手段也有了质的飞越。一种集测距装置、测角装置和微处理器为一体的新型测量仪器就应运而生。这种能自动测量和计算，并通过电子手簿或直接实现自动记录，存储和输出的测量仪器，称为全站型电子速测仪，简称全站仪。全站仪主要由五个系统组成：控制系统、测角系统、测距系统、记录系统和通讯系统。 全站仪组成及各系统间关系控制系统是全站仪的核心，主要由微处理机、键盘、显示器、存储卡、制动和微动旋钮 、控制模块和通讯接口等软硬件组成 。根据要求 ，通过键盘 (面板 )可 以进行各种控制操作如 ：参数预置，选择显示和记录模式 ，进行存贮卡格式化，建立或选择工作文件，数据输入输出确定

12、测量模式等。 1  全站仪的基本组成 全站仪即全站型电子速测仪，是由电子测角、电子测距 、电子计算和数据存储单 元等组成 的三维坐标测 量系统 测量结果 能自动显示，并能与外接设备交换数据的多功能测量仪器。 从总体上看全站仪有下列两大部分组成 ： 1.1  为采集数据而没置的专用设备：主要有电子测角系统 ，电子测距系统，数据存储系统，还有自动补偿设备等。 1.2 过程控制机 ：主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能。过程控制机包 括与测 量数据相连接的外转设备及进行计算、产生指令的微处理机 。 2 全站仪的使用 在全站仪的使用问题上 ，不 同的厂家 生产的仪器 有着一定

13、的差异 ，但进行数据采集操作过程 大致是 相同的。全站仪采集碎部 点的过程如下 ： 21  测 站安置仪器 在测站上将仪 器进行整平 、对 中 ，其具体 作法与常规测绘仪器 的整平对 中方法相 同。 2_2 打开电源 开 启 电源 的方法 ：将 电源 开关打 开 ，显示 屏显示 ，所有点 阵发亮 几秒后 即可进行 测量 。对各种类型 的仪器 可参 照仪器使用说 明书进行操作 。 23 设置 垂直零点  松开望远镜 制动螺旋将望远 镜上下转 动 ，当望远镜通过水平线时 ，将指示 出垂直零 点，并显示 垂直角。 24 仪器参数 设置 仪器参数是 控制仪器测量状 态 、显示状 态

14、数据改正等功能 的变量 ，在全站仪 中一般 都可根据测量要求通过键 盘进行改变 ，并且所选取 的选择项可保存 到下一 次改变为止。 25 设 置度盘初始值 可先 照准定 向 目标 ，然后按 “OSET”键设嚣度盘初值为 0度 。也可用水平制动 和微动螺旋转动全站仪使其水平角为要求的值用“HOLD”键 锁定度盘，再转动照准部 瞄准定向 目标 ，第二次用 “HOLD”键解锁 ，完成初始设置 。 26 照 准待测 目标进行水平 角和距离测量  在完 成测量后全 站仪将根据用户 的设置在 屏幕 上显示测 量结 果。 以上 是全站仪 进行 角度测 量和距 离测量的工作过程 ，全 站仪的其它功能

15、用户可根据所购买 的仪器 说明书进行 操作。 3 全站仪保管的注意事项 31 仪器应 由专人负责保管 。 32 仪器箱 内应保持干燥 ，及 时更换 干燥 剂。仪器必须放置专 门架上或固定位 置。 3。3 仪器长期不用时 ，应 以一月左右定期取 出通风防霉并通 电驱潮以保 持仪 器良好 的工作状 态。34 仪器放置要整齐，不得倒置。 4 全站仪使用时的注意事项 41  开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢 固 42 开箱后 提取仪器前 ，要看 准仪 器在箱 内放置 的方式 和位置 ，装 卸仪器时 ，必须握住提手 ，将仪器从仪器箱取 出或装 入仪器箱时 ，应握住仪器提手和底座 ，不可握住显

16、示单元 的下部 。切 不可拿仪 器的镜筒 ，否则会影 响内部 固定部件 ，从而 降低仪器 的精度 。应握住仪器 的基座部分 ，或双手握住望远镜支架 的下部 。仪器用毕 ，先盖上物镜罩 ，并擦 去表面 的灰尘 。装箱时各部位要放置妥 帖，合 上箱盖 时应无 障碍。 43 在太 阳光照射 下观测仪器 ，应 给仪 器打伞 ，并 带上遮 阳罩 ，以免影响观测精度 。在 杂乱环 境下 测量 ，仪器要有专人守护。当仪器架设在光滑 的表面 时 ，要用细绳 (或细铅丝 )将三脚架 三个脚联起来 以防滑倒。仪器箱 上严禁坐人 。 4-4  当架设仪器在 三脚架上时 ，尽 可能用木制三脚架 因为使用金属

17、三脚架可能会产生振动 ，从而影响测量精度 。 45  当测站之 间距 离较远 ，搬站 时应 将仪器卸下 ，谨记放松 仪器上 的的制动 ，装箱后背着走 。行走前要检查仪器箱是否锁好 ，检查安全带是否系好 。当测站之间距离较近 ，搬站时可将仪器连 同三脚架一起靠在肩上 ，但仪器要尽量保持直立放置 。 46 搬站之 前 ，应检查 仪器与脚 架 的连 接是否 牢固 ，搬 运时 应 把制动螺旋略微关住 ，使仪器在搬站过程 中不致晃动 。 47 仪器任何 部分发生故 障 ，不勉 强使用 ，应立 即检修 ，否则会 加剧仪器的损坏程度。 48 光学元件应保持 清洁 ，如沾染灰沙必须 用毛刷或柔软 的

18、擦 镜纸擦掉。禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。清洁仪器透镜表面时 ，清先用干净 的毛刷扫 去灰尘 ，再用 干净 的无 线棉布沾酒精 由透镜中心向外一圈圈地轻轻擦拭 。除去仪器箱上 的灰尘时切不可作用任何稀释剂或汽油 ，而应用干净的布块沾 中性洗涤剂擦洗 。 49 在潮湿环境 中工作 ，作业结束 ，要 用软布擦干仪器表 面的水 分及灰尘后装箱。 回到办公室后立即开箱取 出仪器放 于干燥 处 ，彻底凉干后再装箱内。 410 冬天室内、室外温差较大时，仪 器搬 出室外或搬入室内 ，应隔一段时间后才能开箱。 5 仪器转运时的注意事项 51  首先把仪器装在仪 器箱内 ，再把仪 器箱 装在专供转运用 的木箱内 ，并在空隙处填以泡沫 、海绵 、刨花或其他防震物 品。装 好后将 木箱或塑料箱盖子盖好。需要时应用绳子或胶皮带捆扎结实 。 52 无专供转运 的木箱 或塑料箱 的仪器 不应 托运 ，应