大地测量仪器学6课件

大地测量仪器学第六章

水准仪的构造与检修6.1仪器检修基本知识

检修仪器除了检修人员应具有一定的操作技能以外，还应配备必须的检修设备和工具，以及材料和辅料，做为检修仪器的物质基础。另外要有一个良好的检修室，保证一定的检修环境和条件。一、检修室

为保证仪器的检修质量，检修仪器应在良好的环境中进行，有条件的单位应该给检修仪器创造好的条件，建立仪器检修室，对检修室的要求如下：

1．检修室应宽敞、清洁、明亮、干燥，地面要平整，墙壁应光滑。2．室内应防尘好，顶棚和墙壁最好刷上浅色油漆。3．室内温度应稳定，冬季最好用暖气取暖调节温度。4．室内应有足够亮度的均匀的照明日光灯组和工作台灯。大地测量仪器学二、主要设备

1．工作案：三边有保护板，案上铺胶皮垫。2．校正设备：可以用550毫米焦距的平行光管，4个为一组，安装在支架上。仪器校正台做成可升降调节的；也可以用台式校正仪。3．度盘偏心校正仪：两个读数显微镜放大倍数为100倍。4．倍率计：放大倍数10倍即可。5．虎钳；6．台钻；7．净化工作台：有条件的可以设置；8．研磨平台。三、常用工具大地测量仪器学1．手捻一套；2．各种规格的螺丝刀，以及特制长把螺丝刀一套；3．镊子一套，分软中硬三类及园头方头形式；4．各种形状和规格的挫刀、刮刀、十锦刀；5．吹风球；6．3—5倍的放大镜：眼罩式的手柄式的；7．酒精灯；8．玻璃钟罩：大小规格不等；9．玻璃缸和玻璃盒；10．大小磁盘、磁筒：盛放另件及清洗液；11．滴管瓶：盛仪器油、酒精、烯料、乙醚；12．大小园刷、瓶刷、毛刷；13．锤子：大小规格；14．钢板尺、塞尺；15．螺纹规；16．各种虎钳、尖咀钳、扁咀钳；17．油石；

大地测量仪器学

3．密封油灰：北光厂及其他厂配制；4．胶类：清滦、加拿大胶、环氧树脂、915胶；5．研磨材料1)金刚砂303，303十，306号，氧化铬、氧化铁、氧化铝、氧化饰。2)水砂纸、金相砂纸、砂布；6．擦拭材料：脱脂纱布、绸布、脱脂长丝棉、普通脱脂棉7．石膏粉、生漆8．锡箔纸、薄铜片、弹簧丝五、TDJ6和TDJ2经纬仪专用修理工具

为了维修仪器方便，提高检修仪器的质量和效率，有的工厂制造了成套的经纬仪检修工具，供仪器检修人员使用。北京光学仪器厂生产的经纬仪修理工具适用于该厂生产的TDJ6、TDJ2及DJ6—1经纬仪的检修工作。下面将修理工具主要内容列表如下，以供参考。大地测量仪器学序号名称单位数量用途1接架母扳子个1用于TU6、TDJ2、U6一l八种另件2安平丝母盖扳子1用于TDJ6、TDJ2、DJ6一l七种另件3安平丝母压卷扳子1用于U6一l一种另件4基座底板扳子1用于U6—1一种另件5顶簧库扳子1用于TDJ6、TDJ2、DJ6一l六种另件6下壳堵塞扳子1用于DJ61三种另件7调整堵盖扳子1用于DJ61一种另件8大物镜压卷扳子1用于U6一l二种另件9水泡架压卷扳子个1用于U6一l一种另件10杠杆长反光镜扳子1用于DJ61、TDJ2二种另件11大物镜压卷扳子1用于TDJ6、TU2四种另件12导向套扳子1用于TDJ6、TDJ2二种另件13轴肩螺母扳子1用于丁U2一种另件14除尘橡胶锤把1用于各种光学镜管擦洗除尘15小榔头把1用于行视差调整。轴承拆装16五倍放大镜1用于轴系表面检查17园头金属镊子把1用于TDJ6、TDJ2、DJ6一l六种另件18方头金属镊子把1用于TDJ6、TDJ2、DJ6一l十种另件19专用均线螺钉4用于TDJ61了DJ2、DJ6一l光路调整20校正针2用于校正仪器212″吊丝专用胎板1用于TDJ2自动补偿器装校226″吊丝专用胎板1用于TDJ6自动补偿器装校23专用改锥组1用于丁DJ6、丁DJ2、DJ6一l各种螺钉24钟表改锥组1用于小螺钉。顶丝的拆装25油盒1盛汽油用26吹风球1清洁另件大地测量仪器学6.2水准仪的基本构造

水准仪是用来测量地面上两点之间高差的仪器，除在大地测量中广泛应用外，还用在地震测量，水坝变形观测以及大型机器的安装工作等。随着我国科学技术的发展，工农业生产的迅速发展，水准仪使用更为广泛。为了保持仪器的精度，延长仪器的使用寿命，提高作业效率，了解仪器的结构特点，合理地使用仪器和检修仪器是很必要的。一、我国水准仪的系列标准

第一机械工业部曾颁布过S4级和S10级水准仪的专业标准，因在生产实践中按S4级基本参数及尺寸生产的水准仪，其中误差小于±3毫米，所以生产厂家都改为S3级水准仪。为了合理的选择仪器的结构参数，便于生产，便于维修，最大限度地满足我国科学技术的发展和工农业生产迅速发展的需要，第一机械工业部于一九七三年十二月召开了我国水准仪系列化，标准化会议，会议讨论并通过了我国新的水准仪系列标准。大地测量仪器学三、DS3水准仪基本构造

NS3型水准仪属于S3级，适用于国家三，四等水准测量及一般工程水准测量。

我国NS3型水准仪均采用原南京测绘仪器厂的典型设计图纸，零部件基本通用，这对于仪器的维修工作极为方便。NS3型水准仪与CSZ—1型水准仪的区别主要是望远镜放大倍数，长水准器的灵敏度都提高了，物镜由两片胶合式改进为三片分离式，竖轴下端用能调节的滚珠支承，因此提高了竖轴的灵活性。另外，水平制动手轮，脚螺旋手轮，调焦手轮等大多数厂家都采用塑料制成，鼓形螺母则采用尼龙塑料制成。

1、仪器基本结构

下面以江西光学仪器总厂所生产的NS3型水准仪为例，介绍仪器的拆卸及一般的检修方法。图6—13所示为江光总厂NS3型水准仪的外貌。大地测量仪器学1．物镜

2．物镜座紧定螺丝

3．簧片压板固定螺丝

4．制动螺旋

5．微动螺旋弹簧座

6．竖轴与轴套连接螺丝

7．脚螺旋座紧定螺丝

8．脚螺旋

9．竖轴调节螺丝固紧螺母

10．三角压板

11，三角底板

12．目镜组固定座

13．屈光度环

14．屈光度环紧定螺丝

15．目镜组固定座紧定螺丝

16，护罩固定螺丝

17．连接簧片图6-1大地测量仪器学2、仪器的主要技术参数

(1)望远镜

放大倍数

30倍

物镜有效孔径

42毫米

视场角

1°26′

视距乘常数

100

视距加常数

0

最短视距

2．5米(2)水准器格值

管状水准器格值

20″／2毫米

圆水准器格值

10′／2毫米(3)重量与尺寸

仪器高度

140毫米

仪器净重

2.06公斤

脚架(伸缩式)长度

950～1550毫米

脚架重量

3．5公斤大地测量仪器学1．制动螺旋2．制动环3．拆卸孔4．制动环压圈5．竖轴套6．竖轴套固定螺丝1．防脱螺丝(反牙)2．螺杆3．鼓形螺母4．松紧调节罩5．脚螺旋手轮6．脚螺旋螺杆固连螺丝7．凸块图6-2图6-3大地测量仪器学(二)脚螺旋的拆卸

用校正针插入松紧调节罩19(图6-4)的调节孔20内，旋下松紧调节罩，此时，三个脚螺旋町从基座中同时拔出，拔出部分的结构如图6-3所示-用起子顺时针旋下反牙防脱螺丝1(图6-3)，旋出螺母3，取下松紧调节罩4，整个脚螺旋部件可进行清洁(或修理)。若需取下脚螺旋座17(图6-4)时，须先旋下紧定螺丝18(图6-1之7)，然后将基座倒放在桌上，用专用扳手插在脚螺旋座的拆卸槽口内，即可旋下脚螺旋座，此座一般均不拆，而且是拧得很紧的。

脚螺旋螺杆2(图6-3)用三个螺丝6与脚螺旋手轮5固连在一起，清洁时不要将两者分离，以免螺丝6没旋紧而引起脚螺旋晃动。若需两者分离时，旋下三个螺丝6即可，但在复装时一定要将螺丝6旋紧，此外，安装脚螺旋时，要将鼓形螺母侧面的凸块7(图6-3)插入脚螺旋座的槽内。图6-4大地测量仪器学(三)望远镜托板部分的拆卸

旋下连接簧片压板的四个固定螺丝3(图6-1)，取下压板和簧片17，再旋下弹簧板1(图6-4)的控制螺丝8，望远镜筒与托板12即可分离。分离后的情况如图6-5所示3。(四)望远镜微动与微倾螺旋的拆卸

1．微动螺旋的拆卸

旋下紧定螺丝1(图6-5(a))，微动螺旋可从托板上旋下，再用校正针插入松紧调节罩2(图6-6)即图6-5之2的调节孔9(图6-6)内，旋下调节罩，此时，整个微动手轮即可从微动套中抽出，其结构如图6-6所示。用专用工具插入反牙防脱螺丝环5的槽口内，顺时针将其旋下，即可将鼓形螺母8旋下，松紧调节罩也可取下。用常规方法清洁这些零件，然后涂油复装。复装时要使鼓形螺母上的一条宽槽对准定位螺丝7的螺孔处，再将定位螺丝7旋紧即可。大地测量仪器学2．微倾螺旋的拆卸

微倾螺旋结构和拆卸方法与微动螺旋相同。(五)微倾机构的拆卸

NS3型水准仪的微倾机构与CSZ—1型相仿，

微倾俯仰板用螺丝9(图6-4)与托板12连接，螺丝9不仅起固连作用，而且还起转轴作用，当转动微倾螺旋时，微倾俯仰板挠螺丝9左右摆动。旋下螺丝9，微倾俯仰板即可取下，微倾顶针一端是球形(如图6-4所示)，固定在调节螺丝10的上端，不必将其拆下。调节螺丝10的作用与CSZ—1型水准仪的调节螺丝6相同，若要调整调节螺丝10时，需先旋松螺帽11，待螺丝10调好后，立即将螺帽11旋紧。(六)符合水准器部分的拆卸

NS3型水准仪的符合水准器结构与CSZ—1型基本相同，不同之处是直角棱镜座用两个螺丝固定在望远镜筒上。大地测量仪器学(七)望远镜部分的拆卸

NS3型水准仪的望远镜结构与CSZ—1型基本相同。两者之间最大的区别是NS3型的望远镜物镜将两片胶合式改进为三片分离式，而江光总厂的产品为二片分离式，其次是目镜组的结构也有些区别。

1．十字丝分划板组和目镜组的拆卸

旋下目镜组固定座12(图6-1)的三个紧定螺丝15(即图6-4之3)，目镜组固定座12即可拔出，其结构如图6-7所示。旋下十字丝分划板座2(图6-7)的压圈1，分划板座可取下。旋下十字丝分划板压圈11，分划板10可以倒出。旋下屈光度环3的三个紧定螺丝4，屈光度环3可取下。此时，可把目镜座7从目镜组固定座上旋下(不取下屈光度环也可以)，再旋下目镜片压圈9，则目镜片8，垫圈5，目镜片6均可倒出。十字丝分划板与目镜片需清洁时，只要旋下目镜座和目镜组固连座即可进行。大地测量仪器学2．物镜组的拆卸

旋下物镜座紧定螺丝2(图6-1)即图6-4之16)，物镜座连同视距乘常数调节圈一并取下，物镜内外表面即可进行清洁。物镜组结构如图6-8所示。用专用工具插在物镜片压圈6(图6-8)的拆卸槽口7内，旋下压圈6，物镜片2、垫圈3、物镜片4均可倒出。由图6-8可看出，物镜组是由两片透镜分离组成的，两者之间的相互平行度及间隙要求比较严，同时要求镜片2与4要共光轴，故无特殊需要，一般不要将物镜片拆下来，以免产生成象模糊。复装时除参照CSZ-1型水准仪有关内容外，还应注意：

(1)垫圈3(图6-8)是一铜圈，其一端是平面，另一端是有点斜度的斜面，复装时切勿装反。(2)为了保证两镜片相互平行，复装镜片时，可先将镜片叠好(按镜片、垫圈、镜片)，然后放在一个圆柱形座上，再垂直地慢慢将物镜座套上，最后旋紧压圈即可。大地测量仪器学

3．调焦镜组的拆卸

旋下望远镜调焦手轮中间的固定螺丝16(图6-5)，取下手轮，即是图6-9所示情况。旋下调焦手轮座1(图6-9)的三个固定螺丝2(不取下手轮也可以)，轴座1的三个固定螺丝可通过螺丝拆卸孔17(图6-3)逐个旋下，然后将轴座连同齿轮一并取下，此时，调焦滑筒可从物镜或目镜任一端抽出来。若从物镜端抽出，需先取下物镜座，再旋下弹簧套固定螺丝18(图6-3)，调焦滑筒即可抽出。若从目镜端抽出，则只取下目镜组固定座，再旋下调焦镜限程螺丝19(图6-3)，调焦滑筒也可抽出，其结构如图6-10所示。用专用工具插在压圈l(图6-10)的槽口内旋下压圈，调焦镜片可倒出。安装调焦滑筒时，先使齿条靠住弹簧套(此时弹簧套固定螺丝不要旋得太紧)，再装上螺旋轴座及齿轮，使齿轮与齿条啮合好，然后旋紧弹簧套固定螺丝。

物镜片，目镜片，十字丝分划板、调焦镜片无必要时，一般不需拆下来，以免安装时不小心将其碰破。它们的清洁，安装方法及安装时应注意的问题参照CSZ-土型水准仪。大地测量仪器学1．调焦手轮轴座

2．轴座固定螺丝

3．齿轮图6-91．压圈

2．调焦镜片

3．调焦滑简

4．齿条图6-10大地测量仪器学

(三)基座部分

除参照CSZ-重型水准仪有关部分，还应检查脚螺旋与仪器底板24(图6-3)之间是否有隙动，因有隙动存在，也会引起基座晃动。遇此情况，先旋松六角螺帽25，再适当地旋紧底板固连螺丝26，使脚螺旋脚尖在三角弹性压板和底板间无隙动，最后旋紧六角螺帽，直至固连螺丝拼紧为止。(四)制动螺旋部分

制动螺旋失效，一般是顶杆27(图6-3)缺损，顶杆长度不够，顶杆前面的制动块28丢失或者是螺杆与螺丝滑丝所引起的，只要根据仪器结构情况，重配顶杆(或制动块)即可将故障排除。(五)微动、微倾螺旋部分微动(或微倾)螺旋失效原因一般是鼓形螺母侧面凸块没有插在微动套3(图6-18)的槽内，因此，螺母没固定住而随螺杆一起转动，将微动(或微倾)螺旋拆下重新安装，使螺母侧面凸块插入微动套槽内，旋紧松紧调节罩即可。大地测量仪器学(六)望远镜部分

参照CSZ-重型水准仪有关部分。此外，NS3型水准仪的物镜是两片分离式组成，两镜片不共光轴也会弓I起望远镜成象不清晰，相对转动物镜各透镜，直至影象清晰为止