经纬仪的检验与校正

第六节、经纬仪的检验与校正经纬仪有以下四个轴线：水准管轴（LL)竖轴(VV)望远镜视准轴(CC)横轴(HH)此外望远镜还有十字丝这些轴系应满足以下条件：（1）照准部水准管轴垂直于竖轴（LL⊥VV）；（2）望远镜视准轴垂直于横轴(CC⊥HH)；（3）横轴垂直于竖轴（HH⊥VV）；（4）十字丝竖丝垂直于横轴。一、LL⊥VV的检验与校正：1.检验先将仪器大致整平，转动照准部，使其水准管平行于任意两只脚螺旋的连接。相对转动这两只脚螺旋使水准管气泡居中。如图a所示，然后将照准部转动180°，如水准管气泡仍居中，说明水准管轴与竖轴垂直，若气泡不再居中，则说明水准管轴与竖轴不垂直，需要校正。2.校正用校正针拨动水准管一端的校正螺丝使气泡向中央退回偏离格数的一半，这时水准管轴与竖轴垂直，如图c所示，然后相对转动这两只脚螺旋，使气泡居中，这时水准管轴水平，竖轴处于竖直位置，如图d所示。此项检验校正要反复进行，直到气泡偏离零点不大于半格为止。二、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正：1.检验整平仪器，用十字丝交点精准照准大约与仪器同高的明显目标点P，如下图所示，然后制动照准部与望远镜，转动望远镜微动螺旋，使望远镜绕水平轴上、下微动，若目标点不离开纵丝，如图a所示，则说明条件满足。否则需要校正，如图b所示。2.校正旋下十字丝目镜分划板护盖，松开与目镜筒相连的四个压环螺丝，如图所示，转动目镜筒，使目标点P落在十字丝纵丝上为止。校正好后，将压环螺丝拧紧，旋上护盖。三、CC⊥HH的检验与校正：1、检验视准轴不垂直于水平轴所偏离的角值c称为视准轴误差。c角是由于十字丝交点位置不正确而产生的。具有视准轴误差的望远镜绕水平轴旋转时，视准轴所形成的轨迹不是一个平面而是一个圆锥面。这样观测同一竖直面内不同高度的点，水平度盘的读数将不相同，从而产生测角误差。检验方法如下：

（1）在平坦地面上，选择相距约100m的A、B两点，在AB连线中点O处安置经纬仪，如下图所示，并在A点设置一瞄准标志，在B点横放一根刻有毫米分划的直尺，使直尺垂直于视线OB，A点的标志与B点横放的直尺应大致与仪器大致同高。（2）用盘左位置瞄准A点，制动照准部，然后纵转望远镜成盘右位置，在B点尺上读得B1，如上图a所示。

（3）用盘右位置再瞄准A点，制动照准部，然后纵转望远镜成盘左位置，再在B点尺上读得B2，如上图b所示。

如果B1与B2两读数相同，说明视准轴垂直于横轴。如果B1与B2两读数不相同，则需要校正。2.校正如上图b所示，B1与B2两读数之差至仪器中心所夹的角度是视准轴误差的4倍，即∠B1OB2=4c。在尺上定出B3点，使B2B3=1/4B1B2;此时，OB3垂直于仪器的水平轴方向。用校正针拨动十字丝环左右两个校正螺丝，平移十字丝分划板，至十字丝交点与B3点重合为止。四、HH⊥VV的检验与校正：若横轴不垂直于竖轴，则仪器整平后竖轴虽已竖直，横轴并不水平，因而视准轴绕倾斜的横轴旋转所形成的轨迹是一个倾斜面。这样，当瞄准同一铅垂面内高度不同的目标点时，水平度盘的读数并不相同，从而产生测角误差，影响测角精度，因此必须进行检验与校正。1、检验

（1）在距一垂直墙面20～30m处，安置经纬仪，整平仪器，如右图所示。（2）盘左位置，瞄准墙面上高处一明显目标P，仰角宜在30˚左右。（3）固定照准部，将望远镜置于水平位置，根据十字丝交点在墙上定出一点A。（4）倒转望远镜成盘右位置，瞄准P点，固定照准部，再将望远镜置于水平位置，定出点B。

如果A、B两点重合，说明横轴是水平的，横轴垂直于竖轴；否则，需要校正。

2、校正

（1）在墙上定出A、B两点连线的中点M，仍以盘右位置转动水平微动螺旋，照准M点，转动望远镜，仰视P点，这时十字丝交点必然偏离P点，设为P′点。

（2）打开仪器支架的护盖，松开望远镜横轴的校正螺钉，转动偏心轴承，升高或降低横轴的一端，使十字丝交点准确照准P点，最后拧紧校正螺钉。

此项检验与校正也需反复进行。

由于光学经纬仪密封性好，仪器出厂时又经过严格检验，一般情况下横轴不易变动。但测量前仍应加以检验，如有问题，最好送专业修理单位检修。近代高质量的经纬仪，设计制造时保证了横轴与竖轴垂直，故无须校正。五、竖盘指标差的检验与校正（1）检验

安置经纬仪，仪器整平后，用盘左、盘右观测同一目标点A，分别使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L和R，用式（3-11）计算竖盘指标差x，若x值超过1′时，需要校正。

（2）校正

先计算出盘右位置时竖盘的正确读数R0＝R－x，原盘右位置瞄准目标A不动，然后转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为R0，此时竖盘指标水准管气泡不再居中了，用校正针拨动竖盘指标水准管一端的校正螺钉，使气泡居中。

此项检校需反复进行，直至指标差小于规定的限度为止。第七节、水平角测量误差来源及消减措施一、仪器误差：（1）仪器制造和加工不完善引起的误差，如度盘分划不均匀，水平度盘偏心等。（2）仪器检校不完善引起的误差1）视准轴误差：由视准轴不垂直横轴引起的，对水平方向观测值的影响为2c，可采用盘左、盘右观测值取平均的方法加以消除。2）横轴误差：横轴不垂直于竖轴，盘左、盘右观测时对水平角影响为i角误差，也可以采用盘左、盘右观测值取平均的方法消除。3）竖轴倾斜误差：由水准管轴不垂直于竖轴引起的误差，这种误差无法用观测方法来消除，因此，在视线倾斜过大的地区观测水平角，要特别注意仪器的整平。4）度盘偏心差：由于度盘加工及安装不完善引起的，使照准部旋转中心与水平度盘的圆心不重合。该误差可采用盘左、盘右读数取平均的方法予以减小。5）度盘刻划不均匀误差：由于仪器加工不完善引起的。在高精度测量时，在各测回间变换度盘起始读数（180°/n），减小这项误差的影响。6）竖盘指标差：可以用盘左、盘右取平均的方法消除。

二、观测误差（1）对中误差：仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，造成测角误差。对中误差的影响与偏心距成正比，与边长成反比。所以测水平角时要仔细对中，在短边测量时更要严格对中。（2）整平误差整平误差引起的竖轴倾斜误差，在同一测站竖轴倾斜的方向不变，它对水平角观测的影响与观测目标的倾角有关，倾角愈大，影响也愈大。竖轴倾斜误差不能通过盘左、盘右的观测方法加以消除。因此，必须注意仪器照准部水准管轴与竖轴垂直的检校，在观测中注意整平。一般规定，在观测过程中，水准管气泡偏离中央不应超过一格。（3）目标偏心误差：由标杆倾斜引起。该误差与偏心距e成正比，与边长成反比。因此，在水平角观测中，除注意把标杆立直外，还应尽量照准标杆的底部，尤其当短边较短时，更应注意。（4）照准误差照准误差与望远镜的放大倍率有关。正常人眼睛的最小分辨角为60″，当所观察的两点对眼睛构成的视角小于60″时就不能分辨。通过放大率为V的望远镜照准目标时，照准误差为60″/v。一般J6级光学经纬仪望远镜的放大倍率为25-30倍，则最大的照准误差为2.0″-2.4″。此外，照准误差还与目标的亮度及视差的消除程度有关。（5）读数误差