文章論述了全站儀的工作原理及使用方法,全站儀校正方法,全站儀使用的注意事項等。
全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀相比,全站儀增加了許多特殊部件,因此而使得全站儀具有比其它測角、測距儀器更多的功能,使用也更方便。這些特殊部件構(gòu)成了全站儀在結(jié)構(gòu)方面如下特點:
全站儀的望遠(yuǎn)鏡實現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強(qiáng)大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能,使全站儀使用極其方便。
作業(yè)時若儀器縱軸傾斜,會引起角度觀測的誤差,盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸(或單軸)傾斜自動補(bǔ)償系統(tǒng),可對縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測,并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′)。也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差,由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算。
鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件,全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式,便于正、倒鏡作業(yè)時操作。
全站儀可以通過BS—232C通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲的數(shù)據(jù)輸入計算機(jī),或?qū)⒂嬎銠C(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀,實現(xiàn)雙向信息傳輸。
(1)按角度測量鍵,使全站儀處于角度測量模式,照準(zhǔn)第一個目標(biāo)A。
(2)設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。
(3)照準(zhǔn)第二個目標(biāo)B,此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。
(1)設(shè)置棱鏡常數(shù)
測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中,儀器會自動對所測距離進(jìn)行改正。
(2) 設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值
光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化,15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個標(biāo)準(zhǔn)值,此時的大氣改正為0ppm。實測時,可輸入溫度和氣壓值,全站儀會自動計算大氣改正值(也可直接輸入大氣改正值),并對測距結(jié)果進(jìn)行改正。
(3)量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。
(4)距離測量
照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心,按測距鍵,距離測量開始,測距完成時顯示斜距、平距、高差。全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式,測量時間約2.5S,最小顯示單位1mm;跟蹤模式,常用于跟蹤移動目標(biāo)或放樣時連續(xù)測距,最小顯示一般為1cm,每次測距時間約0.3S;粗測模式,測量時間約0.7S,最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標(biāo)測量時,可按測距模式(MODE)鍵選擇不同的測距模式。
(1)設(shè)定測站點的三維坐標(biāo)。
(2)設(shè)定后視點的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點的坐標(biāo)時,全站儀會自動計算后視方向的方位角,并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。
(3)設(shè)置棱鏡常數(shù)。
(4)設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
檢驗時先將儀器大致整平,將長氣泡平行于兩腳螺旋,假設(shè)為0度方向,再調(diào)平,再旋轉(zhuǎn)90度使氣泡垂直于第三個腳螺旋再調(diào)平,然后回到0度位置看是否居中,如不居中照之前方法重來。再90度方向看是否居中,如不平如前一樣,要是這兩方向都平就旋轉(zhuǎn)至180度方向,看氣泡是否居中,是則不用校正,不是則要校正。
其校正方法是(首先看差多少,再確定差的一半距離,再通過調(diào)校正螺絲使其改正一半。在調(diào)的時候始終把握這樣一個觀念氣泡在那邊就那邊高,校正螺絲是順時針升高,逆時針降低,只把握住這點不管校正螺絲在左邊還是右邊都可照此做。上面做完之后回到0度位置,看是否居中,如不居中照以上方法重來。)
校正的目的是使水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸,即用校正針撥動水準(zhǔn)管一端的校正螺釘,使氣泡向正中間位置退回一半,為使豎軸豎直,再用腳螺旋使氣泡居中即可。此項檢驗與校正必須反復(fù)進(jìn)行,直到滿足條件為止。
這項是在長氣泡完好的基礎(chǔ)上做的,首先將長氣泡調(diào)平,這里是指各方向都已平了。然后看圓氣泡是否居中,如不是則通過調(diào)氣泡下面三顆螺絲將其調(diào)平,當(dāng)然這里面有經(jīng)驗,總之在保證各螺絲既緊又能使其居中,一般哪邊高就調(diào)哪顆。
將儀器架好之后,我們假設(shè)0度方向,把對中器對準(zhǔn)地面一個目標(biāo),目標(biāo)越小越好,最好是自己做個十字點。然后旋轉(zhuǎn)180度,看是否對中,如不是則要校正。首先打?qū)χ衅髯o(hù)蓋看到四顆螺絲,再看對中器的十字絲或者小圓點在地面目標(biāo)的哪邊,例如在上邊就松上面那顆螺絲,緊下面那顆。在這里請注意,也只是改一半,調(diào)到差距一半即可。同理左邊就松左邊緊右邊,其它方向按此理推,然后旋轉(zhuǎn)至0度位置看是否居中,如不是照此方法重做。
首先將儀器整平,在20米外貼一十字絲。先在盤左照準(zhǔn)目標(biāo)再置0,再旋轉(zhuǎn)180度盤右照準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù),正常情況是180度正負(fù)15秒.如不是就要校正,最好是這樣多做幾次以確定誤差到底有多大,然后通過水平微動改誤碼差一半,這時十與目標(biāo)不重合,十字絲在目標(biāo)左邊就松左邊緊右邊,反之松右邊緊左邊,再回到盤左按之前方法重來,反復(fù)幾次看誤差是否達(dá)到允許范圍。
1.在太陽光照射下觀測儀器,應(yīng)給儀器打傘,并帶上遮陽罩,以免影響觀測精度。在雜亂環(huán)境下測量,儀器要有專人守護(hù)。當(dāng)儀器架設(shè)在光滑的表面時,要用細(xì)繩(或細(xì)鉛絲)將三腳架三個腳聯(lián)起來,以防滑倒。
2.當(dāng)架設(shè)儀器在三腳架上時,盡可能用木制三腳架,因為使用金屬三腳架可能會產(chǎn)生振動,從而影響測量精度。
3.光學(xué)元件應(yīng)保持清潔,如沾染灰沙必須用毛刷或柔軟的擦鏡紙擦掉。禁止用手指撫摸儀器的任何光學(xué)元件表面。清潔儀器透鏡表面時,請先用干凈的毛刷掃去灰塵,再用干凈的無線棉布沾酒精由透鏡中心向外一圈圈的輕輕擦拭。除去儀器箱上的灰塵時切不可作用任何稀釋劑或汽油,而應(yīng)用干凈的布塊沾中性洗滌劑擦洗。
目前,世界上許多著名的測繪儀器生產(chǎn)廠商均生產(chǎn)有各種型號的全站儀。不同型號的全站儀,其具體操作方法會有較大的差異。下面簡要介紹全站儀的基本操作與使用方法。
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