经纬仪使用教程比老师教的还详细!附视频解说
发布时间:2022-01-08 03:24

  经纬仪是架空线路基础工程主要测量仪器之一,可用来测量水平角度、竖直角度、距离和高程。经纬仪的种类很多,它的结构也是多种多样的,一般常用的普通经纬仪有游标和光学两种。目前,输配电线路工程测量中主要用RTK或全站仪测量,但还是部分施工单位采用经纬仪测量。经纬仪测量大多采用光学经纬仪和电子经纬仪。本次主要针对经纬仪测量进行详细阐述,若需学习其他测量方法的我们将在今后找机会再作介绍。

  “D”、“J”分别为大地测量和经纬仪的汉语拼音第一个字母,数字“1”、“2”、“6”是表示仪器的精度等级,即该类仪器的一测回水平方向中的误差,以秒为单位来表示。数字越小,仪器精度越高。

  经纬仪是架空线路基础工程主要测量仪器之一,可用来测量水平角度、竖直角度、距离和高程。经纬仪的种类很多,它的结构也是多种多样的,一般常用的普通经纬仪有游标和光学两种。目前,输配电线路工程测量中主要用RTK或全站仪测量,但还是部分施工单位采用经纬仪测量。经纬仪测量大多采用光学经纬仪和电子经纬仪。本次主要针对经纬仪测量进行详细阐述,若需学习其他测量方法的我们将在今后找机会再作介绍。

  “D”、“J”分别为大地测量和经纬仪的汉语拼音第一个字母,数字“1”、“2”、“6”是表示仪器的精度等级,即该类仪器的一测回水平方向中的误差,以秒为单位来表示。数字越小,仪器精度越高。

  4.双手各提脚架一条腿前后、左右摆动眼观对中器寻找目标,使测站点标志的影像精确位于分划板小圆圈的中心。

  4.双手各提脚架一条腿前后、左右摆动眼观对中器寻找目标,使测站点标志的影像精确位于分划板小圆圈的中心。

  整平的目的是使仪器的竖轴处于竖直位置,水平度盘处于水平位置,其操作步骤如下:

  来回调节三角架的三条腿的长短,使基面圆水准器的气泡落在小圆圈内。(粗平)

  注意:调节三脚架架腿时,要使用双手操作,避免因操作用力不当,大幅度地晃动仪器会出现损坏仪器的现象。同时,要注意三脚架的三个腿要踩实。

  2)在圆水准器气泡居中的前提下,转动仪器,使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋的连接线

  5)按上述步骤反复进行,直至长水准管在任 何位置气泡偏离中央不超过半格为止。

  整平的目的是使仪器的竖轴处于竖直位置,水平度盘处于水平位置,其操作步骤如下:

  来回调节三角架的三条腿的长短,使基面圆水准器的气泡落在小圆圈内。(粗平)

  注意:调节三脚架架腿时,要使用双手操作,避免因操作用力不当,大幅度地晃动仪器会出现损坏仪器的现象。同时,要注意三脚架的三个腿要踩实。

  2)在圆水准器气泡居中的前提下,转动仪器,使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋的连接线

  5)按上述步骤反复进行,直至长水准管在任 何位置气泡偏离中央不超过半格为止。

  注意:若同一个人观测,在观测过程中,不需要对目镜再进行对光调整。否则,就需要对仪器进行检校。

  使用望远镜上的缺口和准星(或瞄准器)照准目标,使观测目标在望远镜的视场内,即旋紧望远镜和各制动螺旋。

  转动望远镜对光螺旋,使观测的目标影像清晰,同时注意消除视差(视差的消除方法与水准仪消除视差的方法相同)。

  当目标成像较细时,可使用十字丝纵丝的单丝照准目标。转动照准部微动螺旋,使被观测的目标,准确地与十字丝纵丝重合。若目标是标杆或成像有一定的宽度时,可使用十字丝纵丝的双丝照准目标,即使目标成像准确地夹在双丝的中间。这种情况要求照准目标必须垂直,用双丝检查照准目标时,其左右是否对称。

  注意:旋转照准部微动螺旋精确照准目标时,应尽可能地使微动螺旋的旋转方向一致,若旋转过而没有照准目标时,不要使用回转的方法照准目标,应松动制动螺旋,重新照准,以避免因微动螺旋有间隙差造成测量误差。

  )的情况,应尽可能瞄准目标底部。如用垂球线作为找准的目标,应注意使垂球尖准确对正测点,并瞄准垂球线的上部,如上图(a)。1.目镜调焦对光:松开经纬仪望远镜、水平制动和竖直制动螺旋,使望远镜朝向天空或较远处,转动目镜调焦螺旋,直至望远镜内十字丝清晰。注意:若同一个人观测,在观测过程中,不需要对目镜再进行对光调整。否则,就需要对仪器进行检校。

  使用望远镜上的缺口和准星(或瞄准器)照准目标,使观测目标在望远镜的视场内,即旋紧望远镜和各制动螺旋。

  4.物镜调焦对光:转动望远镜对光螺旋,使观测的目标影像清晰,同时注意消除视差(视差的消除方法与水准仪消除视差的方法相同)。

  当目标成像较细时,可使用十字丝纵丝的单丝照准目标。转动照准部微动螺旋,使被观测的目标,准确地与十字丝纵丝重合。若目标是标杆或成像有一定的宽度时,可使用十字丝纵丝的双丝照准目标,即使目标成像准确地夹在双丝的中间。这种情况要求照准目标必须垂直,用双丝检查照准目标时,其左右是否对称。

  瞄准目标时要用十字丝的中央部位。如观测水平角,可视目标影像的大小情况,将目标影像夹在双纵丝内且与双丝对称,或用单纵丝与目标重合,如上图所示

  (a)。5 经纬仪读数及读数方法1.度盘读数两个度盘读数都是用望远镜旁边的读数显微镜去读取。水平度盘影像用水平度盘照明反光镜(18)照明,竖直度盘影像用竖盘照明反光镜(14)照明。J2光学经纬仪的读数窗中只能看到水平度盘或竖直度盘二者之一的影象。

  无论那个度盘的影像出现于显微镜中、测微小窗的影像总是出现于度盘影像的左边,转动读数显微镜目镜(2)可使度盘的影像清晰。

  放松止动螺旋(4)和(6),转动照准部,用望远镜上的光学瞄准器(7)的十字丝粗略找准目标,轻轻锁紧止动手轮(4)和(6),旋转照准部微动螺旋(11)和望远镜微动螺旋(9),使望远镜分划板十字丝精确照准目标。目标小于双丝之间的宽度宜用双丝瞄准,反之则用单丝瞄准。

  顺时针转动换象手轮(10)到转不动为止,使盖面白线成水平,打开与转动水平度盘照明反光镜(18),使水平度盘有均匀、明亮光线照明。调节读数显微镜目镜(2),使度盘影像清晰、明确。拨开水平度盘变换手轮的护盖,转动变换手轮(12),使在读数窗内看到所需之度盘读数。(水平调零之用)

  关好护盖,应注意在转动变换手轮(12)时不宜用力过大,以免影响望远镜竖丝偏离目标。在置换度盘位置后,宜检查一下望远镜内见到的目标是否移动。

  测微手轮的最后转动必须是同一顺时针方向的。当转动测微手轮至测微尺刻划未端时,应注意不宜再继续转动,以免损伤测微尺。

  J2经纬仪读数窗口有两种,一种如上图(一),整度数由上窗中央或偏左的数目字读得171°,上窗口中的小缺内的数字为整十位分数;左窗内左边数字为整分数,右边的数字为整十秒数,个位秒数从上数到指标线有多少格数即为整秒数。

  测微尺上下共刻600格,每小格为1″,共计10′,左边的数目字为分,右边的数目字乘10″,再数到指标线的格数即秒数。度盘上读得的读数加上测微尺上读得的读数之和即为全部的正确的读数。如上图:9′+2×10″+6″=9′26″

  2)当小窗口中读数为0、1、2时且左边的整度数可能看不齐,这时应读偏右或居中的值,

  另一种如上图,按正像在左(中心偏左或中心),倒像在右(中心偏右或中心),相距最近的一对注有度数的对径分划(二者相差180°)进行,正像分划线所注度数即为要读的度数;正像分划线和倒像分划线间的格数乘以整十分,即为整十位分数,不足10′的余数则在测微尺上读得。

  反时针方向转动换象手轮(10)至转不动为止,使盖面白线成竖直位置,打开和转动竖盘照明反光镜(14),使竖直度盘有均匀、明亮光线照明,按上述读数符合方法和读数方法即可读得竖直度盘的读数。

  但在每次读数前应旋转竖盘指标微动螺旋(16),使得在观察棱镜(15)内看到的竖盘水准器水泡精确符合(即望远镜在盘左位置,当水准器的气泡居于中央时,竖直度盘的读数是90°)。

  1.度盘读数两个度盘读数都是用望远镜旁边的读数显微镜去读取。水平度盘影像用水平度盘照明反光镜(18)照明,竖直度盘影像用竖盘照明反光镜(14)照明。J2光学经纬仪的读数窗中只能看到水平度盘或竖直度盘二者之一的影象。

  位于支架外侧的换象手轮(10),用以变换两度盘的影像,欲使显微镜中现出水平度盘影像,顺时针方向转动换象手轮(10),到转不动为止,欲使显微镜中现出竖直度盘影像,则逆时针方向转动换象手轮,到转不动为止。

  无论那个度盘的影像出现于显微镜中、测微小窗的影像总是出现于度盘影像的左边,转动读数显微镜目镜(2)可使度盘的影像清晰。

  放松止动螺旋(4)和(6),转动照准部,用望远镜上的光学瞄准器(7)的十字丝粗略找准目标,轻轻锁紧止动手轮(4)和(6),旋转照准部微动螺旋(11)和望远镜微动螺旋(9),使望远镜分划板十字丝精确照准目标。目标小于双丝之间的宽度宜用双丝瞄准,反之则用单丝瞄准。

  顺时针转动换象手轮(10)到转不动为止,使盖面白线成水平,打开与转动水平度盘照明反光镜(18),使水平度盘有均匀、明亮光线照明。调节读数显微镜目镜(2),使度盘影像清晰、明确。拨开水平度盘变换手轮的护盖,转动变换手轮(12),使在读数窗内看到所需之度盘读数。(水平调零之用)

  关好护盖,应注意在转动变换手轮(12)时不宜用力过大,以免影响望远镜竖丝偏离目标。在置换度盘位置后,宜检查一下望远镜内见到的目标是否移动。

  测微手轮的最后转动必须是同一顺时针方向的。当转动测微手轮至测微尺刻划未端时,应注意不宜再继续转动,以免损伤测微尺。

  J2经纬仪读数窗口有两种,一种如上图(一),整度数由上窗中央或偏左的数目字读得171°,上窗口中的小缺内的数字为整十位分数;左窗内左边数字为整分数,右边的数字为整十秒数,个位秒数从上数到指标线有多少格数即为整秒数。

  测微尺上下共刻600格,每小格为1″,共计10′,左边的数目字为分,右边的数目字乘10″,再数到指标线的格数即秒数。度盘上读得的读数加上测微尺上读得的读数之和即为全部的正确的读数。如上图:9′+2×10″+6″=9′26″

  2)当小窗口中读数为0、1、2时且左边的整度数可能看不齐,这时应读偏右或居中的值,

  另一种如上图,按正像在左(中心偏左或中心),倒像在右(中心偏右或中心),相距最近的一对注有度数的对径分划(二者相差180°)进行,正像分划线所注度数即为要读的度数;正像分划线和倒像分划线间的格数乘以整十分,即为整十位分数,不足10′的余数则在测微尺上读得。

  反时针方向转动换象手轮(10)至转不动为止,使盖面白线成竖直位置,打开和转动竖盘照明反光镜(14),使竖直度盘有均匀、明亮光线照明,按上述读数符合方法和读数方法即可读得竖直度盘的读数。

  但在每次读数前应旋转竖盘指标微动螺旋(16),使得在观察棱镜(15)内看到的竖盘水准器水泡精确符合(即望远镜在盘左位置,当水准器的气泡居于中央时,竖直度盘的读数是90°)。

  6 经纬仪视距测量在视距测量之前,应调整镜筒处于水平状态,即读数窗口中出现90°0′0″(盘左)或270°0′0″(盘右)图 a

  如上图:在桩位中心O1安平仪器,当望远镜视线″),视线OM和视距尺垂直相交于M点,从望远镜内上下视距线a、b出发的平行光线,经物镜折射后,经过物镜生焦点F与视距尺相遇于A、B两点,两点间距离R叫做视距,尺离仪器越远,R值就越大,反之就越小,根据R值和几何关系即可算出仪器中心O到尺间的水平距离D;

  望远镜分划板上有上、下两短线,它与标尺配合,可以求得测站点到标尺之间的距离。

  如图所示:在倾斜地面上进行规距测量,视线OM不能垂直尺面,而和水平线OG开成垂直角θ,不能使用视准轴水平时计算公式,要求水平距离D,就必须进行以下两步推导:

  (1)从不垂直于尺面的视距AB求出垂直于尺面的Aˊ、Bˊ求出斜距离OM。

  内对光望远镜,式中Ccosθ可以省略,水平 距离计算公式为:D = KRcos2θ

  在视距测量之前,应调整镜筒处于水平状态,即读数窗口中出现90°0′0″(盘左)或270°0′0″(盘右)

  4、当满足下图时,即为90°0′0″,镜筒处于水平状态或镜筒的中丝与塔尺成垂直状态。

  如上图:在桩位中心O1安平仪器,当望远镜视线″),视线OM和视距尺垂直相交于M点,从望远镜内上下视距线a、b出发的平行光线,经物镜折射后,经过物镜生焦点F与视距尺相遇于A、B两点,两点间距离R叫做视距,尺离仪器越远,R值就越大,反之就越小,根据R值和几何关系即可算出仪器中心O到尺间的水平距离D;

  在桩位中心O1安平仪器,当望远镜视线″),转动望远镜镜筒瞄准目标得到一个角度为α,则找正目标后的竖直θ为:

  望远镜分划板上有上、下两短线,它与标尺配合,可以求得测站点到标尺之间的距离。

  如图所示:在倾斜地面上进行规距测量,视线OM不能垂直尺面,而和水平线OG开成垂直角θ,不能使用视准轴水平时计算公式,要求水平距离D,就必须进行以下两步推导:

  (1)从不垂直于尺面的视距AB求出垂直于尺面的Aˊ、Bˊ求出斜距离OM。

  式中 h—仪器旋转中心至尺上照准点的垂直距离,称初算高差,仰角时为正,俯角时为负。

  式中 h—仪器旋转中心至尺上照准点的垂直距离,称初算高差,仰角时为正,俯角时为负。

  导线垂直下方的A点和房屋最高点B点的地面上,测量并标出仪器至导线和仪器至房屋的水平距离S1,然后测出房屋高度角θ1和导线。

  导线垂直下方的A点和房屋最高点B点的地面上,测量并标出仪器至导线和仪器至房屋的水平距离S1,然后测出房屋高度角θ1和导线。

  测量线路交叉跨越距离时,可将经纬仪架设在线路交叉点交叉角的近似等分线的适当位置上。调整好仪器,并在被测线路交叉点垂直下方立好塔尺。先读取中丝h和视距s,然后沿垂直方向转动望远镜筒,使镜筒内“十”字分划线的横线分别切于交叉点的上线和下线,从而得到两个垂直角θ1和θ2,

  测量线路交叉跨越距离时,可将经纬仪架设在线路交叉点交叉角的近似等分线的适当位置上。调整好仪器,并在被测线路交叉点垂直下方立好塔尺。先读取中丝h和视距s,然后沿垂直方向转动望远镜筒,使镜筒内“十”字分划线的横线分别切于交叉点的上线和下线,从而得到两个垂直角θ1和θ2,

  1)在中心点P安平经纬仪并前视相邻杆塔位中心桩无误后,固定水平度盘得到初始水平角:为×°×′×″并记录;

  2)然后将仪器顺转45°(初始角加45°)定出KⅢ、KⅠ两辅助桩,继续顺转至135°定出KⅣ、KⅡ两辅助桩,

  1)将仪器安置于中心桩O点,瞄准前、后线路方向辅 助桩无误后,在此方向上确定A、B两点,使 :

  4)取2a线长,将两端分别置于P、Q两点, 拉紧线的中点即得M点,反方向即得N 点。

  6)仪器仍在A点,将仪器镜筒从D点旋转90°观测到C点,同样从AC线上可以画出第 二只基坑白粉线)将仪器置于B点,依同样方法划第一只和 第四只基坑。

  8)复核图纸及整个塔基尺寸,完全正确无误 后,用铁锹沿粉线)在 AD线上,若自A点开始量取P、Q点,

  1)在中心点P安平经纬仪并前视相邻杆塔位中心桩无误后,固定水平度盘得到初始水平角:为×°×′×″并记录;

  2)然后将仪器顺转45°(初始角加45°)定出KⅢ、KⅠ两辅助桩,继续顺转至135°定出KⅣ、KⅡ两辅助桩,

  4)然后取尺长为2d,将两端头分别置于d1点和d3点,用手钩住皮尺中部d处向外拉直即得出d2点,再折向另一侧得出d4点,d1-d4点的连线即为坑口位置。

  1)将仪器安置于中心桩O点,瞄准前、后线路方向辅 助桩无误后,在此方向上确定A、B两点,使 :

  4)取2a线长,将两端分别置于P、Q两点, 拉紧线的中点即得M点,反方向即得N 点。

  6)仪器仍在A点,将仪器镜筒从D点旋转90°观测到C点,同样从AC线上可以画出第 二只基坑白粉线)将仪器置于B点,依同样方法划第一只和 第四只基坑。

  8)复核图纸及整个塔基尺寸,完全正确无误 后,用铁锹沿粉线)在 AD线上,若自A点开始量取P、Q点,

  计算出L1、L0、L2、以及H1、H2、H0分别为;由此可按上述正方形基础(或矩形基础)分坑法划出各坑口位置。

  计算出L1、L0、L2、以及H1、H2、H0分别为;由此可按上述正方形基础(或矩形基础)分坑法划出各坑口位置。

  12 观测弧垂的方法1、等长法观测弧垂:等长法以称平行四边形法,是最常用的方法。1)从观测档两侧架空线悬点垂直向下量取选定的弧垂观测值,绑上弧垂板,调整架空的拉力,当架空线与弧垂板相切时,中间弧垂即为施工要求的弧垂。

  2)当温度变化而引起弧垂变化时,可移动一侧弧垂板调整,调整量是弧垂变化值⊿f的2倍。

  2、异长法观测弧垂:a. 采用异长法观测弧垂时,选择一侧悬挂点弧垂板绑扎点的距离a值,(a≠f,使视线切点尽量靠近弧垂最低点)根据关系式:√a+√b=2√f,得:

  b. 在观测档的另一侧在悬挂点垂直下方量 b值,绑弧垂板调整架空线的拉力,当 架空线与弧垂板相切时,中间弧垂即为 施工弧垂。

  解: ⊿a=2×⊿f× (√a∕f)=2×0.5×(√4.8/8)=0.775m

  角度法是用经纬仪观测弧垂的方法,可分档端、档外、档内、档侧多种角度观测法,在线路施工中常用档端观测法。下图中

  3)调整架空线的张力,使架空线与仪器中横丝相切,这时架空线的中点弧垂就是施工弧垂,

  4)水平偏转望远镜筒,使边线与横丝相切,即为边线)温度变化时调整观测值:适用范围:

  当b≤0时,4f≤a,角度法和异长法都不适用,说明角度法适用范围为b<0,a>4f,当b值越小此法的精度越高。

  例:设仪器安置在低悬挂点垂直下方A′点,已知观测档的弧垂f=12.5m,档距L=275m,导线m,导线悬挂点至仪器的中心垂直距离a=25m,求弛度观测角θ。

  1)从观测档两侧架空线悬点垂直向下量取选定的弧垂观测值,绑上弧垂板,调整架空的拉力,当架空线与弧垂板相切时,中间弧垂即为施工要求的弧垂。

  2)当温度变化而引起弧垂变化时,可移动一侧弧垂板调整,调整量是弧垂变化值⊿f的2倍。

  4)等长法观测弧垂精度随着两悬挂点的高差的增大而降低,当高差为零时精度最高,当高差大于h>10%·L时,等长法观测会造成较大的误差,应选用异长法观测.

  a. 采用异长法观测弧垂时,选择一侧悬挂点弧垂板绑扎点的距离a值,(a≠f,使视线切点尽量靠近弧垂最低点)

  b. 在观测档的另一侧在悬挂点垂直下方量 b值,绑弧垂板调整架空线的拉力,当 架空线与弧垂板相切时,中间弧垂即为 施工弧垂。

  角度法是用经纬仪观测弧垂的方法,可分档端、档外、档内、档侧多种角度观测法,在线路施工中常用档端观测法。下图中

  3)调整架空线的张力,使架空线与仪器中横丝相切,这时架空线的中点弧垂就是施工弧垂,

  4)水平偏转望远镜筒,使边线与横丝相切,即为边线)温度变化时调整观测值:适用范围:

  当b≤0时,4f≤a,角度法和异长法都不适用,说明角度法适用范围为b<0,a>4f,当b值越小此法的精度越高。

  例:设仪器安置在低悬挂点垂直下方A′点,已知观测档的弧垂f=12.5m,档距L=275m,导线m,导线悬挂点至仪器的中心垂直距离a=25m,求弛度观测角θ。