水准仪几何关系的检验与校正
仪器网 · 2012-07-15 08:58 · 40430 次点击
一、水准仪的几何轴线及其关系
如图5一29所示,微倾式水准仪有四条主要轴线,即望远镜视准轴CC、水准管轴LL、圆水准轴L'L'‘和仪器的竖轴VV。为了保证仪器的测量精度,轴线之间必须互相垂直或互相平行,这种轴线间的相对位置关系,在测最上被称为仪器的几何关系。
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二、微倾式水准仪的检验与校正
对于微倾式水准仪,应按下列项目与顺序进行检验与校正。
(一)圆水准器轴与竖轴是否平行的检验与校正
通过圆水准器分划圈中心所作的球面的曲率半径线称为圆水准器轴。该轴必须与竖轴平行。
1.检验办法
将仪器固定到三脚架或稳定的仪器台上,用三个脚螺旋把圆水准器的气泡调整到分划圈的中央。将望远镜绕竖轴转至任意方向,如果圆水准器气泡偏出分划圈之外,说明竖轴与圆水准器轴的不平行度误差已经超出限差要求,需要进行校正。
2.校正办法
通过圆水准器上的校正螺丝,改变圆水准器轴的位置,使它平行竖轴。校正步骤如下:(1)将望远镜旋转至平行于任意两个脚螺旋(图5一30中的I和II)的连线方向,用三个脚螺旋将气泡调居中;
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(2)将望远镜绕竖轴旋转180(一般用眼睛估计的办法确定是否为180"),通过调整圆水准器上的校正螺丝校正气泡偏离量的一半,再用脚螺旋调整一半的方法,将气泡校正到分划圈之内。为了使初学者在校正时不致动错螺丝,可通过圆水准器分划圈的中心作一个假想的直角坐标xOy,并使x轴平行于两个脚螺旋III连线。然后,分两部把偏离的气泡调居中。第一步,使气泡沿y轴方向移动,把气泡中心校到x轴上;再旋动y轴方向的水准器校正螺丝1和脚螺旋m。第二步,使气泡沿x轴方向移动,把气泡中心校到y轴上;旋动处在x轴方向的校正螺丝2和3,及x轴方向的脚螺旋I和II。
3.校正注意事项
(1)在很多情况下,往往用另一种办法来校正圆水准器。即先校好长水准器,使长水准器轴垂直于竖轴(对微倾式水准仪只需用微倾螺旋将长水准器调至与竖轴垂直)。当长水准器的气泡居中后,说明竖轴已经铅垂。这时,如果圆水准器的气泡偏离,则完全是由于圆水准轴不铅垂所引起的。因此,只要通过圆水准器的校正螺丝将偏离的气泡完全调居中,两轴即互相平行。这是对圆水准器气泡偏离大时又快又好的校正方法。
(2)校正时,不同结构的仪器,转动的方向不同。根据气泡往高的一端偏的原理,将螺丝试转一下,即能断定出来,无需死记。
(3)当气泡的位置调正确之后,所有校正螺丝都应处在适当松紧的位置。过松了,振动之后,水准器的位置会变,等于没有校;过紧了,因内部应力的变化,时间一长,水准器的位置也可能变化,有时,甚至会损坏校正部位的光学零件,如玻璃破裂、脱胶等。这一点,初学者应特别注意。因此,校完之后,最好能将各校正螺丝的松紧再检查一遍。
(4)如按上述校正步骤无法把气泡调居中时,就应该进一步检查水准器内的弧面是否变形或竖轴部位及其他部位是否松动。比如,有的水准器,外表上看不出任何毛病,而气泡盒在金属盒内却是松的,要用手去触动时才能发现。又如,脚螺旋晃动、脚架安得不牢、地面受到大的振动等多方面因素都会导致气泡无法校居中。
(5)检校是一项经常要作的工作,必须防止螺丝上的校正孔、螺丝刀n等部位被损坏。因此,应合理地配置校正针、螺丝刀的大小与宽窄,且在使用时,用力要适当。否则,校正孔的口子会越校越大,螺丝刀口会越校越宽,严重时,会影响校正工作的进行。
(6)有的精密水准仪用两个格值约为2'/2mm的长水准管,互相垂直地安置在同一个平面上,用来代替圆水准器,借以提高仪器粗略整平的精度。这种水准器被称为十字形水准器,如图5一31所示。该水准器也是安装在水准仪的旋转部位上。检验时,将望远镜旋转到任意位置上,两个长水准管的气泡都应居中.否则,就需校正。
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