精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正
第五讲 经纬仪检验校正、误差分析、观测值归算
而： Z Z K Z , K Z O Z sin 故： i sin
竖轴误差对读数的影响为：
X sin tg
特性：（1）竖轴误差与竖轴倾斜量、照准轴位置和目 标垂直角有关； （2）盘左、盘右观测，横轴倾斜不变，故不能 消除其对水平角的影响。
现 代 测 量 技 术 室
现代测量学
照准轴检校方法
检验方法（二）： 读数：照准与仪器大致同高的目标盘左、盘右分别读取水 平度盘读数，则
2 C 右 左 180
校正方法（ > 1′ ）：
1. 正确读数为 右′=右- C 左′=左+ C 2.在仪器上安置正确读数 3.用改针松开上下两个螺旋的任意一个，用左右两个绞 头螺旋移动十字丝板使其精确照准目标即可。 4.将松开的螺旋上紧。
M o d e r n
S u r v e y
现 代 测 量 技 术 室
现代测量学
§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
V' Z" Z' i O Z' L' K Z Z" L V Z L'
3、竖轴误差 竖轴倾斜，使横轴倾斜，对读数 产生影响。随照准轴位置的不同， 横轴倾斜量也不同：
i Z Z OZ
现代测量学
§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
二、照准轴误差 照准轴与横轴不正交对角度观测产生的影响。
M M 1
c
H
O
H
1
M o d e r n
S u r v e y
现 代 测 量 技 术 室
现代测量学
§4.5经纬仪仪器误差对角度测量的影响
M m α a
经纬仪的检验和校正
经纬仪的检验和校正本次检验经J光学经纬仪1台，需用花杆2根、三角板1个、皮尺1把、2 记录板1个。
一、仪器各部件的检验仪器的表面洁净无灰尘、锈蚀，望远镜成像清晰，光学零件表面无油迹、霉点等缺陷。
仪器各运动机构转动灵活，制动螺旋没有松动、卡滞和影响操作的现象。
基座的3个脚螺旋及三角架均无松紧不适、晃动或卡死的现象。
二、照准部水准管轴的检验和校正检验方法:1、调节脚螺旋，使水准管气泡居中;2、将照准部旋转180?看气泡是否居中，如果仍然居中，说明满足条件，无需校正，否则需要进行校正。
校正方法:1、在检验的基础上调节脚螺旋，使气泡向中心移动偏移量的一半。
、用拨针拨动水准管一端的校正螺旋，使气泡居中。
2此项检验和校正需反复进行，直到气泡在任何方向偏离值在1/2格以内。
另外，经纬仪上若有圆水准器，也应对其进行检校，当管水准器校正完善并对仪器精确整平后，圆水准器的气泡也应该居中，如果不居中，应拨动其校正螺丝使其居中。
3(水准管轴垂直于仪器竖轴的检验与校正,1,检验初步整平仪器～转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋连线～转动这对脚螺旋使气泡严格居中,然后将照准部旋转180?～如果气泡仍居中～则说明条件满足～如果气泡中点偏离水准管零点超过一格～则需要校正。
,2,校正先转动脚螺旋～使气泡返回偏移值的一半～再用校正针拨动水准管校正螺钉～使水准管气泡居中。
如此反复检校～直至水准管旋转至任何位臵时水准管气泡偏移值都在一格以内。
4、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正,1,检验用十字丝交点瞄准一清晰的点状目标P～转动望远镜微动螺旋～使竖丝上、下移动～如果P点始终不离开竖丝～则说明该条件满足～否则需要校正。
accident occurs, the direct punishment 500-1000, who is directly responsible for the accident responsibility, give notice of criticism and 50-100 economic sanctions against them. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inform the administrative leadership of the criticism, resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and construction team injuries accident penalty provisions, mutatis mutandis. Eight, should perform in the construction standards and specifications, serial number a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engineering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3 GB50236-2002 industrial pipe welding engineering code for construction and acceptance of field equipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of aluminium and itsalloys 5 low temperature steel welding procedure 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualification forsteel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB4730-2005 pressure vesselwelding procedures of steel pressure vessel NDT 9 JB/T4744-2000 steel pressure vessel products mechanical properties test of welded plate II, mechanical equipment installation engineering 1 GB150-98 2 GB50128-2005 vertical cylindrical steel pressure vessel steel welding specification for construction and acceptance of oil tank 3 JB/ T4735-1997 steel welded atmospheric pressure vessel 4 GB50231-2009 mechanical equipment installationP P图9-1 十字丝竖丝垂直于横轴的检验,2,校正旋下十字丝环护罩～用小螺丝旋具松开十字丝外环的4个固定螺钉～转动十字丝环～使望远镜上、下微动时～P点始终在竖丝上移动为止～最后旋紧十字丝外环固定螺钉。
经纬仪三轴误差
§3.4 精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互关系。
仪器的制造和安装不论如何精细，也不可能完全满足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求，加之在仪器使用过程中产生的磨损、变形，以及外界条件对仪器的影响，必然给角度测定结果带来误差影响。
这种因仪器结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而造成的测角误差称为仪器误差。
仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差)，照准部旋转误差，分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。
本节将介绍这些误差的产生原因，消除或减弱其影响的措施及检验方法。
3.4.1 三轴误差由§3.1知，经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足一定的几何关系，即视准轴与水平轴正交，水平轴与垂直轴正交，垂直轴与测站铅垂线一致。
当这些关系不能满足时，将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。
1．视准轴误差（1）视准轴误差及其产生原因望远镜的物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。
假设仪器已整置水平(即垂直轴与测站铅垂线一致)，且水平轴与垂直轴正交，仅由于视准轴与水平轴不正交——即实际的视准轴与正确的视准轴存在夹角C ，称为视准轴误差。
如图3—26。
当实际的视准轴偏向垂直度盘一侧时，C 为正值，反之C 为负值。
产生视准轴误差的原因是由于安装和调整不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，造成视准轴与水平轴不正交，从而产生了视准轴误差。
此外，外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化，产生视准轴误差。
（2）视准轴误差对观测方向值的影响及消除影响的方法视准轴误差C 对观测方向值的影响C ∆为αcos C C =∆ （3-10） 式中：α为观测目标的垂直角。
由C ∆的表达式可知：1）C ∆的大小不仅与C 的大小成正比，而且与观测目标的垂直角α有关。
当α越大时，△C 也越大，反之就越小；当α=0时，C ∆=C 。
实验_光学经纬仪的检验和校正
光学经纬仪的检验和校正实验一、目的与要求1) 熟悉经纬仪各主要轴线应满足的几何条件。
2) 了解光学经纬仪检验和校正的原理与方法。
二、准备工作在墙上适当高处，设置若干照准标志，在每个标志正下方与经纬仪同高处横置一把水平直尺。
在直尺正前方100米处插标杆，并在每根标杆与经纬仪同高处作一照准标志。
三、仪器和工具DJ6级光学经纬仪1台(含三脚架)，校正针1根，小螺丝刀1把，fx-5800P 计算器1台，记录板1块，测伞1把。
四、人员组织每组4人，分工为：观测1人、记录1人、计算1人，轮换操作。
五、实验步骤1) 照准部管水准器轴LL ⊥竖轴VV 的检验与校正。
(1) 检验：先大致整平仪器，转动照准部使管水准器轴平行于任意一对脚螺旋的连线，转动该对脚螺旋使管水准气泡严格居中；旋转照准部180°，若气泡仍然居中，则说明LL ⊥VV ，否则需要校正。
(2) 校正：通过管水准器一端的上、下两个校正螺丝，校正气泡偏离量的一半，再用脚螺旋调整偏离量的另一半。
上述过程须反复进行，直到望远镜位于任何位置时，气泡偏离量都不超过半格为止。
2) 望远镜十字丝竖丝⊥横轴HH 的检验与校正。
(1) 检验：用竖丝的上端或下端瞄准一个清晰的目标点。
旋转望远镜微动螺旋，观察视场中目标点的移动情况。
若目标点由竖丝一端移到另一端后，仍不偏离竖丝，说明竖丝⊥HH 。
否则需要校正。
(2) 校正：如图3-22所示，旋下目镜分划板护罩，松开4个压环螺丝，转动十字丝环，直到望远镜上下移动时，目标点始终在竖丝上移动为止。
最后旋紧4个压环螺丝，并旋上护罩。
3) 望远镜视准轴CC ⊥横轴HH 的检验与校正。
(1) 检验：如图3-23所示，将仪器安置在标杆A 与水平横置直尺B 的中间位置。
盘左瞄准标杆A ，固定照准部，倒转望远镜，在直尺上定出B 1点；盘右同法定出B 2点。
若B 1，B 2点重合，说明CC ⊥HH ，否则需要校正。
(2) 校正：如图3-23所示，由B 2点向B 1点量取421B B 的长度定出B 3点，此时OB 3便垂直于横轴HH ，用校正针拨动十字丝环的左右一对校正螺丝3，4[图3-22(b)]，先松其中一个校正螺丝，后旋紧另一个校正螺丝，使十字丝交点与B 3点重合。
经纬仪的检验和校正
经纬仪的检验和校正本次检验经J光学经纬仪1台，需用花杆2根、三角板1个、皮尺1把、2记录板1个。
一、仪器各部件的检验仪器的表面洁净无灰尘、锈蚀，望远镜成像清晰，光学零件表面无油迹、霉点等缺陷。
仪器各运动机构转动灵活，制动螺旋没有松动、卡滞和影响操作的现象。
基座的3个脚螺旋及三角架均无松紧不适、晃动或卡死的现象。
二、照准部水准管轴的检验和校正检验方法：1、调节脚螺旋，使水准管气泡居中；2、将照准部旋转180°看气泡是否居中，如果仍然居中，说明满足条件，无需校正，否则需要进行校正。
校正方法：1、在检验的基础上调节脚螺旋，使气泡向中心移动偏移量的一半。
2、用拨针拨动水准管一端的校正螺旋，使气泡居中。
此项检验和校正需反复进行，直到气泡在任何方向偏离值在1/2格以内。
另外，经纬仪上若有圆水准器，也应对其进行检校，当管水准器校正完善并对仪器精确整平后，圆水准器的气泡也应该居中，如果不居中，应拨动其校正螺丝使其居中。
3．水准管轴垂直于仪器竖轴的检验与校正（1）检验初步整平仪器，转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋连线，转动这对脚螺旋使气泡严格居中；然后将照准部旋转180˚，如果气泡仍居中，则说明条件满足，如果气泡中点偏离水准管零点超过一格，则需要校正。
（2）校正先转动脚螺旋，使气泡返回偏移值的一半，再用校正针拨动水准管校正螺钉，使水准管气泡居中。
如此反复检校，直至水准管旋转至任何位置时水准管气泡偏移值都在一格以内。
4、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正（1）检验 用十字丝交点瞄准一清晰的点状目标P ，转动望远镜微动螺旋，使竖丝上、下移动，如果P 点始终不离开竖丝，则说明该条件满足，否则需要校正。
（2）校正 旋下十字丝环护罩，用小螺丝旋具松开十字丝外环的4个固定螺钉，转动十字丝环，使望远镜上、下微动时，P 点始终在竖丝上移动为止，最后旋紧十字丝外环固定螺钉。
检验结果：用脚螺旋使照准部水准管气泡居中后，将经纬仪的照准部旋转180度，照准部水准管气泡偏离不到1格，因此不需校正。
经纬仪的检验与校正
一、实验目的与要求1、了解对经纬仪各主要轴线之间应满足的几何条件（1）水准管轴垂直于仪器竖轴（2）圆水准轴平行于仪器竖轴（3）十字丝竖丝垂直于横轴（4）视准轴垂直于横轴（5）横轴垂直于竖轴（6）竖盘指标处于正确位置（指标差应为零）（7）光学垂线与竖轴重合（光学对点器视准轴应与竖轴重合）2、掌握DJ6经纬仪的室外检验与校正的基本方法。
二、实验原理与方案1、人员组织:第10实验小组由7人组成，每轮检校实验设置：观测员1人、记录员1人、选点1人，机动人员4人。
2、仪器设备:本次检校需DJ6光学经纬仪1台套、记录板1个、校正针1根、小螺丝刀1把、皮尺1把、自备2H铅笔。
3、实验原理：由经纬仪的测角原理可知，要保证观测精度，经纬仪的主要部件之间，即主要轴线和平面之间，必须满足一定的几何条件。
由图4-1，这些条件是：图4-1（1）水准管轴垂直于仪器竖轴（LL⊥VV）（2）圆水准轴平行于仪器竖轴（OO∥VV）（3）十字丝竖丝垂直于横轴（4）视准轴垂直于横轴（ZZ⊥HH）（5）横轴垂直于竖轴（HH⊥VV）（6）竖盘指标处于正确位置（指标差应为零）（7）光学垂线与竖轴重合（光学对点器视准轴应与竖轴重合）为了用经纬仪测得正确精准的水平角和竖角，使之达到规定的精度标准，作业开始前必须对经纬仪进行检验校正。
在精确测量角度过程中，应定期对上述七项条件依次进行检验，如不符合几何关系要求必须校正。
三、实验内容与步骤（一）仪器各部件的检验在仪器进行七项检验和校正之前，首先要对仪器进行常规检查。
检查两度盘和照准部旋转是否平滑自如；各种螺旋和望远镜运转是否灵活有效；望远镜视场中有无灰尘或斑点；度盘和测微尺的分划线是否清晰；仪器附件是否齐全等。
（二）水准管轴垂直于仪器竖轴的检验与校正1、检验方法：（1）先概略整平仪器，旋转照准部使水准管与仪器的任意两个脚螺旋连线平行，调节两个脚螺旋使水准管严格居中；（2）再将照准部旋转180°，检查水准管气泡是否居中，若气泡仍居中，则表示条件满足；若气泡不居中，则需进行校正。
水准仪和经纬仪的检验和校对
水准仪和经纬仪的检验和校对水准仪和经纬仪的检验和校对一、测量仪器的检视1、仪器外表、制、微动机构的检视查看仪器有无锈蚀、螺钉是否松动、缺失。
各螺旋转动是否平稳、均匀，松紧是否适当。
2、望远镜、水准器的检视查看望远镜视场亮度、成像清晰度、水汽、霉污、划痕等，查看十字丝分划板位置是否正确、线条粗细、均匀情况、调焦透镜滑动是否平稳、目镜调焦是否晃动。
查看水准器是否松动、气泡扩大；水准器格线颜色有否脱落等情况。
3、读数系统的检视查看读数显微镜内亮度是否均匀、成像是否清晰；查看光学零件有无水汽、霉污等情况。
4、三脚架的检视查看三脚架架头与架腿连接是否牢固、架腿有无损坏，各螺旋是否起作用。
二、经纬仪的检校1、水准管的检校目的是使水准管轴垂直于仪器竖轴将仪器置于三脚架上，粗略整平后，将水准管平行于任意两个脚螺旋A和B，调整脚螺旋A和B，使水准气泡居中。
然后转动照准部180º，若气泡仍居中，则符合要求，否则须校正。
转动水准管的校正螺钉，使气泡移动总偏移量的一半，再调整脚螺旋，使气泡居中。
本项校正工作需反复进行，直到符合要求。
圆水准器的检校是在照准部水准管轴已经校正好的前提下，将仪器严格整平。
若水准器的气泡偏离分划圈的中心，则调整圈水准器的三个改正螺钉，使气泡移至分划圈中心。
2、十字丝的检校目的是使十字丝的竖丝垂直于横轴在距仪器6--10米处用细线悬挂一垂球，并使之稳定。
安平仪器，用十字丝竖丝瞄准垂球线，检查竖丝是否与垂球线重合，不重合则须校正。
校正方法；先取下十字丝分划板护盖，略微旋松固定分划板的螺钉，按所需要的方向轻轻旋转分划板座即可。
本项校正一般应由具备测绘仪器检修资质的单位完成。
3、视准轴的检校目的是使视准轴垂直于横轴将仪器置于三脚架上，整平、瞄准远处与仪器约同高的一点，读取水平度盘读数a、倒镜仍瞄准该点，读取水平度盘读数b。
若a-b≠±180º则视准轴位置不正确，应予校正。
经纬仪的检验与校正
经纬仪的检验与校正一、照准部水准管的检校1、目的：使照准部水准管轴垂直于竖轴（LLVV）当照准部水准管气泡居中时，仪器的竖轴处于铅垂状态。
2、检验：初平经纬仪，旋转照准部使水准管平行于一对脚螺旋，调脚螺旋使气泡严格居中，然后将照准部旋转1800，如果气泡不再居中，说明LL不垂直于VV。
3、校正：相对旋转这一对脚螺旋使气泡向中间退回偏移格数的一半，然后用校正针拨动水准管一端的校正螺丝，使气泡*居中，反复几次，直到在任何位置气泡偏离中心小于半格为止。
二、十字丝的检校1、目的：使十字丝纵丝垂直于横轴HH观测角度时，可用纵丝或横丝的任意部位代替十字丝交点照准目标。
2、检验：整平经纬仪，用十字丝交点照准一固定目标，旋转望远镜的微动螺旋，观察目标是否一直在十字丝纵丝上移动。
3、校正：卸下十字丝的保护盖，松开四个固定螺丝，微微转动十字丝环，使条件满足，旋紧固定螺丝，装上十字丝的保护盖。
三、视准轴的检校1、目的：使望远镜视准轴CC垂直于横轴HH使视准面成为平面，否则视准面成为锥面。
2、原因：十字丝交点处于不正确的位置。
视准轴是物镜光心与十字丝交点的连线。
仪器的物镜光心固定的，十字丝交点的位置可以变动的。
3、视准轴误差：视准轴不垂直于横轴所偏离的角度C，视准轴与横轴的交角与90度的差值。
2C差：同一目标盘左、盘右读数差为2倍视准轴误差。
4、检验：整平经纬仪，选择一个与望远镜的视准轴大致水平的点为目标。
盘左照准此目标，得水平度盘的读数，盘右照准此目标，得水平度盘的读数,。
5、校正：此时，仪器仍为盘右位置，计算，转动照准部微动螺旋，使水平度盘的读数为，此时目标偏离十字丝交点，卸下十字丝的保护盖，松开四个固定螺丝，调节十字丝环左右两个校正螺丝，使条件满足，旋紧固定螺丝，装上十字丝的保护盖。
四、横轴的检验1、目的：横轴HH垂直于竖轴VV整平仪器，横轴水平，竖轴铅直，视准面为铅垂面，否则视准面为倾斜面。
2、检验方法：B1与B2重合，横轴HH垂直于竖轴VVB1与B2不重合，横轴HH不垂直于竖轴VV横轴HH与水平线的夹角i为横轴误差。
经纬仪的检验与校正1
1．照准部水准管的检验与校正
检验要求：
（1）每人独立检验一次做好记录；
（2）由两人的检验结果确定仪器是否满足理想关系。
校正要求：
（1）两人检验结果气泡均偏移半格以上者，方可校正；
（2）检校需反复进行，直至检验气泡之偏移格数在1/2格以内时为止。
2．十字丝竖丝的检验与校正
检验要求：
作业布置
课本P50～53
课后分析
淄博市技师学院
教案附页
项目二DJ6光学经纬仪的检验与校正（一）
一、理论讲解
（一）目的与要求
1．认识经纬仪应满足的理想关系。
2．练习经纬仪检验和校正的方法。
（二）仪器与工具
1．由仪器室借领：经纬仪1台，测钎3根，水准尺1根，记录板1块，校正针1支。
2．个人自_
课程工程测量实训2014/2015学年第二学期教师
章节
项目二
教具
DJ6经纬仪
课题
经纬仪的检验与校正
多媒体
无
授课班级
课堂类型
实训课
授课日期
授课时数
6
审批意见
（签名）月日
教学目的
认识经纬仪应满足的理想关系，练习经纬仪检验和校正的方法。
教学重点
教学难点
教学内容
教学方法
讲授法、演示法、实练法。
（1）分别独立检验一次，记录竖丝对一固定点由一端到另一端的偏离长度。
（2）已两人检验的近似结果，作为仪器的关系状态。
校正要求：
（1）两次检验结果竖丝一端均偏离固定点2mm以上者，应校正；
（2）检校后再检验，竖丝不应偏离固定点。
15分钟
淄博市技师学院第1页
教案附页
光学经纬仪的检验与校正
光学经纬仪的检验与校正3．5．1 DJ6 经纬仪主要轴线及其应满足的几何条件由测角原理可知，观测角度时，经纬仪水平度盘必须水平，竖盘必须铅直，望远镜上下转动的视准轴应在一个铅垂面内(图3-11)。
经纬仪应满足下列条件：(1) 照准部水准管轴垂直于竖轴，即LL//VV；(2) 视准轴垂直于横轴，即CC⊥HH；(3) 横轴垂直于竖轴，即HH⊥VV；(4) 十字丝竖丝垂直于横轴，即竖丝⊥HH。
此外，在测量竖直角时，还应满足竖盘指标水准管轴垂直于竖盘指标线的条件。
3．5．2 光学经纬仪的检验与校正一、照准部水准管轴的检验与校正目的：使照准部水准管轴LL⊥仪器竖轴VV。
气泡居中时，竖轴应铅直，水平度盘应水平。
检验：(1)将仪器大致整平，转动照准部使水准管与基座上一对脚螺旋的连线相平行。
(2)旋转该二脚螺旋，使水准管气泡居中，此时水准管轴水平。
(3)将照准部旋转180°，若气泡仍然居中，表明条件满足；若气泡不居中(偏离1格以上)，则需进行校正。
校正：(1)转动与水准管平行的两个脚螺旋，使气泡向中央移动偏离值的一半。
(2)用校正针拨动水准管校正螺丝（注意应先放松一个，再旋紧另一个），使气泡居中，此时水准管轴处于水平位置，竖轴处于铅直位置，即LL⊥VV。
(3)此项检验校正需反复进行，直至照准部旋转到任何位置，气泡偏离最大不超过半格时为止。
二、视准轴的检验和校正１、视准轴误差的概念：望远镜视准轴CC与横轴HH如不相垂直，二者之间存在偏角c，这一误差称为视准轴误差(图3-12)。
如图3-12(a) 所示，照准目标p，则读数为：盘左M1、盘右M2，则c=[M1－（M2±180o）]/2 (3-17)上式即为视准轴误差的计算公式。
视准轴误差c对盘左、盘右平盘读数的影响大小相同、符号相反，采用盘左、盘右取平均的方法就可以消除视准轴误差对水平角的影响。
2、检验和校正目的：使望远镜视准轴CC垂直于横轴HH，从而使视准轴绕横轴转动时划出的照准面为一平面。
经纬仪的检验与校正
实训7 经纬仪的检验与校正一、实习目的掌握光学经纬仪的检验与校正方法二、实习内容1．照准部水准管轴应垂直于竖轴；2.十字丝纵丝应垂直于横轴；3.视准轴应垂直于横轴；4.横轴应垂直于竖轴；5.竖盘指标差等于零；三、仪器设备DJ6级光学经纬仪1台、花杆1根、校正针、螺丝刀、记录板及记录表、计算器、铅笔等。
四、操作步骤（一）照准部水准管轴应垂直于竖轴的检验与校正1．检验方法：转动照准部，使水准管轴平行于任意一对脚螺旋，调节脚螺旋，使水准管气泡居中，然后将照准部绕竖轴旋转180°，如气泡仍居中，说明条件满足；如气泡偏离水准管中点，则说明条件不满足，应进行校正。
2．校正方法：转动两个脚螺旋，使气泡向中央移动偏离格值的一半，然后用校正针拨动水准管一端的校正螺丝，使气泡居中。
此项检验、校正必须反复进行，直到气泡居中后，再转动照准部180°后，气泡偏离在一格以内为止。
（二）十字丝纵丝应垂直于横轴的检验与校正1．检验方法：整平仪器，以十字丝的交点精确瞄准任一清晰的小点P，拧紧照准部和望远镜制动螺旋，转动望远镜微动螺旋，使望远镜作上、下微动，如果所瞄准的小点始终不偏离纵丝，则说明条件满足；若十字丝交点移动的轨迹明显偏离了P点，则需进行校正。
2．校正方法卸下目镜处的外罩，即可见到十字丝分划板校正设备，松开四个十字丝分划板套筒压环固定螺钉，转动十字丝套筒，直至十字丝纵丝始终在P点上移动，然后再将压环固定螺钉旋紧。
（三）视准轴应垂直于横轴的检验与校正1．检验方法：整平仪器后，以盘左位置瞄准远处与仪器大致同高的一点P，读取水平度盘读数a1；纵转望远镜，以盘右位置仍瞄准P点，并读取水平盘读数a2；如果a1与 a2相差180°，即a1= a2±180°，则条件满足，否则应进行校正。
1．校正方法转动照准部微动螺旋，使盘右时水平度盘读数对准正确读数a=1/2[a2+（a1±180°）]，这时十字丝交点已偏离P点。
经纬仪的检验与校正
经纬仪的检验与校正1．照准部水准管轴的检校（1）检验：用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180°，若气泡偏离1格，则需校正。
（2）校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气泡居中。
此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。
2．十字丝竖丝的检校（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。
（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。
3．视准轴的检校（1） 检验：在平坦地面上选择一直线AB ，约60m ～100m ，在AB 中点O 架仪，并在B 点垂直横置一小尺。
盘左瞄准A ，倒镜在B 点小尺上读取B 1；再用盘右瞄准A ，倒镜在B 点小尺上读取B 2。
ρ''⋅⋅=''OBB B c 421 J 6 ：2c>06''；J 2 ：2c>03''时，则需校正。
（2）校正：拨动十字丝左右两个校正螺丝，使十字丝交点由B 2点移至BB 2中点B 3。
4．横轴的检验与校正（1） 检验：在20~30m 处的墙上选一仰角大于30°的目标点P ，先用盘左瞄准P 点，放平望远镜，在墙上定出P 1点；再用盘右瞄准P 点，放平望远镜，在墙上定出P 2点。
ρα''⋅⋅=''tg D P P i 221 J 6：i>02''时，则需校正。
（2）校正：用十字丝交点瞄准P1 P2的中点M，抬高望远镜，并打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准P点。
此项校正一般由仪器检修人员进行。
5．指标差的检校（1）检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计算指标差x=(L+R-360°)/2。
J6：x>1'；J2：x>03''时，要进行校正。
实验6 光学经纬仪的检验和校正
实验6 光学经纬仪的检验和校正一、目的1．了解光学经纬仪的主要轴线，及其应满足的几何关系。
2．掌握光学经纬仪的检验和校正方法。
二、安排1．时数：课内2学时；小组：2~4人。
2．仪器：每组领DJ6经纬仪1台、校正针1根，测伞1把、记录板1块。
3．场地：一较平整场地，可观测到远处不同高度的直立目标。
三、内容首先，了解光学经纬仪主要轴线的名称和所在的位置，并对仪器的各组成部分和相关螺旋的有效性进行一般检查，然后进行以下五项检验校正，并将检验校正的有关观测、计算数据或示意图填入实验报告1．照准部水准管轴的检验和校正(1)检验：先转动照准部，使照准部水准管平行于一对脚螺旋，旋转该对脚螺旋使水准管气泡居中，再将照准部旋转180°，看气泡是否仍居中。
如仍居中，说明条件满足；若气泡偏离中心1格以上，说明条件不满足，需要校正。
(2)校正：用校正针拨动照准部水准管上下校正螺丝，令气泡返回偏离量的一半，使条件满足；再旋转脚螺旋令气泡居中，使仪器整平。
重复该项检校，直至条件满足为止。
检验和校正的情况绘图说明于表A-9。
2．视准轴的检验和校正(1)检验：以盘左、盘右观测大致位于水平方向的同一目标，分别得读数、，代入()式，如算得的值超过允许范围(一般为±30″)，即说明存在视准轴误差。
(2)校正：此时望远镜仍处盘右位置，校正按以下步骤进行：先根据算得的值代入()式，计算盘右的正确读数再旋转照准部微动螺旋使平盘读数变为，十字丝交点必然偏离目标；之后用校正针拨动十字丝环左、右校正螺丝，一松一紧推动十字丝环左右平移，直至十字丝交点对准目标。
重复该项检校，直至条件满足为止。
检验和校正的数据记录于表A-103．横轴的检验和校正检验：以盘左、盘右观测较高处，即竖角较大的同一目标，分别得读数、，代入上述()式，如算得的值超过允许范围(一般为±30″)，即说明存在(或和视准轴误差同时存在) 横轴误差。
校正：由于需调节支撑横轴的偏心环，而偏心环在仪器内部，构造较复杂，因此遇此问题，应送工厂维修。
经纬仪检校及误差
气泡居中 气泡居中
转动180°
气泡偏离
拧脚螺旋 气泡向 中央移 动一半
拨校正螺丝
（二）圆水准器的检验和校正
（１） 目的：使圆水准轴平行于纵轴
（L′ L′// V V ）。
成反比；瞄准目标底部可减弱）
3、仪器整平误差（精确整平，一测回内气泡偏离不 能超过2格，否则，测回间重新整平 ）
4、照准误差（与偏心距成正比，与视线边长成反比 消除视差，精确瞄准）
5、读数误差（消除视差，认真读数）
三、外界条件的影响
外界条件的影响比较复杂，应选择有利的观 测条件，尽量避免不利因素对测量的影响。
1、温度的影响（打伞遮阳） 2、大气折光的影响（选择良好的天气观测）
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经纬仪的检验与校正
经纬仪的检验与校 正
校正项目 校正目的
1.水准管的检验与校正
LL⊥VV
2.圆水准器的检验与校正
L′L′∥VV(次要)
3.视准轴的检验与校正
CC⊥HH
ห้องสมุดไป่ตู้
4.横轴的检验与校正
HH⊥VV
5.竖盘指标差的检验与校正
◆掌握各项目的校正原理与方法
3.6水平角观测误差分析 一.仪器误差
主要包括仪器检校后的残余误差和仪器制造、 加工不完善所引起的误差。 1、视准轴误差（2c值，盘左、盘右取平均可消除） 2、横轴倾斜误差（i角，盘左、盘右取平均可消除） 3、度盘偏心差（照准部旋转中心与水平度盘分划中
P
P
（3）校正
微松十字丝的四个固定螺丝，转动十字丝环，使目 标点始终在竖丝上移动。
精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正(精)
§3.4 精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互关系。
仪器的制造和安装不论如何精细，也不可能完全满足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求，加之在仪器使用过程中产生的磨损、变形，以及外界条件对仪器的影响，必然给角度测定结果带来误差影响。
这种因仪器结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而造成的测角误差称为仪器误差。
仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差)，照准部旋转误差，分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。
本节将介绍这些误差的产生原因，消除或减弱其影响的措施及检验方法。
3.4.1 三轴误差由§3.1知，经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足一定的几何关系，即视准轴与水平轴正交，水平轴与垂直轴正交，垂直轴与测站铅垂线一致。
当这些关系不能满足时，将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。
1．视准轴误差（1）视准轴误差及其产生原因望远镜的物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。
假设仪器已整置水平(即垂直轴与测站铅垂线一致)，且水平轴与垂直轴正交，仅由于视准轴与水平轴不正交——即实际的视准轴与正确的视准轴存在夹角C ，称为视准轴误差。
如图3—26。
当实际的视准轴偏向垂直度盘一侧时，C 为正值，反之C 为负值。
产生视准轴误差的原因是由于安装和调整不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，造成视准轴与水平轴不正交，从而产生了视准轴误差。
此外，外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化，产生视准轴误差。
（2）视准轴误差对观测方向值的影响及消除影响的方法视准轴误差C 对观测方向值的影响C ∆为αcos C C =∆ （3-10） 式中：α为观测目标的垂直角。
由C ∆的表达式可知：1）C ∆的大小不仅与C 的大小成正比，而且与观测目标的垂直角α有关。
当α越大时，△C 也越大，反之就越小；当α=0时，C ∆=C 。
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精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互关系。
仪器的制造和安装不论如何精细，也不可能完全满足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求，加之在仪器使用过程中产生的磨损、变形，以及外界条件对仪器的影响，必然给角度测定结果带来误差影响。
这种因仪器结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而造成的测角误差称为仪器误差。
仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差)，照准部旋转误差，分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。
本节将介绍这些误差的产生原因，消除或减弱其影响的措施及检验方法。
3.4.1 三轴误差由§3.1知，经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足一定的几何关系，即视准轴与水平轴正交，水平轴与垂直轴正交，垂直轴与测站铅垂线一致。
当这些关系不能满足时，将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。
1．视准轴误差（1）视准轴误差及其产生原因望远镜的物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。
假设仪器已整置水平(即垂直轴与测站铅垂线一致)，且水平轴与垂直轴正交，仅由于视准轴与水平轴不正交——即实际的视准轴与正确的视准轴存在夹角C ，称为视准轴误差。
如图3—26。
当实际的视准轴偏向垂直度盘一侧时，C 为正值，反之C 为负值。
产生视准轴误差的原因是由于安装和调整不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，造成视准轴与水平轴不正交，从而产生了视准轴误差。
此外，外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化，产生视准轴误差。
（2）视准轴误差对观测方向值的影响及消除影响的方法视准轴误差C 对观测方向值的影响C ∆为αcos CC =∆ （3-10）式中：α为观测目标的垂直角。
由C ∆的表达式可知：1）C ∆的大小不仅与C 的大小成正比，而且与观测目标的垂直角α有关。
当α越大时，△C 也越大，反之就越小；当α=0时，C ∆=C 。
2）盘左观测时，实际视准轴位于正确视准轴的左侧，使正确的方向值L 0比含有视准轴误差的实际方向值L 小C ∆，即C L L ∆-=0纵转望远镜，以盘右观测同一目标时，实际视准轴在正确视准轴的右侧，显然此时对方向值的影响恰好和盘左时的数值相同，符号相反，即正确的方向值较有误差的方向值R 大，故图3-26 视准轴误差CR R ∆+=0取盘左与盘右的中数，得)(21)(2100R L R L +=+ （3-11）可以看出：视准轴误差对观测方向值的影响，在望远镜纵转前后，大小相等，符号相反。
因此，取盘左与盘右的中数可以消除视准轴误差的影响。
3）观测一个角度时，如果两个方向的垂直角相等，则视准轴误差的影响可在半测回角 度值中得到消除。
即使垂直角不相等，如果差异不大且接近于0°，其影响也可以忽略。
4）望远镜纵转前后，同一方向的盘左、盘右观测值之差为CR L ∆=±-2180（3-12）视准轴与水平轴的关系是机械的结合，在短时间内，可以认为C 是常值。
由（3-11）式可知，若各个方向的垂直角a 很小，且相差不大时，2△C 近似等于2C ，亦可认为是常值。
因此，可将上式写成：CR L 2180=±-（3-13）2C 通常被称为二倍照准差。
（3）计算2C 的作用及校正2C 的方法 在短暂的观测时间里，视准轴受温度等外界因素的影响所产生的变化是很小的。
在观测过程中，2C 变动的主要原因是观测照准读数等偶然误差的影响。
因此，计算2C 并规定其变化范围可以作为判断观测质量的标准之一。
另外，2C 的常值部分对观测结果是没有影响的，有影响的仅是它的变动部分。
但是，2C 数值过大时，对记簿计算不太方便，因此2C 绝对值过大时需校正。
2C 的绝对值对于J 07 J 1型仪器应不大于20″，J 2型仪器应不大于30″。
校正2C 的方法如下：首先选择一个垂直角接近于0°的目标，用盘左、盘右观测出2C 值，若2C 值的绝对值大于《规范》规定的限差，应进行2C 的校正。
对于无目镜测微器的仪器，先按R 0=R+C (或L 0=L —C )算出正确读数。
然后用测微盘对准正确读数的不足度盘一格的零数，再用水平微动螺旋使水平度盘的上下分划像重合，使水平度盘读数等于R 0或L 0，此时望远镜的十字丝中心偏离目标影像。
再用十字丝网校正螺旋使十字丝照准目标。
不同类型的仪器，其十字丝校正螺旋亦不尽相同，如图3-27所示。
校正时，应注意校正螺旋的对抗性，应先松开一个再紧另一个。
校正后，通常应再检测一次，直到达到目的为止。
2．水平轴倾斜误差（1）水平轴倾斜误差及产生原因 当视准轴与水平轴正交，且垂直轴与测站铅垂线一致时，仅由于水平轴与垂直轴不正交使水平轴倾斜一个小角i ，称为水平轴倾斜误差，见图3-28。
引起水平轴倾斜误差的主要原因是：在仪器安装、调整时不完善，致使仪器水平轴两支架不等高；或者水平轴两端的直径不相等。
（2）水平轴倾斜误差对观测方向值的影响及消除影响的方法 水平轴倾斜误差i 对观测方向值的影响i ∆为图3-27 十字丝校正螺旋αt a n ⋅=∆i i （3-14） 式中：α为观测目标的垂直角。
由i ∆的表达式可知：1）i ∆的大小不仅与i 的大小成正比，而且与观测目标的垂直角α有关，当α越接近于90°，i ∆亦越大，当α=0°时，则i ∆=0°2）上述情况为盘左时，由于水平轴倾斜，使视准轴偏向垂直度盘一侧，正确的方向值L 0较有误差的方向值L 小i ∆，即i L L ∆-= 0 （3-15）纵转望远镜，在盘右位置观测时，正确读数较有误差的读数为大，故i R R ∆+=0 （3-16）取盘左和盘右读数的中数，得)(21)(2100R L R L +=+上式说明，水平轴倾斜误差对观测方向值的影响，在盘左和盘右读数中，可以得到消除。
3）观测一个角度时，如果两个方向的垂直角相差不大且接近于0°时，水平轴倾斜误差在半测回角度值中可以得到减弱或消除。
4）在望远镜纵转前后，同一方向上的盘左和盘右的观测值之差iR L ∆=±-2180（3-17）这说明，即使没有视准轴误差存在，但由于有水平轴倾斜误差的存在，使得同一方向的 盘左和盘右读数之差值中，仍含有水平轴倾斜误差的影响。
在山区，一个测站上的各个观测方向的垂直角相差较大，如果视准轴误差和水平轴误差同时存在时，则有i C R L ∆+∆=±-22180 （3-18）这样，就不便于利用2C 的变化来判断观测成果的质量。
所以，对仪器的i 角的大小要加以限制，《规范》规定，J 07、J 1型仪器的i 角不得超过±10″，J 2型仪器不得超过±15″。
若超过限差，应对仪器进行校正。
（3）水平轴倾斜误差的检验1）检验公式式（3-18）为视准轴误差与水平轴倾斜误差同时存在时的盘左和盘右读数之差，即 iC R L ∆+∆=±-22180将式（3-10）和式（3-14）代入上式，为书写简单，省去“±180°”（下同），得ααt a n 2c o s 2⋅+=-i C R L （3-19）若观测目标的垂直角α>0°时，称之为高点。
在盘左和盘右位置观测高点时，则高高高ααtan 2cos 2)(⋅+=-i C R L （3-20）若观测目标的垂直角α<0°时，称之为低点。
观测低点时，有低低低ααtan 2cos 2)(⋅+=-i C R L （3-21）图3-28 水平轴倾斜误差在设置高点和低点时，若使ααα==低高把式（3-20）与式（3-21）相加和相减，可分别得到[][]⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧---=-+-=ααc o t )()(41c o s )()(41低高低高R L R L i R L R L C （3-22）若对高点和低点均观测n 个测回，则有[][]⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-∑--∑=-∑+-∑=ααc o t )()(41c o s )()(41低高低高R L R L n i R L R L nC （3-23）令⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-∑=-∑=低低高高)(21)(21R L n C R L n C （3-24）则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=ααcot 21cos 21）（）（低高低高C C i C C C （3-25）这就是高低点法检验视准轴误差及水平轴倾斜误差的公式。
2）检验方法此项检验可在室内或室外进行。
在室内检验时，可用两个照准器（任何装有十字丝的仪器均可）作为照准目标。
在室外检验时，可在距仪器5 m 以外的地方设置两个目标。
对两个目标位置的要求是：高点和低点应大致在同一方向上，两目标的垂直角的绝对值 应不小于3°且大致相等，其差值不得超过30″。
检验步骤是：观测高点和低点间的水平角6测回，并在各测回间均匀分配度盘。
在观测过程中，同一测回不得改变照准部的旋转方向，即半数测回顺时针方向旋转照准部，半数测回逆转。
观测限差是：各测回角度值互差，J 07、J 1型仪器应小于±3″；J 2型仪器不得超过±8″。
2C 变化，高点和低点的分别比较，J 07、J 1型仪器不得超过±8″，J 2型仪器不得超过±10″。
观测高点和低点的垂直角，用中丝法观测3个测回，垂直角、指标差的互差不得超过10″(各种类型的仪器要求相同)。
若有超限者，应进行重测。
检验示例见表3-2和表3-3。
顺便指出，当水平轴倾斜误差超限需要对仪器进行校正时，应由仪器检修人员进行。
所 以，此项误差的校正不再叙述。
3．垂直轴倾斜误差（1）垂直轴倾斜误差及其产生的原因 当仪器三轴问的关系均已正确时，由于仪器未严格整置水平，而使仪器垂直轴偏离测站 铅垂线一个微小的角度v ，称为垂直轴倾斜误差。
如图3-29，OV 为与测站铅垂线一致的垂直轴位置，与之正交的水平轴为HH 1,O V ′为与测站铅垂线不一致即倾斜一个小角v 的垂直 轴的位置，水平轴也随之倾斜至H ′H 1′，位置。
这样，与水平轴正交的视准轴也偏离了正确位置，当其绕水平轴俯仰时形成的照准面将不是垂直照准面，而是倾斜照准面，从而给水平方向观测带来误差。
表3-2 水平轴不垂直于垂直轴之差的测定（一）高、低两点间水平角的测定仪器：北光J 07 No ：71001 1974年5月3日注：120°位置为划去测回不采用，重测于后。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=⋅⨯=-=+=⋅⨯=-=∑∑"05.56.60621)(21"59.51.67621)(2111低低高高R L n C R L n C nn表3-3 水平轴不垂直于垂直轴之差的测定（二）高、低两点间垂直角的测定仪器：北光J№：71001 1974年5月3日中数 + 4 00 08.2中数 -4 00 03.6 a =4 00 05.9注：水平轴不垂直于垂直轴之差："86.32948.14)"05.5"59.5(21cot 21=⨯-+=-=α）（低高C C i （2）垂直轴倾斜误差对观测方向值的影响如图3-30，当垂直轴与测站铅垂线一致时，与之正交的水平轴HH 1处于水平位置，若照准部绕垂直轴旋转一周，水平轴HH 1将始终处于水平面H 1MHM 1上。