测风经纬仪使用

测风经纬仪

用途：高空风观测；对各种测风雷达进行定位准确性的标定。

第一节测风经纬仪的种类和性能

种类：CFJ-1型、CFJ-2型和701型。

性能指标：常用测风经纬仪的性能指标。

第二节测风经纬仪的结构

组成：望远镜部分、读数装置、水平调整装置、照明装置和附件。（本教材以CFJ-1型测风经纬仪为例。）

一、望远镜部分

作用：跟踪气球,放大物影。

组成：主望远镜、辅助望远镜、进光反射镜、望远系统变倍手轮、中间镜组、目镜以及瞄准器等。

瞄准器：观测时瞄准气球用。

三棱镜：把物镜中映到的物象反射到目镜中，而使观测者看到物象。

目镜：观测者可以根据自己的视力以及目标物的远近适当调整焦距，使物象清晰可见。

望远镜系统变倍手轮：用来改变镜筒内小反光镜的位置，达到主、辅望远镜转换（变倍）的目的。

二、读数装置

读数装置：由仰角刻度盘、方位刻度盘、仰角读数系统、方位读数系统、进光反射镜、分划板以及四个三棱镜组成。

仰角刻度盘：由透明的有机玻璃制成，盘上刻有-5°-185°刻度，每小格为1°。此刻度盘以水平轴为中心，固定在目镜筒上，并与物镜一起绕水平轴转动，指示出物镜指向的仰角值，观测者通过仰角读数系统，即可读出物镜指向的仰角示度。

方位刻度盘：由有机玻璃制成，沿顺时针方向刻有0°-360°刻度，每格为1°，固定在经纬仪基座的垂直轴上，当望远镜绕垂直轴转动时，方位刻度盘保持不动，指示出望远镜指向的方位值，观测者通过方位读数系统即可读出物镜指向的方位角示度。

分划板读数游尺结构：游尺上排是仰角刻度，下排是方位刻度，均以分划板读数游尺上的零刻度线为读数指标，整个分划板读数游尺相当于1°，是用来读取小数的。

三、转动装置

由仰角转动手轮、方位转动手轮、方位盘固定螺旋和方位归零手轮组成。

方位盘固定螺旋：固定方位刻度盘。

方位归零手轮：调整方位刻度盘的位置。

四、水平调整装置

水平调整装置：由一个管型水准器和三个水平调节螺旋组成。

水平调节旋扭：使底座升降，以便使经纬仪调至水平。

五、附件：

由三角架、指南针、滤光镜、照明装置、太阳罩、毛刷、小工具等组成。

三角架：是用来安装和固定经纬仪的，有可调整三角架高低的调整螺旋和供固定

经纬仪用的中心螺旋。

2、指南针：是用来对经纬仪进行定向时用的。由一个条形小磁铁制作，装在长方形盒内，并由制动螺旋来控制。

3、滤光镜：有绿色、棕色等，用来减小强光对观测者眼睛的损伤。

4、照明装置：有十字线照明、读数照明、电源开关、手电筒及导线等。用来进行夜间观测的照明。

5、太阳罩：遮住强光，一般在高仰角观测气球时用。

6、小工具：包括毛刷、起了、校正针等。用来进行简单维护和维修。

第三节经纬仪的安装和使用

一、经纬仪观测点应具备的条件：

1、四周开阔，不得有高大建筑物或其他障碍物，从经纬仪观测点向四周看去，障碍物顶端的仰角不得超过5°，特别是当地最多风向的下风方更要保持开阔。

2、经纬仪观测点及周围的地面应平坦坚实，固定台站最好修建一个专供架设经纬仪用的水泥平台。

二、经纬仪安置：

步骤：架设三角架、安装固定经纬仪、水平调整、焦距调整和方位调整五个步骤。

1、架设三角架

用来安装和固定经纬仪。对架设三角架有下述要求：

（1）三角架顶部要基本水平，有利于水平调整过程的顺利进行。

（2）三角架的高度要合适。架设高度要与观测者的身高相适应。一般情况下，三角架直立时应与观测者的前额同高，当三角架撑开时，架高应位于观测者第三颗扣子上下。

（3）三角架要支稳，支架的调整螺旋要旋紧，以免三角架滑脱而摔坏仪器。

（4）当风力较大时，要有一条支架伸向风的去向，以避免三角架被大风吹倒。

2、安装固定经纬仪：

固定经纬仪注意事项：

⑴当经纬仪尚未固定好之前，手绝对不能松开经纬仪。

⑵观测后，卸下经纬仪时，必须左手握牢经纬仪的水平镜筒，右手将中心螺旋旋松，然后将经纬仪放入箱内。水平调整：观测前调整经纬仪的水平轴在各个方向上都真正水平的操作过程，叫做水平调整。

利用经纬仪观测目标物相对于测点的仰角和方位时，只有在经纬仪的垂直轴与铅直线平行，即水平轴绕垂直轴旋转所构成的平面真正水平时，其仰角和方位角的观测值才是正确的。因此，在每次进行观测前必须进行经纬仪的水平调整。

⑴水平调整原理：

⑵经纬仪水平调整的步骤：

①转动经纬仪上部，使水准器平行于任意两个水平调节螺旋，调整这两个水平调节螺旋，按"顺来逆去"的方法，使水准器的汽泡位于中央。

②将经纬仪上部转动90°，使水准器的一端指向第三个水平调节螺旋，转动第三个水平调节螺旋，使水准器的汽泡位于中央。

③将经纬仪上部缓慢转动一周，同时观察水准器的汽泡是否有移动现象，如果停在中央不动，则证明经纬仪的水平已调好；如果汽泡有移动，而且超过最小刻度的0.5个小格，则必须按照上述步骤重新调整，直到调好为止。

如果反复进行水平调整一直调整不好，则说明水准器本身安置不当（水准器与水平轴不平行）或水准器失灵，遇有此情况时，应校准或更换水准器。至于如何校正和更换，将在第四节中详细介绍。

⑶水平调整时应注意以下几点：

①在调整前必须弄清水平调节螺旋的转动方向，当转动水平调节螺旋使汽泡接近中央时，应缓慢调整，以免调过头而耽误时间。

②在进行第二步调整时，只能转动第三个水平调整螺旋。

③如果水平调节螺旋已调至最高或最低位置后，汽泡仍未调到中央，这时不能用猛力旋转螺旋，以免将螺旋损坏。此时，应将其它两个螺旋同时降低或升高，然后再按水平调整步骤重新进行调整。如果仍不能使经纬仪水平，也可先调整一下三角架，使架顶水平，然后再重新进行调整，一直到调好为止。

4、焦距调整：

调整方法：瞄准200米以外的一个目标物（越远越好），慢慢地转动目镜筒上的焦距调整螺旋，直到物象和十字线最清楚为止。因为十字线镜片就按装在目镜的主焦距上，在调整焦距时，物象和十字线应同样清晰，有时，由于仪器本身的毛病，不一定同样清晰，在这种情况下应当首先保证物象清晰，十字线能辨即可。

5、方位调整：观测前，调整经纬仪方位度盘，使方位读数与物镜指向的地理方位相一致的操作过程。

方位调整的基本步步骤：

第一步：使光学轴（望远镜）指向已知地理方位；

第二步：利用方位归零手轮调整方位刻度盘，使已知地理方位与方位读数相一致。

第三步：检查一下光学轴是否仍然对准已知地理方位。

方位调整的方法：北极星法、固定目标物法、或磁针法。

⑴北极星法

①利用瞄准器将北极星瞄入望远镜内，转动仰角、方位手轮，使十字线的交点与北极星重合，（这时，光学轴的指向即为正北）。

②转动方位归零手轮，使方位刻度盘上"0"刻线与读数游尺上的0指标线对齐，即完成了方位调整。

③检查北极星与十字线交点是否还重合，如重合，即完成了方位调整，否则须重新进行方位调整。

⑵固定目标物法

台站多采用此方法。

①固定目标物法进行方位调整的步骤：

a、将已知固定目标物瞄入望远镜的视野，调整望远镜位置，使固定目标物和十字线交点重合。

b、调整方位归零手轮，使方位刻度盘的读数与固定目标物的已知方位相一致。

c、检查固定目标物和十字线交点是否还重合，如重合即可，否则须重新进行调整。

②固定目标物的选择条件：

必须是显著、固定，距雷达或经纬仪250米以外的高大建筑物的尖端，如避雷针，塔尖等。为了便于在夜间观测时进行方位调整，台站还选择一个孤立的灯光作为夜间观测时的固定目标物，为了减小误差，体积应尽量小一些。

③固定目标物方位角的测定：

在睛朗的夜间，架设调整好经纬仪，利用瞄准器将物镜瞄准固定目标物，使固定目标物正好处在十字线交点上，然后利用方位归零手轮调整方位度盘，使方位0刻度与读数游尺上的"0"指标线对齐，然后将望远镜瞄准固定目标物，使目标物和十字线重合，读取固定目标物的方位角值，这就是固定目标物相对于测点的地理方位。应该指出，北极星不恰好在真正的北极，而是绕着天球在北极旋转（系地球自转和公转的结果）。在建站初期测定目标物时，应在不同时刻进行测定。如：21时、24时、03时、06时分别测定固定目标物的方位角，求其平均值较为准确。以后检查时，若发现固定目标物的方位角变动超过1°时，必须重新测定并予以更正。

⑶磁针法