经纬仪的认识与使用

实验三经纬仪的认识与使用

一、目的和要求

（1）了解DJ6经纬仪的基本构造及各操作部件的名称和作用

（2）练习DJ6经纬仪的对中、整平、瞄准与读数的方法，并掌握基本操作要领。

（3）要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。

二、仪器和工具

每组借用：DJ6经纬仪1台，铁钉1根，斧1把，伞1把。

三、实验内容

（1）认识DJ6经纬仪的构造和各操作部件的名称、作用和操作方法。

（2）练习经纬仪的安置、对中、调平。

（3）练习用望远镜来瞄准目标和用十字丝交点来精确照准目标。

（4）练习水平读盘的读数方法。

（5）初步练习水平角的计算方法。

四、实验方法与步骤

1．安置经纬仪

（1）在选定位置安置仪器前，认清、牢记经纬仪在仪器箱内安放的位置，以便实习完后仪器能按原样装箱。

（2）在地面上打木桩，桩顶钉一小钉或画十字作为测站点。

（3）松开三脚架，安置于测站上，高度应适中，架头大致水平，三脚架中心大致处于测站点正上方。

（4）取出经纬仪，置于架头上，一手紧握经纬仪支架，一只手将三脚架连接螺旋旋入经纬仪基座底部中心螺孔并拧紧。

2．认识经纬仪各操作部件的名称和作用（图1）

1—望远镜制动螺旋；2—望远镜物镜；3—望远镜微动螺旋；4—水平制动螺旋；5—水平微动螺旋；6—脚螺旋；7—竖盘水准观察镜；8—竖盘水准管；9—瞄准器；10—物镜调焦环；11—望远镜目镜；12—度盘读数镜；13—竖盘水准管微动螺旋；14—光学对中器；15—圆水准器；16—基座；17—竖直度盘；18—度盘照明镜；19—管水准器；20—水平度盘位置变换轮；21—基座底板

图1 DJ6光学经纬仪

（1）照准部：由望远镜、竖盘、制动和微动螺旋、管水准器、读数显微镜与横轴等部分组成。

（2）度盘：由水平度盘、竖直度盘、度盘变换手轮或复测手柄组成。

（3）基座：由连接板、圆水准器和三个脚螺旋组成。

3．认识经纬仪的几个主要轴线及其相互关系

（1）视准轴：望远镜的物镜光心与十字丝交点的连线。视准轴应垂直于横轴。

（2）横轴：望远镜的旋转轴。横轴应与竖轴垂直且居于水平位置。

（3）竖轴：照准部在水平方向的旋转轴。竖轴应垂直于管水准轴。

（4）管水准轴和圆水准轴：过水准管零点做圆弧的切线，即为管水准轴；圆水准器球面顶点和球心的连线，即为圆水准轴。管水准轴应水平，圆水准轴应竖直。管水准气泡居中，表示管水准轴水平；圆水准气泡居中，表示圆水准轴竖直。

4．对中

对中可以采用垂球对中或光学对中器对中。

（1）垂球对中

1）将垂球挂在三脚架底部连接螺旋的挂钩上，调整垂球线的长度，使垂球尖离地面大致1~3cm。

2）平移三角架，使垂球尖大致对准测站点，并保持架头水平，踩紧三脚架。

3）拖垂球尖与地面偏差小时，梢松连接螺旋，两手夹住基座，在三脚架头上平移仪器，使垂球尖端准确对准测站点，再拧紧螺旋。垂球对中的误差一般应小于2mm。

（2）光学器对中

1）转动光学对中器目镜调焦螺旋，使光学对中器分划板清晰。

2）伸缩对中器镜管，使地面测站点清晰。

3）调节脚螺旋使地面标志点位于对中标志中心，然后伸缩三脚架的假托（注意架腿不要位移），使圆水准器气泡居中，整平仪器。

5）检查对中器中地面测站点是否偏离分化板对中圈。若发生偏离，则松开底座下的连续螺旋，在架头上轻轻平移仪器，使地面测站点回到对中器中心位置。

6）检查照准部水准管气泡是否居中。若气泡发生偏离，需再次整平，即重复前面过程，光学对中器偏离目标中心不大雨1mm为止，最后旋紧连接螺旋。

5．整平

（a）（b）

图2 经纬仪精平操作示意

（1）松开水平制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如图2（a）所示，两手同时向内（或向外）转动这一对脚螺旋，使气泡居中，气泡移动的方向和左手大拇指运动的方向一致。

（2）将仪器绕竖轴转动90，使水准管垂直于原来两脚螺旋的连线，如图2（b）所示，左手转动第三只脚螺旋，使气泡居中。

（3）如此反复调试，直到仪器转到任何方向，气泡中心不偏离水准管零点1格。

6.瞄准目标

（1）将望远镜对向天空或者白色墙面，转动目镜调焦螺旋十字丝清晰。

（2）松开望远镜的制动螺旋和水平制动螺旋，旋转照准部，用望远镜上的瞄准器瞄准目标，使其位于望远镜的视场内，固定望远镜制动螺旋和水平制动螺旋。

（3）转动物镜焦筒使目标影像更清晰，再调节望远镜和照准部微动，用十字丝精确对准目标，使目标被十字丝的单根纵丝平分或被双根纵丝夹在中央，如图3所示。（4）上下、左右移动眼睛，观察目标像与十字丝之间是否有移动，如果有，则存在时差，转动物镜调焦筒进行调查，直到视差消除为止。

7.读数

图3 分微尺读数窗

（1）打开反光镜，调节反光镜位置，使读数窗亮度适当。

（2）旋转读数显微镜的目镜，使度盘及分微尺的刻划清晰，并区别水平度盘与竖盘读数窗。

（3）读数位于分微尺上的度盘刻划线所标记的度数，再读取落在分微尺上0刻划线到这条条度盘刻划之间的分数,估度到0.1’(即6秒)的整数倍。

（4）盘左瞄准目标，读出水平度盘读数，纵转望远镜，盘右再瞄准目标并读数，两次读数之差约为180，以此检核瞄准和读数是否正确，并记录在实习记录中。

五、记录表格格式

表1 水平度盘读数练习记录表

仪器型号：观测日期：观测者：计算：

仪器编号：天气：记录者：检核：

测站目标盘左读数盘右读数半测回角值一测回角值

（1）三脚架要安置稳妥，架头要大致水平，先粗略对中地面标志。

（2）从仪器箱取出经纬仪时，须双手握住仪器支架将仪器取出；安置时，一手紧握支架，一手拧紧连接螺旋。

（3）仪器对中时，若对中相差较远，可将整个脚架连同仪器一块平移，然后按照光学对中的方法精确对中，整平仪器。

（4）制动螺旋不可拧得太紧，微动螺旋不可旋得太松，亦不可拧得太紧，以处于中间位置