建筑工程测量仪器的检验与校正.docx
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1、建筑工程测量仪器的检验与校正1经纬仪的检验和校正21-1经纬仪应满足的条件21-2经纬仪的检验与校正2.上盘水准管轴应垂直于竖轴21 .十字丝的竖丝应垂直于横轴3.视准轴垂直于横轴32 .横轴垂直于竖轴41-3激光经纬仪的构造51-4激光经纬仪的操作方法61-5激光经纬仪的特点和应用62水准仪的检验与校正82-1普通水准仪的检验与校正81 .圆水准器轴(圆球面中点和球心的连线)平行于仪器的竖轴8.十字丝横丝垂直于仪器竖轴82 .水准管轴平行于视准轴8.视准轴与水准管轴应平行(即无交叉误差)92-2精密水准仪的检验与校正10.精密水准仪的基本构造101 .使用方法113.校正122-3激光水准仪
2、的构造132-4激光水准仪的操作方法132-5激光水准仪的用途133钢尺的检定143-1钢尺检定的方法143-2尺方程式及其简化143-3标准基线的建立153-4钢尺使用时考前须知164光电测距仪164-1光电测距仪的概况164-2光电测距仪的构造164-3光电测距仪的用途174-4光电测距仪的检验与校正17向哪一端。如通过两次检查,气泡始终居中或仅偏于同一端,说明水准轴与视准 轴平行。假设气泡一次偏于目镜端而另一次偏于物镜端,那么说明此项条件不满足, 即有交叉误差的存在。图4-238视准轴检验1 一脚螺旋;2-标尺r2校正:用水准管上左右两校正螺旋一松一紧使气泡居中。此项检验与校正要 重复进
3、行,直至满足条件。在进行三、四等水准测量时,应进行此项检验,一般情况下可不进行。2-2精密水准仪的检验与校正精密水准仪的特征:(1)望远镜有较大的放大率,约3650倍。望远镜品质 甚高,有很好的清晰度、光明度,一切色差变形消除殆尽;(2)水平管的灵敏度 极高,约自2”/2mm6/2mm之间。近代观察水泡像的方法多采用棱镜折影符合 法,符合观察之精度为水平管灵敏度的1/4,例如水准管的灵敏度4”/2mm,那么用 符合法之后,观测精度可达0.1。因此,现今精密的水准仪上水准管的灵敏度绝 对值不需过高,而仍能到达非常精密的安平效果。1 .精密水准仪的基本构造精密水准仪的构造如图4-239所示。图4-
4、239精密水准仪构造1-瞄准器;2-望远镜目镜;3-望远镜调焦螺旋;4-水准器反光板;5-微倾螺旋;6-楔形保护玻璃;7-平行玻璃板测微手轮;8-制动螺旋;9-微动螺旋;10-脚螺旋.使用方法(1)安平 安平方法与普通水准仪大致相同。不过此仪器长水准灵敏度极 高,气泡动乱静止较慢,应注意将脚架安踏牢固,安平时先使圆水准大致居中, 为了尽量提高视线,减少地面折光影响,仪器架应尽量架高。在瞄准水准尺之后 用微倾螺旋作精确居中,此时只需稍微转动一下即可。螺旋转动的方向与气泡像 相对移动方向是一致的(图4-240)。图4-240调整气泡(2)读尺 精密水准仪配有锢钢水准尺,尺面分左右两条刻划,两刻划的
5、 起点数值不同,测量时两尺都要读数,彼此校对。尺上每小格1cm,每二格注一 字,由尺上直接读至厘米,零碎读数由光学测微计直读至0.1mm,估读至0.01mm, 在瞄准后,转动测微计螺旋,尺像随之上下移动,使横线一端的楔形夹线恰好夹 住尺上刻划线。如图4-241所示,左尺(或称主尺)读数为148cm,测微读数为0.647cm, 此读数为主尺148.647cm。然而进行右尺(或称为副尺)读数,每一相同高度主 副尺读数总是相差301.550cm,由此可以核对读数。图4-241读尺例如3.校正(1)圆水泡之校正1)目的使圆水泡轴线垂直,以便安平。2)校正方法用长水准管使纵轴确切垂直,然后校正之,使圆水
6、泡气泡居中, 其步骤如下:拨转望远镜使之垂直于一对水平螺旋,用圆水泡粗略安平,再用微 倾螺旋使长水准气泡居中微倾螺旋之读数,拨转仪器180 ,倘气泡偏差,仍用 微倾螺旋安平,又得一读数,旋转微倾螺旋至两读数之平均数。此时长水准轴线 已与纵轴垂直。接着再用水平螺旋安平长水准管气泡居中,那么纵轴即垂直。转动 望远镜至任何位置气泡像符合差不大于1mm。纵轴既已垂直,那么校正圆水准使 气泡恰在黑圈内。在圆水泡的下面有三个校正螺旋,校正时螺旋不可旋得过紧, 以免损坏水准盒。(2)微倾螺旋上刻度指标差的改正上述进行使长水准轴线与纵轴垂直的步骤中,曾得到微倾螺旋两数之平均 数,当微倾螺旋对准此数时,那么长水
7、准轴线应与纵轴垂直,此数本应为零,倘不 对零线,那么有指标差,可将微倾螺旋外面周围三个小螺旋各松开半转,轻轻旋动 螺旋头至指标恰指“0”线为止,然后重新旋紧小螺旋。在进行此项工作时,长 水准必须始终保持居中,即气泡像保持符合状态。(3)长水准之校正1)目的是使水准管轴平行于视准轴。2)步骤与普通水准仪的检验校正相同。2-3激光水准仪的构造图4-242是我国烟台光学仪器厂生产的YJS3激光水准仪的外形。其构造是在S3水准仪的望远镜上加装一只He-Ne气体激光器,原理与力-Jd激光经纬仪相同。图4-242激光水准仪2-4激光水准仪的操作方法水准仪局部与S3型水准仪相同,激光器局部与J2-JD激光经
8、纬仪的操作方法 相同。2-5激光水准仪的用途用激光水准仪测高程时,激光束在水准尺上显示出一个明亮清晰的光斑。任 何人都可以直接在尺上读数,既迅速又正确,减少了读数中可能发生的错误。另 外由于激光束射程较长,白天尺面上很亮时为150m,尺面上较暗时为300m,晚 上尺面黑暗时可达20003000m。因此立尺点可距仪器更远,在平坦地区作长距 离高程测量时,测站数较少,提高了测量的效率。在大面积的楼、地面抄平工作 中,放一次仪器可以控制很大一块面积,极为方便。YJS3激光水准仪的精度与S3型水准仪相同。3钢尺的检定3-1钢尺检定的方法1 .将钢尺与标准尺比拟。把已经检定过的钢尺作为标准,其他钢尺可与
9、其 比拟,求出它们的尺长差。比拟要在平坦的地面或地坪上进行,以相同的拉力使 两根尺子零刻线对齐,在另一端用刻有毫米分划的小尺子量出被检定的钢尺与标 准尺的尺长差。2 .将钢尺与标准基线长度(标准温度下基线的水平长度)进行实量比拟。 选定一根质量较好的钢尺,至国家测量机关的比尺场地与标准基线进行实量比 较。兹将检定中的有关要求说明如下:钢尺应以整尺长度进行检定。用弹簧秤对钢尺施加标准拉力,一般规定为: 30m钢尺用100N拉力,50m钢尺用150N拉力。由于在实际工作中,有时需用钢尺悬空丈量距离,有时沿地面量距,因而在 进行钢尺检定时,同一钢尺可分别采用悬空和沿地面丈量标准基线,求出两种尺 长改
10、正数。如在精密量距时,采用设置托桩的方法,那么检定钢尺时,亦应按一定 距离(如每隔6m)设置托桩。检定钢尺时的操作方法与精密量距相同。但每尺段应调整五次,每次读取五 个数,相差不超过0.3mm。每测回往返测长度经过温度改正以后,相差不应超 过0.5mm。各测回的长度经过改正之后,相差不得超过 1mm。钢尺的检定必 须在不同时间内进行,如初测在上午施测三个测回,复测必须在下午测三个测回, 最后取平均值作为结果,并与标准基线长度进行比拟,求出尺长改正数。钢尺检定的中误差m按下式计算:(4-115) (-1)式中VV各测回平均值减测回值;n测回数。3-2尺方程式及其简化经过检定的钢尺都给出其尺方程式
11、,以用来计算尺长。尺方程式的一般形式 为:lt=l+ Al+a T Ctto)(4-116)式中It温度为t时的尺长(m);/尺面值(m);/钢尺在标准温度/。时经检定所得整尺长的改正数(mm),如检定时 的温度不为如应进行温度改正,化算为加时尺长改正数;a钢尺膨胀系数(mm/m , ), 一般采用a=0.012mm/m , ;to标准温度(), 一般以20作为标准温度;I丈量时钢尺的温度()。应用上式时,须进行尺长差及温度两项改正。为了简化计算工作,可将两项 改正合并在一起,使上式变为以下形式:lt=l+a I (tto)(4-117)式中命可由上面两个方程式联立解得:r =/一_(4-H8
12、)U Uja / 例如一钢尺其尺方程式为:Zr=50m+2.16mm + 0.012X50 (/20) mm如将此式简化,按式(4-118)可得:人二202,16=20-3,6= 16.40.012x50故依式(4-117)简化后的尺方程式为Zr=50m+0.600 (f16.4) mm3-3标准基线的建立为了便于钢尺检定,可自行建立标准基线。基线场地应选在地形平坦、土质 坚固、且比拟僻静的地点。最简单的基线其长度可为30m或50m (为了便于检 定,长度要稍短于30m或50m,不可超过)。基线两端点应埋设稳固的标桩,桩 顶要同高,标点刻线须精细。标准基线的长度测量须待埋设的标桩到达稳定后进
13、行,用两根以上经过检定的钢尺来测定。由于在实际工作中一般有沿地面量距和 悬空量距两种情况,因而应埋设上下两组标桩,测出上下两组标桩间基线的长度。 如基线测量时的温度不等于标准温度,必须换算为标准温度下的长度。标准基线 必须定期进行检测。3-4钢尺使用时考前须知1 .使用钢尺时须按照检定时的条件和方法进行量距。即标准温度、拉力及 钢尺所处状态(悬空、沿地面或尺间设置托桩)均应与检定时相同。2 .钢尺在使用了一定时间后,因尺长有变化,须重新检定。3 .钢尺质脆,不可使其扭折。丈量过程中携尺前进时,应使钢尺悬空,不 可在地上拖拉,用毕应擦去灰尘,如暂不使用时,应上一层机油,以防生锈。4光电测距仪4-
14、1光电测距仪的概况我国已研制成功红外自动数字显示测距仪,近年来国内已有批量红外测距仪 的产品,也从国外进口 了数量不少的光电测距仪,如D135、D11000 EDT2000、 DM501、DM103、ELD12、AGA120、AGAU2、AGA14A、MiNi、SET2c、SEF3c、 SET4c等,从建筑施工测量来说,AGA120、DM103、MiNi等光电测距仪最为 实用,使用光电测距仪之前必须熟悉说明书或到有关单位进行短期培训,以便正 确使用光电测距仪。4-2光电测距仪的构造光电测距仪构造如图4-243所示。发射筒反射 棱镜照准头控制箱电源图4-243光电测距仪构造接收简振荡器混频器光电
15、测距仪是在经纬仪上加装光电测距头子,一般是配套的,什么型号测距 头子配什么样型号的经纬仪,另外配一套反光棱镜。4-3光电测距仪的用途为了测量A、B两点之间的距离,在A点安置光电测距仪主机,在B点安 置反光棱镜,如图4-244所示。图4-244光电测距仪使用示意对中、整平后,开启光电测距仪。发射望远镜发出一水平激光束射向B点 反光棱镜,经过反射的激光束仍以水平方向折回A点,接收望远镜能够把折回 的激光束调制、放大并精确地测出A、B两点的距离,可直接由数字计数器上显 示出来。它的测距精度视仪器不同而各异,一般的光电测距仪精度可达5mm + lOppmo4-4光电测距仪的检验与校正1 .送有关部门检
16、验与校正2 .自检自检,必须具有一定的检定设备,对光电测距仪相当熟悉,目前国内使用的 光电测距仪品种相当多,在此不能详细介绍,建议送有关部门检定。3 .用六段法测定常数简易六段法公式:C = 0.02857 5 (Do6DoiDi2D2sD34D45D56)+3 (D05+D16D02D13D24D35D46)+ (D04+D15+D26D03D14D25D36)举例:原有控制点:012345600000024.504 36.501 156.511 276.530 396.532 516.530力口常数 C = 0. 028575(516. 30 24 . 504 - 12. 006 120.
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