3.2 DJ6型光学经纬仪
3.2.1 经纬仪型号及其适用
经纬仪是角度测量的主要仪器。经纬仪按测角原理可以分为光学经纬仪和电子经纬仪,其种类很多,按精度划分,光学经纬仪有DJ1、DJ2、DJ6等几个等级;电子经纬仪有DJD2、DJD5、DJD7等几个等级,前面的字母“D”“J”“D”分别是大地测量的“大”、经纬仪的“经”及电子测角的“电”的汉语拼音的第一个字母,而后面的数字则代表仪器一方向测回观测值的中误差的秒数。其中2s及2s内的经纬仪属于精密经纬仪,主要用于高精度的测角,如等级控制测量中的角度观测、归化法角的放样、精密方向准直等。5s及5s以上的经纬仪则属于普通经纬仪,主要用在图根控制测量的角度观测、平板测图,断面测量等方面。
3.2.2 DJ6光学经纬仪的结构
DJ6型光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三大部分组成。图3.2.1为J6级光学经纬仪。
现将仪器各部分的构造和部件名称及使用说明如下:
1.照准部
照准部位于仪器基座的上方,能绕竖直轴在水平面内转动,它是基座上方能够转动部分的总和。主要部件由望远镜、竖直度盘、读数设备、照准控制机构、水准器等组成。
图3.2.1 J6型光学经纬仪
1—竖盘水准管反光镜;2—竖盘指标水准管;3—水平度盘照明反光镜;4—照准部水准管;5—照准部制动螺旋;6—脚螺旋;7—三脚架;8—光学照准器;9—读数显微镜;10—望远镜目镜;11—照准部微动螺旋;12—圆水准器;13—竖直制动;14—竖直微动;15—水平度盘变换手轮及护盖;16—竖直度盘;17—望远镜物镜;18—指标水准管微动螺旋;19—光学对中器;20—轴套固定螺丝
望远镜是照准部的主要部件,用于观测远处目标和进行准确瞄准,其结构与水准仪的望远镜相似,它由物镜、调焦镜、十字丝分划板、目镜和固定它们的镜筒组成,与横轴固连在一起安置于支架上,横轴可在支架上转动,因而望远镜也随横轴上下转动。
竖直度盘(简称竖盘)用于测量竖直角,它是一个光学玻璃圆环,在圆环上面有一圈顺时针(或逆时针)注记的分划线,每个分划值一般为1°,用于量度竖直角。竖盘固定在横轴的一端,随望远镜一起转动,而用来进行竖直读数的指标不动。为能够按固定的指标位置进行竖盘读数,通常还装有竖盘指标水准管,当竖盘指标水准管气泡居中,则表明指标处于正确位置。目前有许多经纬仪已不采用这种方式,而用竖盘自动归零补偿器来代替水准管结构。
读数设备包括光学瞄准器、读数显微镜,及光路中一系列的棱镜、透镜等,便于读取望远镜瞄准某一目标时的水平角和竖直角的读数。
为控制经纬仪各部分间相对运动和使经纬仪的望远镜精确地瞄准目标,仅用手来控制仪器是困难且费时的,因此,在经纬仪上设置了三套控制装置:即望远镜的制动和微动螺旋,照准部的制动和微动螺旋,水平度盘转动的控制装置(位于水平度盘上)。望远镜的制动和微动螺旋安置于支架上,来控制望远镜在垂直方向转动。望远镜的制动使望远镜固定在垂直某一位置,望远镜的微动可实现望远镜微小仰俯,从而在垂直方向上精确瞄准目标。照准部的制动和微动是来控制望远镜在水平方向的转动。照准部的制动使望远镜固定在水平方向某一位置,照准部的微动可使照准部在一有效的范围内相对转动,从而可在水平方向上精确瞄准目标。
为使竖轴处于竖直位置和水平度盘处于水平位置,照准部又装有圆水准器和水准管,照准部的水准管用来精确整平仪器,圆水准器用来做粗略整平。此外,为使地面测站点与仪器中心在同一铅垂线上,在照准部上设置有光学对点器,或在三脚架的中心连接螺旋下方有一挂钩,来挂垂球,以便对中。
2.水平度盘部分
水平度盘部分有两个主要的部件:即水平度盘和水平度盘转动的控制装置。
水平度盘是进行读数的主要部件,独立安装在照准部底部外罩内的竖轴外套上,它由光学玻璃制成的精密刻度的圆盘,在圆盘上刻有一圈0°~360°顺时针注记的分划线,每个分划值一般为1°,用以量度水平角,照准部转动时,水平度盘一般不动,当需水平度盘读数变动,以消除水平度盘的刻划误差时,则可以通过水平度盘转动的控制装置来实现。
水平度盘转动的控制装置,目前常见的有两种结构:一种是采用水平度盘位置变换手轮,或称转盘手轮,使用时,可将手轮压下,旋转手轮,则水平度盘随之转动,转到需要位置时,将手轮松开即可。另一种是用复测机钮装置,使用时,可将复测扳手扳下,水平度盘就与照准部结合在一起,照准部转动,则水平度盘随之转动,转到待需位置时,将复测扳手拨上,从而读数相应发生改变。
3.基座部分
经纬仪的基座与水准仪基座相似,位于仪器的下部,用来支撑整个仪器,为使整个仪器在三脚架上能安置得比较稳定,在基座的下部装有一块有弹性的三角压板,三角压板中间有一螺母,可借助三脚架上的中心连接螺旋旋入该螺母内,将基座与三脚架相连接,三脚架上的中心连接螺旋下方有一挂钩,挂上对中垂球,以便将仪器对中,在三角压板和基座之间,有三个脚螺旋,用于整平仪器。另外基座上还有一个轴套,仪器插入基座的轴套内后,可通过基座侧面的固定螺旋,将仪器固定在基座上,使用时切勿松动固定螺旋,以免仪器分离而摔坏。