中山建斌职业技校测量学教案：第3章 角度测量.doc

角度测量 教学目的：学会使用光学经纬仪、电子经纬仪的结构及用法。掌握水平角、竖直角的测算方法。学会光学经纬仪的检验方法，一般性掌握光学经纬仪的校正方法。 教学重点：1.光学经纬仪、电子经纬仪的结构及用法 2．水平角、竖直角的测算方法 3．光学经纬仪的检验方法与校正方法 教学难点：光学经纬仪的校正方法 教学资料：测量学教材、教学课件 教学方法：讲授法、讲解法、演示法 讲授新课： 角度测量是测量工作的基本内容之一，它又分为水平角测量及竖直角测量，经纬仪是角度测量的主要仪器。本章介绍光学经纬仪、电子经纬仪的构造与使用方法，水平角与竖直角的测量方法，光学经纬仪的检验与校正方法。 第一节 光学经纬仪的构造与使用方法 光学经纬仪的种类按精度系列可分为DJ07、DJ1、DJ6、DJ15和DJ60等六个级别，其中“D”、“J”分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音的第一个字母，下标数字表示仪器的精度，即一测回水平方向中误差的秒数。下面着重介绍适用于地形测量和一般工程测量中最为常用的DJ6级经纬仪和DJ2级经纬仪。 DJ6级光学经纬仪 （一）DJ6级光学经纬仪的构造 光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成，如图为北京光学仪器厂生产的DJ6级光学经纬仪，各部件的名称如图3-1所示。 图3-1 DJ6级光学经纬仪 1.照准部 照准部为经纬仪上部可转动的部分，由望远镜、竖直度盘、横轴、支架、竖轴、水平度盘水准器、读数显微镜及其光学读数系统等组成。 ⑴望远镜 望远镜用于精确瞄准目标。它在支架上可绕横轴在竖直面内作仰俯转动，并由望远镜制动扳钮和望远镜微动螺旋控制。经纬仪的望远镜与水准仪的望远镜相同，由物镜、调焦镜、十字丝分划板、目镜和固定它们的镜筒组成。望远镜的放大倍率一般为20～40倍。 ⑵竖直度盘 竖直度盘用于观测竖直角。它是由光学玻璃制成的圆盘，安装在横轴的一端，并随望远镜一起转动。其竖直度盘同侧的支架上没有竖盘指标水准管，而在竖盘内部装有自动归零装置，只要将支架上的自动归零开关转到“ON”，竖盘指标即处于正确位置。不测竖直角时，将竖盘指标自动归零开关转到“OFF”，以保护其自动归零装置。 ⑶水准器 照准部上设有一个管水准器和一个圆水准器，与脚螺旋配合，用于整平仪器。和水准仪一样，圆水准器用作粗平，而管水准器则用于精平。 ⑷竖轴 照准部的旋转轴即为仪器的竖轴，竖轴插入竖轴轴套中，该轴套下端与轴座固连，置于基座内，并用轴座固定螺旋固紧，使用仪器时切勿松动该螺旋，以防仪器分离坠落。照准部可绕竖轴在水平方向旋转，并由水平制动扳钮和水平微动螺旋控制。图3-1 所示的经纬仪，其照准部上还装有光学对中器，用于仪器的精确对中。 2.水平度盘 水平度盘是由光学玻璃制成的圆盘，其边缘按顺时针方向刻有0°～360°的分划，用于测量水平角。水平度盘与一金属的空心轴套结合，套在竖轴轴套的外面，并可自由转动。水平度盘的下方有一个固定在水平度盘旋转轴上的金属复测盘。复测盘配合照准部外壳上的转盘手轮，可使水平度盘与照准部结合或分离。按下转盘手轮，复测装置的簧片便夹住复测盘，使水平度盘与照准部结合在一起，当照准部旋转时，水平度盘也随之转动，读数不变；弹出转盘手轮，其簧片便与复测盘分开，水平度盘也和照准部脱离，当照准部旋转时，水平度盘则静止不动，读数改变。 有的经纬仪没有复测装置，而是设置一个水平度盘变位手轮，转动该手轮，水平度盘即随之转动。 3.基座 基座是在仪器的最下部，它是支承整个仪器的底座。基座上安有三个脚螺旋和连接板。转动脚螺旋可使水平度盘水平。通过架头上的中心螺旋与三脚架头固连在一起。此外，基座上还有一个连接仪器和基座的轴座固定螺旋，一般情况下，不可松动轴座固定螺旋，以免仪器脱出基座而摔坏。 DJ6级光学经纬仪的读数方法 DJ6级光学经纬仪的水平度盘和竖直度盘的分划线通过一系列的棱镜和透镜作用，成像于望远镜旁的读数显微镜内，观测者用读数显微镜读取读数。由于测微装置的不同，DJ6级光学经纬仪的读数方法分为下列两种。 1.分微尺测微器及其读数法 北京光学仪器厂生产的DJ6级光学经纬仪采用的是 分微尺读数装置。通过一系列的棱镜和透镜作用，在读数显微镜内，可以看到水平度盘和竖直度盘的分划以及相应的分微尺像，如图3-2所示。度盘最小分划值为1°，分微尺上把度盘为1°的弧长分为60格，所以分微尺上最小分划值为1′，每10′作一注记，可估读至0.1′。 读数时，打开并转动反光镜，使读数窗内亮度适中，调节读数显微镜的目镜，使度盘和分微尺分划线清晰，然后，“度”可从分微尺中的度盘分划线上的注字直接读得，“分”则用度盘分划线作为指标，在分微尺中直接读出， 并估读至0.1′，两者相加，即得度盘读数。如图3-2所示，水平度盘的读数为130°＋01′30″= 130°