精密光學(xué)經(jīng)緯儀及儀器誤差及檢驗(yàn)和校正-資料下載頁(yè)
2025-08-23 12:54本頁(yè)面
【正文】 微原理知道，若開(kāi)始時(shí)測(cè)微盤位于0秒分劃，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪使度盤的上下分劃像各移動(dòng)半格(即相對(duì)移動(dòng)一格)時(shí)，測(cè)微盤應(yīng)由0秒分劃轉(zhuǎn)到n0秒分劃。這里n0為測(cè)微器理論測(cè)程，即度盤最小格值G的一半，例如，對(duì)于J0J1型儀器，n0=120″,對(duì)于J2型儀器，n0=600″。但實(shí)際上度盤分劃像移動(dòng)半格時(shí)，測(cè)微盤不一定恰好轉(zhuǎn)動(dòng)n0秒，而是轉(zhuǎn)動(dòng)了n秒。n0與n之差稱為測(cè)微器行差，以表示之，即 圖333 測(cè)微器行差與讀數(shù)物鏡離度盤的距離有關(guān) 1．測(cè)微器行差產(chǎn)生原因和性質(zhì) 如上所述，測(cè)微器行差是度盤分劃像移動(dòng)半格時(shí)，測(cè)微盤轉(zhuǎn)動(dòng)的理論格數(shù)n0與測(cè)微盤實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)格數(shù)n之差。這只是表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象。我們知道，在測(cè)微器讀數(shù)窗中看到的度盤分劃影像是由顯微鏡將度盤加以放大后形成的。如圖333，AB為度盤分劃，經(jīng)物鏡在成像面上生成實(shí)像A1B1，再經(jīng)目鏡在明視距離上形成放大的虛像A2B2，即是在測(cè)微器目鏡中看到的度盤分劃影像。由幾何光學(xué)知道，度盤分劃像A1B1，的寬窄，與顯微鏡物鏡的位置有關(guān)：當(dāng)物鏡向下移動(dòng)，即靠近度盤分劃時(shí)，分劃像A1B1變寬，使n0n，r為負(fù)；當(dāng)物鏡向上移動(dòng)，分劃像A1B1，將變窄，n0n，r為正。所以說(shuō)，測(cè)微器行差實(shí)質(zhì)是由于顯微鏡物鏡位置不正確而產(chǎn)生的。另一方面，如果度盤對(duì)徑分劃經(jīng)過(guò)的光路不正確，將使正像和倒像分劃的寬窄不相等。這樣，正像分劃的行差與倒像分劃的行差也不相等。因此，《規(guī)范》規(guī)定應(yīng)計(jì)算出，r和△r的絕對(duì)值，對(duì)J0J1型儀器不應(yīng)超過(guò)1″；對(duì)于J2型儀器不超過(guò)2″。 造成物鏡位置不正確的原因是：安裝和調(diào)整不正確及外界因素(如震動(dòng)等)的影響。因此，當(dāng)測(cè)微器行差超出上述規(guī)定時(shí)，就要由儀器修理人員調(diào)整測(cè)微器物鏡的位置。 由上述的分析可以看出，測(cè)微器行差具有如下性質(zhì)： （1）對(duì)于某一臺(tái)儀器來(lái)說(shuō)，它的測(cè)微器行差可能為正（即n0n），也可能為負(fù)（n0n），是確定值。因此，對(duì)于某一臺(tái)儀器來(lái)說(shuō)，其行差是系統(tǒng)性誤差，其影響在觀測(cè)值中不能消除。 （2）行差對(duì)觀測(cè)讀數(shù)的影響，隨測(cè)微盤上讀數(shù)的增大而增大，因?yàn)樾胁钍谴頊y(cè)微盤n0個(gè)分格的誤差，那么測(cè)微盤一個(gè)分格的行差應(yīng)為。 若測(cè)微盤讀數(shù)為C，則C所含的行差為 （331）式（331）即為計(jì)算行差改正數(shù)的公式，代入不同儀器的n0有 （332） 2．行差的測(cè)定 既然行差是系統(tǒng)性誤差，對(duì)觀測(cè)讀數(shù)的影響不能消除，就應(yīng)該測(cè)定出行差的大小，采取必要的措施，將其影響限定在允許的范圍內(nèi)。因此，《規(guī)范》規(guī)定，光學(xué)經(jīng)緯儀的行差應(yīng)在每期業(yè)務(wù)開(kāi)始前和結(jié)束后各測(cè)定一次；在作業(yè)過(guò)程中，每隔兩個(gè)月還需測(cè)定一次。 由式（330）可知，n0為已知，只要當(dāng)度盤正、倒分劃影像移動(dòng)半格時(shí)，分別測(cè)出測(cè)微盤轉(zhuǎn)動(dòng)的格數(shù)n正、n倒，就可以求出行差。 如圖334為讀數(shù)窗里的對(duì)徑分劃像，記中間的正像分劃線為A，其左邊的分劃線為B，與A對(duì)徑180176。的分劃線為A’，A’右邊的分劃線為C。由光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)原理可知，正倒像分劃像是相對(duì)移動(dòng)的，且移動(dòng)量相同。因此可按下述思路測(cè)定行差：以倒像A’為指標(biāo)線，先讓其與A分劃重合，讀取測(cè)微盤讀數(shù)；再轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，使A’與B重合，并讀取測(cè)微盤讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差即為n正。同樣，以A為指標(biāo)線，先后與A’與C重合，并讀取測(cè)微盤讀數(shù)，可算得n倒，這樣 （333） （334） 圖334 行差測(cè)定按上述測(cè)定行差的基本方法，在每個(gè)度盤配置位置上，測(cè)定行差的操作方法是： （1）將測(cè)微盤零分劃線對(duì)準(zhǔn)指標(biāo)線，用度盤變換鈕變換度盤至要求的位置。 （2）用水平微動(dòng)螺旋使A分劃線與對(duì)徑的A’分劃重合，如圖334（a），然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪使A與A’分劃線精密重合，讀取測(cè)微輪上的讀數(shù)a（若讀數(shù)小于零時(shí)，讀數(shù)作負(fù)數(shù)）。（3）轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，以A’分劃線為指標(biāo)，使分劃線A’與B分劃線精密重合，如圖334（b）讀取測(cè)微盤上的讀數(shù)b，注意，實(shí)測(cè)時(shí)這里的b為實(shí)際讀數(shù)減n0之值。（4）以A分劃線為指標(biāo)，使A與C兩分劃線精密重合，如圖334（c），讀取測(cè)微盤上的讀數(shù)c，同樣，這里的c為實(shí)際讀數(shù)減n0之值。 以上在讀取a、b、c時(shí)，均應(yīng)進(jìn)行兩次重合讀數(shù)。 按上述測(cè)定結(jié)果，可算出行差值，由測(cè)定方法知：將上式代入式（333），得 （335） 將各個(gè)度盤位置測(cè)得的()和()之值取平均值代入式（335），即可求得，進(jìn)而求得，作為行差最后測(cè)定結(jié)果。行差測(cè)定示例見(jiàn)表36。3．行差超限時(shí)的計(jì)算改正 按上述方法測(cè)得的行差值，如果超出《規(guī)范》規(guī)定的范圍，若在觀測(cè)作業(yè)之前，應(yīng)對(duì)儀進(jìn)行校正；若在外業(yè)觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)在觀測(cè)成果中加入行差改正。行差改正數(shù)的計(jì)算公式為式（332）。因?yàn)槊恳粋€(gè)讀數(shù)中均應(yīng)加入此項(xiàng)改正，工作量很大，為使計(jì)算改正簡(jiǎn)便易行，可先依據(jù)測(cè)得的行差，按式（332）編制出“行差改正數(shù)表”。 垂直微動(dòng)螺旋使用正確性的檢驗(yàn) 望遠(yuǎn)鏡在小范圍內(nèi)俯仰時(shí)，都是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)垂直微動(dòng)螺旋來(lái)進(jìn)行的，即用垂直微動(dòng)螺旋通過(guò)制動(dòng)臂來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)水平軸。但是，由于儀器的水平軸系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(重量偏于垂直度盤一端，以及制動(dòng)臂與水平軸結(jié)合不良等)，用垂直微動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)水平軸時(shí)，可能使水平軸產(chǎn)生水平位移，從而引起視準(zhǔn)軸變動(dòng)，給水平方向觀測(cè)值帶來(lái)誤差。檢驗(yàn)方法：首先精確整平儀器，然后，用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)一懸掛有垂球的細(xì)線，轉(zhuǎn)動(dòng)垂直微動(dòng)螺旋，使望遠(yuǎn)鏡俯仰2176。～3176。，觀察望遠(yuǎn)鏡的十字絲中心與垂球線是否始終一致。如果十字絲中心離開(kāi)了垂球線，說(shuō)明垂直微動(dòng)螺旋使用不正確。在進(jìn)行水平角觀測(cè)時(shí)，禁止使用垂直微動(dòng)螺旋俯仰望遠(yuǎn)鏡，而用手俯仰望遠(yuǎn)鏡。表36 水平度盤光學(xué)測(cè)微器行差測(cè)定儀器：蔡司010， No:68711 1992年5月9日度盤位置a″b″c″ab″ac″度盤位置a″b″c″ab″ac″176。 ′0 0+++++180 00++30 20++210 20+++60 40++240 40++90 00+++++270 00++++++120 20+++++300 20++150 40++330 40+++++++++注： 18
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