【正文】 礦山測量學(xué) 幾種補償系統(tǒng) （ 1） Kern E2電子經(jīng)緯儀的補償系統(tǒng) 發(fā)光二極管 光電探測陣列 補償器液體盒 1 2 3 4 光電探測陣列 （ 2） SET C電子速測儀的補償系統(tǒng) 線性光電傳感器聚光棱鏡發(fā)光二極管S3S2S4S1氣泡電子經(jīng)緯儀的自動補償系統(tǒng) 礦山測量學(xué) 三 、 測角方法誤差 測角方法誤差 mi是由于瞄準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差引起的 ， 但它又與測角方法有關(guān) 。 當(dāng)然 ， 對于電子經(jīng)緯儀而言 ， 如前面第一章第二節(jié)所述 ， 由于采用了單軸 、 雙軸或三軸自動補償裝置 。 當(dāng)進(jìn)行重要貫通測量時 ， 應(yīng)根據(jù)需要加入這項改正數(shù) 。 值得注意的是：豎軸傾斜誤差的影響 ， 不能通過正 、 倒鏡觀測取平均值來消除 。 θ——豎軸傾斜方向線與水平軸在水平面上投影線間的夾角 。 它是由于豎軸整置不正確 (如水準(zhǔn)管軸線不與豎軸垂直 )、照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確以及外界因素影響 (儀器腳架下沉， 風(fēng)流吹動儀器 )等原因所引起的 。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) 測量水平角時 ， 水平軸傾斜誤差對半測回角值的影響可按下式計算： Δβi=i(tanδ2 tanδ1) (74) 由上式可知 ， 在平巷中或前后視傾角相同 (前后視均為傾角或均為俯角 ， 且大小相等 )時 ， Δβi很??；但在同一斜巷中 ， 前后視的傾角一為仰角一為俯角 ，Δβi隨斜巷傾角 δ的增大而增大 ， 并為單方向影響值的二倍 。 由上式可知 ， Δi隨 δ值的增大而增大 ， 而在水平巷道中 ， δ≈0176。 它是由于水平軸兩端支架不等高和軸徑不同等原因引起的 。 在井下導(dǎo)線測量中應(yīng)盡量使相鄰導(dǎo)線邊長大致相等 ， 避免特長邊與特短邊相鄰 ， 以免在觀測過程中調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡而引起 C值變化 。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) 在觀測過程中 ， 常用 2C來檢定儀器的穩(wěn)定性和觀測的質(zhì)量 ， 如在前面表 14中規(guī)定 ， 對于 DJ2級和 DJ6級經(jīng)緯儀 ， 要求其在一測回中半測回間互差分別不得超過 20″和 40″， 其實質(zhì)就是要求 2C的變化范圍分別不得超過 20″和 40″。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) 測量水平角時 ， 視軸誤差對于半測回 (即只用正鏡或只用倒鏡 )角值的影響按下式計算： ΔβC=C(1/cosδ2 1/cosδ1) (72) 式中 δ2和 δ1為前后視點的傾角 。 180176。 )稱之為 2C值 。 此時 ， 對同一目標(biāo)正倒鏡觀測讀數(shù)之差 (LR177。 當(dāng)視線接近水平時 ， δ≈0176。 這里結(jié)合井下條件來研究三軸誤差對于測量水平角的影響 。 否則 ， 將相應(yīng)地產(chǎn)生視準(zhǔn)軸誤差 (視軸差 C)、 水平軸傾斜誤差 i 和 豎軸傾斜誤差 v。 礦山測量學(xué) 在儀器的幾何關(guān)系中 ， “ 三軸 ” 的相互關(guān)系是最為重要的 ， 如圖所示 。 目前生產(chǎn)的經(jīng)緯儀 ， 其公差與穩(wěn)定性對井下測角來說影響很小 ， 可忽略不計；其結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系的正確性雖在出廠時給予了保證 ， 但在運輸和使用過程中可能發(fā)生變化而破壞了它的正確性 。 下面 ， 僅就上述三個主要誤差來源及其對測角的影響進(jìn)行分析討論 。 礦山測量學(xué) 主要內(nèi)容 ?第一節(jié) 井下測量水平角的誤差 ?第二節(jié) ?第三節(jié) 井下鋼尺量邊的誤差 ?第四節(jié) 光電測距儀測邊的誤差 ?第五節(jié) ?第六節(jié) ?第七節(jié) 陀螺定向 —— 光電測距導(dǎo)線的誤差 礦山測量學(xué) 第一節(jié) 井下測量水平角的誤差 一 、 井下測量水平角的誤差來源 井下用經(jīng)緯儀測角主要誤差來源： (1) 儀器誤差； (2)測角方法誤差： 由于瞄準(zhǔn)和讀數(shù)不正確所引起的誤差； (3)覘標(biāo)對中誤差和儀器對中誤差： 由于覘標(biāo)和儀器的中心與測點中心沒有在同一鉛垂線上所產(chǎn)生的誤差 . 礦山測量學(xué) 此外 ， 由于外界環(huán)境條件 ， 如井下濕度 、 溫度 、礦塵量 、 照明度等的變化因素 ， 也會給測角帶來誤差。 礦山測量學(xué) 第七章 井下導(dǎo)線測量的精度分析 對井下測角量邊誤差來源 、 影響規(guī)律以及提高測角量邊精度的相應(yīng)措施進(jìn)行分析；同時也對各種導(dǎo)線的精度進(jìn)行分析 。 其目的在于從理論上闡述井下導(dǎo)線的點位誤差和坐標(biāo)方位角誤差與測角量邊誤差之間的內(nèi)在聯(lián)系 ， 最終在滿足采礦生產(chǎn)要求的前提下 ， 選擇最為合理和經(jīng)濟(jì)的測量儀器與方法 。 但由于井下條件較為穩(wěn)定 ， 不像地面那樣受季節(jié) 、天氣的變化影響 ， 在短暫的測角時刻內(nèi)可以認(rèn)為是基本穩(wěn)定的 ， 故不考慮 。 一、 井下測量水平角的誤差 礦山測量學(xué) 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 儀器誤差是由于儀器各部件 加工制造的公差 及裝配校準(zhǔn)不完善 、 儀器結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系不正確 和儀器的 穩(wěn)定性不良 所引起的 。 因此 ， 這里要對其進(jìn)行分析討論 ，以便在井下使用中采取相應(yīng)措施來減少或消除其影響 。 三軸之間的正確關(guān)系是： 視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于水平軸 (橫軸 )， 水平軸應(yīng)垂直于豎軸 (縱軸)， 豎軸應(yīng)居于鉛直位置 。 總稱之為 “ 三軸誤差 ” 。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) 圖 71 經(jīng)緯儀三軸的幾何關(guān)系 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) (一 ) 視軸差的影響 已知視軸差 C對于用一個鏡位所觀測的水平方向值的影響 ΔC的計算公式為： ΔC=C/cosδ (71) 式中 δ—— 觀測方向的傾角 由上式可知 ， ΔC值的大小除與 C有關(guān)外 ， 還與觀測方向的傾角 δ有關(guān) 。 ，cosδ≈1。 180176。 取正倒鏡觀測的平均值(L+R177。 )/2可消除視軸差 C的影響 。 由上式可知 ， 在平巷或傾角大致相同的斜巷中測角時 ， ΔβC值很??；在平巷與斜巷相交處測角時 ， 隨著斜巷傾角的增大 ， ΔβC值增大 。 為了使 C值保持不變 。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) (二 ) 水平軸傾斜誤差 i的影響 水平軸不與豎軸垂直的誤差 ， 稱為水平軸傾斜誤差 。 水平軸傾斜對于用一個鏡位所觀測的水平方向值的影響 Δi為： Δi=i*tanδ (73) 式中 i—— 水平軸傾斜誤差 ， 即水平軸的傾角； δ—— 觀測方向的傾角 。 ， Δi≈0， 即無影響 。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) (三 ) 豎軸傾斜誤差 豎軸與鉛垂線間的夾角稱為豎軸傾斜誤差 。 豎軸傾斜誤差對于用一個鏡位所觀測的水平方向值的影響為： Δv=vcosθtanδ (75) 式中 v——豎軸傾斜誤差 ， 即豎軸與鉛垂線間的夾角 。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) 測量水平角時 ， 豎軸傾斜誤差對于半測回角值的影響可按下式計算： Δβv=v(cosθ2 tanδ2cosθ1 tanδ1) (76) 由上式可知 ， 在平巷中或直伸的斜巷中測角時 ，Δβv很??；而在平斜巷相交處 Δβv最大 。 因此 ， 儀器應(yīng)當(dāng)精確整平 。 二、 儀器誤差對井下測量水平角的影響 礦山測量學(xué) 綜上分析可知 ， 視軸差和水平軸傾斜誤差對測量水平角的影響可用正倒鏡兩個鏡位觀測的方法來消除或減少到最低艱度；而豎軸傾斜誤差只能因加改正數(shù)或采用跨水準(zhǔn)管來整平水平軸的方法來減少或消除其影響 。 可將三軸誤差的影響消除或限制在極小范圍之內(nèi)， 有了三軸自動補償裝置 ， 即使只用一個鏡位測角 ，也可不受或基本上不受三軸誤差的影響 。 (一 ) 瞄準(zhǔn)誤差 mV 用經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡的十字絲瞄準(zhǔn)覘標(biāo)中心時 ， 由于人眼視力的臨界角 、 望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù) 、 十字絲的結(jié)構(gòu) 、 覘標(biāo)的形狀 、 顏色及其照明狀況 、 視線長度以及空氣的透明度等諸多因素的影響 ， 而產(chǎn)生了瞄準(zhǔn)誤差。 礦山測量學(xué) 1. 以人眼的最小視角 αmin為依據(jù)來確定 mV 最小視角就是人用肉眼所能區(qū)分開的兩個方向之間的最小角度 。 當(dāng)用放大率為 V倍的望過鏡瞄準(zhǔn)覘標(biāo)時 ， 人眼的鑒別能力也可提高 V倍 ， 即最小視角可比人眼的原最小視角縮小 V倍 。 αmin/2V=177。 而井下測角所用的覘標(biāo)多為垂球線 。 bρ″ / 2 f (79) 式中 b——單縱絲的寬度； f——望遠(yuǎn)鏡的焦距 。由此可知 ， b偏離正中央的極限誤差為： Δv=d/22/3 d=d/6 或 Δv=d/2d/3=d/6 取極限誤差 Δv的一半作為瞄準(zhǔn)中誤差 mV， 則 mV=177。 其大小可以用以下方法來測定 。 1. 顯微帶尺的讀數(shù)誤差 由于結(jié)構(gòu)和制造條件上的限制 ， 顯微帶尺的讀數(shù)精度不可能很高 ， 因此它目前僅用于中等精度的光學(xué)經(jīng)緯儀 ， 即 J6級 、 J15級的儀器上 。 則讀數(shù)中誤差 mo為： mo=1/2 t/10=177。 例如經(jīng) Ⅱ 型等光學(xué)經(jīng)緯儀的 t=1′， 則其讀數(shù)誤差為 mo=177。 三、 測角方法誤差 礦山測量學(xué) 2. 光學(xué)測微器的讀數(shù)誤差 用光學(xué)測微器讀數(shù)時 ， 包括下面兩個過程：首先是使度盤的對徑分劃線重合或使度盤分劃線平分雙指標(biāo)線以讀取整數(shù)部分；其次是在測微盤或測微尺上讀取小數(shù)部分 。 m2r＋ m2t 上式中的 mt的確定方法與前述顯微帶尺相同 ， 即mt＝ 177。 三、 測角方法誤差 礦山測量學(xué) 三、 測角方法誤差 圖 76 礦山測量學(xué) 由于在讀數(shù)時不論是使分劃線重合還是平分 ，都是用眼睛通過讀數(shù)顯微鏡來判斷的 。 三、 測角方法誤差 礦山測量學(xué) 由圖 76可以看出 ， δ值在度盤上的相應(yīng)線量值 (弧長 )為： 式中 250為人眼的明視距離 ， 單位 mm。 若取二倍中誤差作為極限誤差 ， 則 (713) 三、 測角方法誤差 250250 mPSu?????125 mrPmru??250 mPSr r u???? 礦山測量學(xué) 若無法得到度盤半徑 r及顯微鏡放大倍數(shù) u等數(shù)值時 ， 則可用度盤的最小格值 D和此格子在顯微鏡中的可見寬度 (視寬度 )L來計算 ， L可用帶毫米刻劃的尺子估計測定 。 125ｐ ｍ Ｄ /Ｌ ρ (714) 在上面各式中的ｐ ｍ 值 ， 不論是重合法還是平分法的儀器均可?。?ｍ ≈１０ ″， 故最后得光學(xué)測微器的讀數(shù)誤差為