許嬋
(湖南省計量檢測研究院,長沙 410014)
電子經緯儀的豎盤指標差是指當儀器望遠鏡視準軸水平時的豎盤讀數(盤左),如果不是正好對應正確值90o,就有一個小的角度差i,稱為豎盤指標差。豎盤指標差i=(盤左讀數+盤右讀數-360o)/2[1]。當豎盤指標差產生時,儀器的視準軸不在正確的水平位置上,距離越遠,偏差越大,在施工放樣測量中會導致垂直角觀測偏離正確位置,對測量數據影響較大,所以,對其進行校正很必要。
將儀器固定在檢定臺上,使儀器水平視準線與檢定裝置的平行光管視準軸基本等高,將儀器的一只腳螺旋朝外,其他兩只腳螺旋的連線與第一只腳螺旋垂直,這樣便于快速整平儀器,儀器精確整平后,開機,垂直角測量模式設置成天頂距模式(Vz),盤左照準平行光管,讀數a左,盤右照準平行光管,讀數a右,以上讀數均為電子經緯儀的豎盤垂直角讀數,則該儀器的豎盤指標差i=(a左+a右-360o)/2。電子經緯儀的檢定規程參照JJG100-2003《全站型電子速測儀檢定規程》,規程里要求Ⅰ級電子經緯儀的豎盤指標差不超過12",Ⅱ級不超過16",Ⅲ級不超過20",Ⅳ級不超過30"[3],如果電子經緯儀檢測出來的豎盤指標差超過相應級別的限差要求,則該儀器需要校正豎盤指標差。現今國內的電子經緯儀基本都是Ⅱ級,且電子經緯儀的角度讀數裝置基本也以光柵度盤測角系統為主[2],以下介紹的都是Ⅱ級儀器,也就是說儀器豎盤指標差大于16"的,必須進行校正,否則儀器將會被判定為不合格。
一豎盤指標差的校正方法通常有兩種:一是送往儀器授權維修點或廠家,通過調整固定光柵的位置來消除指標差;二是對于有一定經驗和技術水平的人員可通過調整十字絲位置來消除指標差。下面介紹的是第二種方法[2]。
大部分電子經緯儀豎盤指標差的機械校正均可通過其水準管上的校正螺絲進行校正。校正方法:打開望遠鏡筒校正后蓋后,發現有上下左右4個校正螺絲,經過調整上下兩個螺絲來校正豎盤指標差的大小,兩個螺絲等量反向轉動,即一松一緊,使豎盤讀數調整至經指標差改正后的讀數即可。
2.2.1 博飛DJD2-C系列電子經緯儀
將儀器安置在檢定臺上,精確整平儀器后,通過組合鍵進入校正界面,按住[左/右]鍵不松,再按住[開/關機]鍵,儀器顯示“SETUP”并提示“SET0”過零,同時松開[開/關機]鍵和[左/右]鍵,這時上下旋轉望遠鏡,使望遠鏡通過零位,即進入調整狀態,第一行會閃爍提示“SET F1”,在盤左位置儀器照準垂直角在±10°左右的平行光管,儀器十字絲精確對準平行光管的十字絲后,按[置零]鍵確認,這時屏幕的第一行會閃爍提示“SET F2”,將儀器反轉180°,盤右照準同一根平行光管,十字絲精確瞄準后,按[置零]鍵確定,第一行會提示“SET”,再次按[置零]鍵確定,儀器接受新設置的儀器豎盤指標差,自動返回測角模式。
2.2.2 博飛DJD2-G系列電子經緯儀
將儀器安置在檢定臺上,精確整平儀器后,通過組合鍵進入校正界面,按住[V%]鍵不松,再按住[開/關機]鍵,先松開[開/關機]鍵,再松開[V%]鍵,儀器顯示“SET”,上下轉到望遠鏡,使望遠鏡過零位,此時儀器屏幕上會提示“STEP 1”,即進入調整狀態,在盤左位置儀器照準平行光管,儀器十字絲精確瞄準平行光管的十字絲后,按[V%]鍵確認,這時屏幕會提示“STEP 2”,將儀器反轉180°,盤右照準同一根平行光管,十字絲精確瞄準后,按[V%]鍵確定,第一行會提示“SET”,這時所測數值已存入儀器,按任意鍵轉入測角模式。
2.2.3 三鼎DT-02系列電子經緯儀
將儀器安置在檢定臺上,精確整平儀器后,通過組合鍵進入校正界面,按住[置零]鍵不松,再按住[開/關機]鍵,三聲蜂鳴后松開按鍵,儀器第一行顯示“垂直角××°××′××″”,第二行顯示“補償SET-1”,進入調整狀態,旋轉望遠鏡,在盤左位置儀器照準平行光管,儀器十字絲精確對準平行光管的十字絲后,按[置零]鍵確認,這時屏幕的第一行會提示“垂直角××°××′××″”,第二行顯示“補償SET-2”,將儀器反轉180°,盤右照準同一根平行光管,十字絲精確瞄準后,按[置零]鍵確定,設置完成,儀器自動返回測角模式。
2.2.4 蘇一光DT100系列電子經緯儀
將儀器安置在檢定臺上,精確整平儀器后,按住[開/關機]鍵,開機,屏幕出現“旋轉望遠鏡初始化”界面,松開[開/關機]鍵,按住[0SET]鍵不放,并旋轉望遠鏡一周,松開[0SET]鍵,儀器顯示“指標差校正,瞄準目標”的信息,進入調整狀態,第一行會顯示“Vz××°××′××″”,第二行顯示“Modify Index”,旋轉望遠鏡,在盤左位置儀器照準平行光管,儀器十字絲精確對準平行光管的十字絲后,按[開/關機]鍵確認,此時儀器屏幕顯示“Turn 180°(Ⅰ)”,將儀器反轉180°,盤右照準同一根平行光管,十字絲精確瞄準后,按[開/關機]鍵確定,儀器顯示“指標差已校正,請關機”信息,設置完成,按[開/關機]鍵,儀器關機。重新開機,旋轉望遠鏡一周,即可進入測角模式。
博飛DJD2-C系列電子經緯儀完成以上的設置步驟,不但可以設置新的豎盤指標差,還可以同時設置新的視準差和補償器零點差;博飛DJD2-G系列電子經緯儀完成以上步驟,在儀器設置項目上來說應該叫垂直角零位校正,可以同時設置新的豎盤指標差和豎盤補償器零點差;三鼎DT-02系列電子經緯儀此項設置叫豎盤指標零點設置,和北京博飛DJD2-G系列電子經緯儀一樣,可以同時設置新的豎盤指標差和豎盤補償器零點差;蘇一光DT100系列電子經緯儀完成以上步驟,設置了豎盤指標差。
首先在瞄準的時候,一定要使儀器十字絲的橫絲和豎絲均同時精確瞄準平行光管十字絲的橫絲和豎絲,對于同時帶有視準差校正的博飛DJD2-C系列電子經緯儀,豎絲對齊可以校正指標差,橫絲對齊可以校正視準差;沒有同時帶有視準差校正的電子經緯儀,也要使儀器十字絲的橫絲和豎絲同時精確瞄準平行光管十字絲的橫絲和豎絲,這樣可以避免儀器橫軸與豎軸垂直度測量誤差所帶來的指標差偏差。
其次,現今所有的電子經緯儀補償器采用的都是液體補償器[2],儀器鎖緊水平制動和垂直制動,盤左盤右精確瞄準平行光管后,最好靜待幾秒,等儀器的補償器穩定下來后,再按確認鍵進行測量,這樣重新設置后的儀器新值,才是準確可靠的。
一般來說,都會提倡進行程序校正,盡量避免機械校正,因為目鏡筒內的十字絲分劃板是由上下左右4顆校正螺釘固定住的,機械校正會調動其中上下兩顆校正螺釘,使儀器視準軸在垂直方向上位置發生改變,同時也會使十字絲分劃板在水平方向上產生移動,導致儀器的視準差發生改變,所以機械校正一般都是次要選擇。
[1]楚純潔.測量學教學中豎盤指標差計算的問題處理及應用[J].北京聯合大學學報:自然科學版,2010,24(2):69-72.
[2]馮曉,吳斌.現代工程測量儀器應用手冊[M].北京:人民交通出版社,2005.
[3]國家質量監督檢驗檢疫總局.JJF 100-2003全站型電子速測儀檢定規程[S].北京:中國計量出版社,2003.