王猛

（四川成都鐵路工程學(xué)校，四川 成都 611730）

1 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸垂直于儀器豎軸的檢校 ，即LL⊥VV。

按照經(jīng)緯儀整平的方法將儀器整平，此時水準(zhǔn)管軸處于水平位置，若水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸，則豎軸應(yīng)處于鉛直位置。若水準(zhǔn)管軸不垂直于儀器豎軸，當(dāng)氣泡居中（此時水準(zhǔn)管軸仍然處于水平面上）時，豎軸卻傾斜了，其傾斜角即是水準(zhǔn)管軸和水平度盤面的夾角（設(shè)為δ）。當(dāng)我們將光學(xué)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°時，豎軸的空間位置沒有改變，仍傾斜δ，但水準(zhǔn)管的高低兩端卻易位了，水準(zhǔn)管軸傾斜了2δ（即此時的水準(zhǔn)管軸與水平面的夾角為2δ），其中一個是δ豎軸傾斜引起，另一個δ是水準(zhǔn)管軸和水平度盤面的夾角，所以當(dāng)氣泡居中后再將照準(zhǔn)部繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°時，氣泡的法線方向偏離豎直面的夾角為2δ。此時可用腳螺旋整置儀器，使氣泡退回偏離值的一半（δ），這時豎軸就豎直了，再用校正針調(diào)整水準(zhǔn)管支架，使氣泡再退回偏離值的另一半（δ），此時水準(zhǔn)管氣泡居中了，豎軸也豎直了，從而達(dá)到水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸。進(jìn)行此方法檢校時，水準(zhǔn)管要和兩腳螺旋的連線平行，且儀器經(jīng)過粗略整平，旋轉(zhuǎn)180°后的位置可目估進(jìn)行，也就是仍然要和該兩腳螺旋的連線平行，邊講解邊繪圖形，使學(xué)生了解每一步操作時的軸線位置，然后可以在儀器上表演一次，使同學(xué)有感性認(rèn)識，并指出此檢校需要反復(fù)進(jìn)行幾次，逐步趨近于正確關(guān)系。

2 十字絲豎絲垂直于橫軸的檢校

在使用和搬運(yùn)過程中受到碰撞和震動的影響十字絲分劃板平面可能發(fā)生輕微轉(zhuǎn)動，使得十字絲豎絲不一定垂直于橫軸，其檢驗(yàn)方法是：先整平儀器，用十字絲豎絲一端瞄準(zhǔn)一個固定點(diǎn)，鎖定照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡的制動螺旋；然后轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡的微動螺旋，使望遠(yuǎn)鏡繞橫軸向上下微動。如果固定點(diǎn)始終在十字絲豎絲上移動，則條件滿足，否則需要校正。

其校正方法是：卸下目鏡前面的十字絲保護(hù)蓋，用螺絲刀松開十字絲分劃板套筒的四個壓環(huán)螺絲，慢慢轉(zhuǎn)動十字絲套筒，使十字絲豎絲處于鉛垂位置，然后旋緊壓環(huán)螺絲。

此步檢校比起其它幾步檢校來看，不是十分重要，故講課時可以簡單講一下，不占過多時間。

3 望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢校 ，即CC⊥HH

望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸是十字絲中心與物鏡光心的連線，橫軸是望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)軸，也叫水平軸。當(dāng)視準(zhǔn)軸垂直于橫軸時，視準(zhǔn)軸繞橫軸旋轉(zhuǎn)得到一個平面；當(dāng)視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸時，視準(zhǔn)軸繞橫軸旋轉(zhuǎn)得到一個錐面。做成動漫圖片用多媒體放映，讓學(xué)生對這一結(jié)論印象深刻。

接著問學(xué)生：當(dāng)視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸而有誤差角C時，照準(zhǔn)水平方向，其水平方向讀數(shù)誤差有多大？此問題學(xué)生很容易回答（就是C）。又問：當(dāng)照準(zhǔn)天頂時，其水平方向讀數(shù)誤差又有多大？此問題學(xué)生就不容易回答，得思考一會兒了。做成動漫圖片用多媒體放映：光學(xué)經(jīng)緯儀不可能照準(zhǔn)到天頂，當(dāng)經(jīng)緯儀旋轉(zhuǎn)時，視準(zhǔn)軸繞天頂劃小圈，故水平方向讀數(shù)誤差為∞；當(dāng)目標(biāo)豎直角由0°變化到90°時，其水平方向讀數(shù)誤差由C 變化到∞。

當(dāng)學(xué)生把物理概念搞清楚之后，就可以講視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢驗(yàn)了。正鏡照準(zhǔn)前方大約幾十米的一水平位置目標(biāo)P，且使水平度盤讀數(shù)為 0°00′00″，然后倒鏡，使水平度盤讀數(shù)嚴(yán)格為180°00′00″，若剛好照準(zhǔn)目標(biāo)P，則說明視準(zhǔn)軸垂直于橫軸；若照準(zhǔn)P 旁的P′點(diǎn)，則視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸，P 和P′的夾角為2C。教師可以在黑板上畫圖說明之。接著又講：正鏡照準(zhǔn)P點(diǎn)，仍使水平度盤讀數(shù)為0°00′00″，然后倒鏡再照準(zhǔn)P點(diǎn)，若讀數(shù)為 180°00′00″，則說明視準(zhǔn)軸垂直于橫軸。

4 橫軸垂直于豎軸的檢校 ，即HH⊥VV

由于橫軸在出廠裝調(diào)時有一定的公差，橫軸對豎軸的垂直還有一定的誤差，當(dāng)豎軸豎直時，橫軸不水平，會給測角帶來誤差。結(jié)合動漫圖片的多媒體放映說明：當(dāng)豎軸豎直時，若橫軸垂直于豎軸，則視準(zhǔn)軸掃出一豎直面；若橫軸不垂直于豎軸，則視準(zhǔn)軸掃出一傾斜面，它和鉛垂線的夾角也為i。因此，用帶有橫軸誤差的經(jīng)緯儀去瞄準(zhǔn)同一鉛垂面內(nèi)不同高度的目標(biāo)，水平度盤讀數(shù)將會不同，從而影響測量水平角的精度，必須加以校正。

橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)方法是：正鏡照準(zhǔn)遠(yuǎn)處墻面上的一高點(diǎn)P，固定照準(zhǔn)部，松開望遠(yuǎn)鏡制動螺旋，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻面上標(biāo)出十字絲交點(diǎn)的位置P1；倒鏡再照準(zhǔn)P，將望遠(yuǎn)鏡放平，同法標(biāo)出P2。若P1 和P2 重合，說明橫軸垂直于豎軸；若P1 和P2 不重合，說明橫軸不垂直于豎軸。P1 和P2之間的距離由2i角引起。

橫軸垂直于豎軸的校正方法是：在墻上連接P1P2 直線，找出它的中點(diǎn)m，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部微動螺旋，照準(zhǔn)P1 和P2 的中間點(diǎn)m，鎖定照準(zhǔn)部，將望遠(yuǎn)鏡向上轉(zhuǎn)至目標(biāo)P，此時照準(zhǔn)不到P了。然后用專用工具撥動支架上的校正螺絲，抬高或降低橫軸，使十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)P點(diǎn)。此項(xiàng)檢校還是需要反復(fù)進(jìn)行的。

光學(xué)經(jīng)緯儀的橫軸是密封的，一般出廠時都能保證這項(xiàng)精度，只進(jìn)行這項(xiàng)檢驗(yàn)。如確需校正，要送回工廠或?qū)ｉT的維修部處理，測量人員只進(jìn)行檢驗(yàn)即可。

5 豎盤指標(biāo)差的檢校

當(dāng)視線水平，豎盤指標(biāo)已自動歸零時，豎盤指標(biāo)應(yīng)指在正確的讀數(shù)，一般是90°的整倍數(shù)（盤左應(yīng)為90°，盤右應(yīng)為 270°），但因儀器在使用過程中受到震動，或是制造的不嚴(yán)密，使指標(biāo)位置偏移，指標(biāo)所指的讀數(shù)不是應(yīng)該的正確讀數(shù)，而與正確讀數(shù)有一差值，此差值稱為豎盤指標(biāo)差（設(shè)為x）。豎盤指標(biāo)差對所測豎直角含有一個誤差值x，因此必須加以校正。

豎盤指標(biāo)差的檢驗(yàn)方法是：對中整平儀器后，用盤左、盤右瞄準(zhǔn)同一觀測點(diǎn)，根據(jù)豎盤讀數(shù)L、R，計算出豎直角aL、aR，如aL=aR，說明沒有豎盤指標(biāo)差存在；若aL 與aR 不相等，說明指標(biāo)差存在，當(dāng)指標(biāo)差過大，超過容許范圍，則需要校正豎盤指標(biāo)差。

豎盤指標(biāo)差的校正方法是：先計算出正確的豎直角a，再根據(jù)豎直角計算公公式，推算盤右時的正確的讀數(shù)R°。對aR=R-270°D儀器，R°=a+270°；對 aR=270°-R 的儀器，R°=270°-a。保持照準(zhǔn)目標(biāo)不變，然后轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使豎盤讀數(shù)為正確讀數(shù)R，此時豎盤自動歸零的儀器打開照準(zhǔn)部支架上的調(diào)指標(biāo)差蓋板，調(diào)正里面的兩個螺絲，使指標(biāo)線對準(zhǔn)正確讀數(shù)就可以了。 講課時可以簡單講一下，不占過多時間。

6 光學(xué)對中器的檢校

光學(xué)對中器刻劃圈中心與對中器物鏡光心的連線叫光學(xué)對中器的視準(zhǔn)軸，光學(xué)對中器的視準(zhǔn)軸經(jīng)棱鏡折射后應(yīng)與儀器豎軸重合。當(dāng)棱鏡位置有變動，則光學(xué)對中器的視準(zhǔn)軸與儀器豎軸不重合，從而產(chǎn)生對中誤差。

光學(xué)對中器的檢驗(yàn)方法是：在平坦地面上安置經(jīng)緯儀，在腳架中心地面鋪放一張白紙。從對中器里將刻劃圈中心標(biāo)于白紙上，記為A點(diǎn)；轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部180°，從對中器里將刻劃圈中心標(biāo)于白紙上，記為B點(diǎn)。若A點(diǎn)和B點(diǎn)重合，則光學(xué)對中器的視準(zhǔn)軸與儀器豎軸重合，否則需要校正。

光學(xué)對中器的校正方法是：取A點(diǎn)和B點(diǎn)的中間位置為C，先卸下對中器的圓形護(hù)蓋，然后調(diào)正光學(xué)對中器的校正螺絲，使對中器刻劃圓圈中心對準(zhǔn)中點(diǎn)C 即可。講課時可以簡單講一下，不占過多時間。

最后可以簡單談一下電子經(jīng)緯儀的普及及其優(yōu)越性，說明電子經(jīng)緯儀和光學(xué)經(jīng)緯儀之間的承前啟后的關(guān)系。

長期以來，我對光學(xué)經(jīng)緯儀檢校課的授課時數(shù)為2個學(xué)時，本文所述順序即為講課順序，所介紹的內(nèi)容為具體的教學(xué)內(nèi)容，但要有主次之分。根據(jù)以上安排進(jìn)行教學(xué)時，要準(zhǔn)備一臺經(jīng)緯儀，還要到測量專業(yè)課的多媒體教室上，可以使學(xué)生反映物理與幾何概念清楚，實(shí)習(xí)起來心中有數(shù)，教學(xué)質(zhì)量也會顯著提高的。

[1]《鐵路測量》中國鐵道出版社.齊齊哈爾鐵路工程學(xué)校.邱國屏主編.

[2]《普通測量》西南交通大學(xué)出版社.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張志剛主編.