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摘要：经纬仪是一种精密的测量儀器，对其进行正确地检定与校正，是保证测量成果的前提。
Abstract: The theodolite is a kind of diagraph instrument of nicety, as to it's carry on with accuracy an examination and correct, is promise measure achievement of premise.
关键词：竖盘指标差自动补偿系统检定校正
Keyword: Shu dish the index sign is bad automatically compensate the system examination correct
中图分类号： P213文献标识码：A文章编号：
一．概述
经纬仪作为一种精密的测量仪器在国民经济建设的诸多领域，比如天文、大地、矿山、森林、建筑、水利、道路、桥梁、大型机械的制造与安装等测量中得到了广泛地应用。
经纬仪通常按照精度、作用、度盘的材料或大小而分类的，也有用经纬仪的某种特殊结构表示经纬仪特性的。经纬仪的结构复杂，国内外各个厂家的仪器结构也各有特点。比如徕卡、索佳、拓普康、苏一光等。它既可以进行精密的测角，同时还可以测量大的空间尺寸。
按经纬仪的材料可分为，用玻璃做度盘的光学经纬仪、金属度盘的金属经纬仪以及磁性度盘经纬仪。
按经纬仪的精度可分为简易经纬仪、工程经纬仪、精密经纬仪、高精度经纬仪等，比如J6、J2、J1及J07等各种不同精度的经纬仪。主要应用于三角测量和精密导线测量。
笔者作为一名测量仪器检修人员，在对经纬仪检定的实际工作中遇到了多种问题。其中关于光学经纬仪竖盘指标差的超差和经纬仪自动补偿系统的修理及调试方面较有体会。下面浅略地谈谈个人的一些观点。
二．光学经纬仪竖盘指标差的超差原因分析与调整
光学经纬仪竖盘指标差，即平分竖直度盘的偏差。对于带有竖盘自动补偿器的光学经纬仪，一般是通过调整竖盘光路中楔形平板的倾斜角度、自动补偿器摆动体摆动重心的平衡位置以及平移十字丝分划板上下位置的方法，来改正此差值。对于竖直度盘有符合水准器的光学经纬仪，需调整符合水准器的符合位置。通过实践经验表明，在多数情况下（尤其是经大修后的仪器），通过以上调整，往往仍然不能充分满足要求。这时可以做以下分析。
1、 竖直度盘偏心的影响。当竖直度盘存在偏心时，它只有一个位置能平分度盘。也就是说，度盘偏心越严重，其指标差值的变化范围就越大。因此，新检定规程对竖盘指标差变化的范围作出了限制。
2、 竖直度盘有微量转动（小范围绕横轴旋动）时，会使垂直角范围内的指标差值在一定限域内跳动。度盘存在微量转动，主要是由于竖直度盘固定轴座套上的固定螺丝发生松动，尽管不存在竖盘偏心，但同样会使瞄准水平目标正倒镜是90°和270°不对正或不稳定。
3、 各棱镜相互配合不正确的影响，主要是指平行光路中各棱镜、照准棱镜和转向棱镜之间的相互平行位置配合不正确，使瞄准水平目标正倒镜时90°和270°严重不对正。
4、 竖轴与横轴垂直度的影响有两种情况：
（1） 横、竖轴相互不垂直，即横竖轴的轴线正投影时，处在同一垂直面内，其铅直方向差值最小。
（2） 横、竖轴相互垂直，即横竖轴的轴线正投影时，不处在同一垂直面内，其水平方向差值最小。
5、 换像棱镜组与左转向棱镜配合不适合，会明显影响指标差值。当仪器整平时，出现水平目标正、倒镜时90°和270°严重不对正现象。
6、 自动安平补偿器摆体产生偏离有两种情况：
（1） 整体偏前或偏后，会出现当仪器置平时，在水平目标上90°和270°不对正。
（2） 挂在摆体上的照准镜偏前或偏后，正倒镜时也会造成在水平目标上下能平分竖直度盘，即90°和270°不对正。
7、 造成指标差值不稳，除了外界环境、温度以及操作原因以外，通常还可能存在以下多种影响因素：
基座不稳固，由盘左与盘右的操作过程所致，出现不真实的差值；
仪器未整平（管状气泡轴与竖轴未垂直）；
符合水准器架体松动，有操作符合水准器的过程所致；
横、竖轴未锁紧，由盘左盘右时的操作过程所致；
微动机构不稳，在微动操作过程中体现出来；
竖直度盘松动和度盘轴套固定螺丝松动，由正倒镜时的操作惯性力所带动；
十字丝分划板松动，由正倒镜时的操作所致；
调焦简体松动，在复调焦过程中体现出来；
自动安平补偿器的补偿性能不好，为补偿器性能自身所固有，通过在检测补偿器性能时可发现；
自动安平补偿器架体不稳，由正、倒镜时照准部的旋转惯性力所带动；
照准棱镜松动，由正、倒镜时照准部的旋转惯性力所带动。
三． 经纬仪自动补偿系统的修理及调试
１.常见故障
(1) 阻尼活塞变位，碰擦阻尼盒，不能摆动。
(2) 阻尼盒变位，阻尼变位后与阻尼活塞相碰卡住活塞造成停摆。
(3) 吊丝折断，当仪器用完后，补偿器锁紧机构忘记关闭，在运输途中遇到猛烈冲击或仪器摔下时吊丝折断，造成停摆。
(4) 当仪器整平后，补偿器摆体向一个方向偏摆摆动不对称。
(5)吊丝跑动或拉伸，造成四根吊丝长度不等，松紧不一，导致停摆或偏摆。
２.修理方法
经纬仪自动补偿器阻尼活塞变位、阻尼盒变位或偏摆故障较容易修理，只要调正阻尼活塞角度或适当调整阻尼杆上的螺丝即可。若是出现吊丝折断、吊丝跑动或拉伸等故障与仪器补偿器吊丝有关。
修理时，应该将一个补偿器用四根长度一样的吊丝装在活动架和固定架上，这一工作要求在专用的修理胎具上进行，准确度要求非常高，架体安装吊丝的上下平面应严格控制在一个平面上，形成活节四边形结构，这样才能保证放大倍数的准确性和补偿准确度。
对补偿器修理胎具进行认真分析，发现补偿器修理胎具的有些构造与经纬仪相似，只要将修理的补偿器拆下后，利用其本身经纬仪来做修调胎具，就解决了这个难题。
为了方便修理，可以制作一个矩形连接板，利用补偿器和经纬仪的螺孔通过连接板将补偿器固定在经纬仪的左支架上，调整仪器基座的三个脚螺旋使经纬仪处于水平状态，调整连接板使其与仪器竖轴垂直，这时补偿器可随经纬仪旋转到不同的角度，达到与生产厂家补偿器修理胎具相同的效果。经过多次实践证明，利用经纬仪和矩形连接板做装调补偿器胎具是可行的，取得了显著的效果。
３.安装与调试
(1) 吊丝的装调
阻尼器的装调吊丝折断、或长短不一时，必须整体更换四根吊丝。吊丝在设计上要求严格，补偿器的吊丝性能应完全一致，应是一炉熔炼和加工出来的吊丝，四根吊丝分左右两组安装。先安装第一组两根吊丝，用镊子将两根吊丝穿入上下压板，放到规定位置，适当压住上压板，然后调整两根吊丝的间距，观察两根吊丝的平直性和松紧程度再将上下压板分别与固定架和活动架的边缘对齐，一定不能错位。调整好以后，将上下压板压紧，这样一组吊丝就安装好了。用同样的方法装好另一组吊丝。
四根吊丝安装好后，再检查一下四根吊丝安装的正确性，看活动架能否自由摆动，如果不能自由摆动，或者摆动不灵活，这时就要检查空气阻尼活塞与阻尼盒的阻尼间隙，单边阻尼间隙应为（0．25 + 0．05）mm,阻尼间隙的调整主要靠技术和经验，阻尼间隙分为上下和前后两个方向的调整。上下方向的间隙可通过上下移动活塞杆和阻尼盒来调整，前后方向的间隙可通过转动活塞杆和前后移动阻尼盒来调整，反复调整直到活动架能自由摆动为止。
(2) 自动补偿器零位的调整
将补偿器固定在专用的胎板上，取下连接板，再将补偿器装进经纬仪左支架内，固定在补偿器支架上。随后将经纬仪精确整平，进行补偿器零位调整。先观察补偿平板的位置和阻尼活塞的位置，看是否处于零位，如果零位不对，就是安装补偿器固定架倾斜造成的，稍松开固定螺丝，用手转动固定架，直到补偿器处于零位为止，再将螺丝固紧即可。
(3) 竖盘指标自动补偿放大倍数的调整
调整补偿器丝杆上的两个调整螺母，上下移动螺母位置，则改变整个摆体的重心高度，同时改变了补偿器的放大倍数，从而调整补偿器误差。当放大倍数偏大、补偿量过大时，将两个调整螺母向下移动；当放大倍数偏小、补偿量过小时，则将两个调整螺母向上移动。调整好后再复查一次，直到达到要求为止。
四.结束语
在检定精密经纬仪的实践工作中除了上述几种问题之外,针对各种繁杂的经纬仪还存在着诸多的问题。这就需要每一个检定人员要有一个严谨认真的工作态度和耐心细致的工作作风。并以准确科学的工作方法顺利地完成检定任务。
参考文献：
【１】苏瑞祥等《大地测量仪器》北京测绘出版社１９７８年
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
Abstract: The theodolite is a kind of diagraph instrument of nicety, as to it's carry on with accuracy an examination and correct, is promise measure achievement of premise.
关键词：竖盘指标差自动补偿系统检定校正
Keyword: Shu dish the index sign is bad automatically compensate the system examination correct
中图分类号： P213文献标识码：A文章编号：
一．概述
经纬仪作为一种精密的测量仪器在国民经济建设的诸多领域，比如天文、大地、矿山、森林、建筑、水利、道路、桥梁、大型机械的制造与安装等测量中得到了广泛地应用。
经纬仪通常按照精度、作用、度盘的材料或大小而分类的，也有用经纬仪的某种特殊结构表示经纬仪特性的。经纬仪的结构复杂，国内外各个厂家的仪器结构也各有特点。比如徕卡、索佳、拓普康、苏一光等。它既可以进行精密的测角，同时还可以测量大的空间尺寸。
按经纬仪的材料可分为，用玻璃做度盘的光学经纬仪、金属度盘的金属经纬仪以及磁性度盘经纬仪。
按经纬仪的精度可分为简易经纬仪、工程经纬仪、精密经纬仪、高精度经纬仪等，比如J6、J2、J1及J07等各种不同精度的经纬仪。主要应用于三角测量和精密导线测量。
笔者作为一名测量仪器检修人员，在对经纬仪检定的实际工作中遇到了多种问题。其中关于光学经纬仪竖盘指标差的超差和经纬仪自动补偿系统的修理及调试方面较有体会。下面浅略地谈谈个人的一些观点。
二．光学经纬仪竖盘指标差的超差原因分析与调整
光学经纬仪竖盘指标差，即平分竖直度盘的偏差。对于带有竖盘自动补偿器的光学经纬仪，一般是通过调整竖盘光路中楔形平板的倾斜角度、自动补偿器摆动体摆动重心的平衡位置以及平移十字丝分划板上下位置的方法，来改正此差值。对于竖直度盘有符合水准器的光学经纬仪，需调整符合水准器的符合位置。通过实践经验表明，在多数情况下（尤其是经大修后的仪器），通过以上调整，往往仍然不能充分满足要求。这时可以做以下分析。
1、 竖直度盘偏心的影响。当竖直度盘存在偏心时，它只有一个位置能平分度盘。也就是说，度盘偏心越严重，其指标差值的变化范围就越大。因此，新检定规程对竖盘指标差变化的范围作出了限制。
2、 竖直度盘有微量转动（小范围绕横轴旋动）时，会使垂直角范围内的指标差值在一定限域内跳动。度盘存在微量转动，主要是由于竖直度盘固定轴座套上的固定螺丝发生松动，尽管不存在竖盘偏心，但同样会使瞄准水平目标正倒镜是90°和270°不对正或不稳定。
3、 各棱镜相互配合不正确的影响，主要是指平行光路中各棱镜、照准棱镜和转向棱镜之间的相互平行位置配合不正确，使瞄准水平目标正倒镜时90°和270°严重不对正。
4、 竖轴与横轴垂直度的影响有两种情况：
（1） 横、竖轴相互不垂直，即横竖轴的轴线正投影时，处在同一垂直面内，其铅直方向差值最小。
（2） 横、竖轴相互垂直，即横竖轴的轴线正投影时，不处在同一垂直面内，其水平方向差值最小。
5、 换像棱镜组与左转向棱镜配合不适合，会明显影响指标差值。当仪器整平时，出现水平目标正、倒镜时90°和270°严重不对正现象。
6、 自动安平补偿器摆体产生偏离有两种情况：
（1） 整体偏前或偏后，会出现当仪器置平时，在水平目标上90°和270°不对正。
（2） 挂在摆体上的照准镜偏前或偏后，正倒镜时也会造成在水平目标上下能平分竖直度盘，即90°和270°不对正。
7、 造成指标差值不稳，除了外界环境、温度以及操作原因以外，通常还可能存在以下多种影响因素：
基座不稳固，由盘左与盘右的操作过程所致，出现不真实的差值；
仪器未整平（管状气泡轴与竖轴未垂直）；
符合水准器架体松动，有操作符合水准器的过程所致；
横、竖轴未锁紧，由盘左盘右时的操作过程所致；
微动机构不稳，在微动操作过程中体现出来；
竖直度盘松动和度盘轴套固定螺丝松动，由正倒镜时的操作惯性力所带动；
十字丝分划板松动，由正倒镜时的操作所致；
调焦简体松动，在复调焦过程中体现出来；
自动安平补偿器的补偿性能不好，为补偿器性能自身所固有，通过在检测补偿器性能时可发现；
自动安平补偿器架体不稳，由正、倒镜时照准部的旋转惯性力所带动；
照准棱镜松动，由正、倒镜时照准部的旋转惯性力所带动。
三． 经纬仪自动补偿系统的修理及调试
１.常见故障
(1) 阻尼活塞变位，碰擦阻尼盒，不能摆动。
(2) 阻尼盒变位，阻尼变位后与阻尼活塞相碰卡住活塞造成停摆。
(3) 吊丝折断，当仪器用完后，补偿器锁紧机构忘记关闭，在运输途中遇到猛烈冲击或仪器摔下时吊丝折断，造成停摆。
(4) 当仪器整平后，补偿器摆体向一个方向偏摆摆动不对称。
(5)吊丝跑动或拉伸，造成四根吊丝长度不等，松紧不一，导致停摆或偏摆。
２.修理方法
经纬仪自动补偿器阻尼活塞变位、阻尼盒变位或偏摆故障较容易修理，只要调正阻尼活塞角度或适当调整阻尼杆上的螺丝即可。若是出现吊丝折断、吊丝跑动或拉伸等故障与仪器补偿器吊丝有关。
修理时，应该将一个补偿器用四根长度一样的吊丝装在活动架和固定架上，这一工作要求在专用的修理胎具上进行，准确度要求非常高，架体安装吊丝的上下平面应严格控制在一个平面上，形成活节四边形结构，这样才能保证放大倍数的准确性和补偿准确度。
对补偿器修理胎具进行认真分析，发现补偿器修理胎具的有些构造与经纬仪相似，只要将修理的补偿器拆下后，利用其本身经纬仪来做修调胎具，就解决了这个难题。
为了方便修理，可以制作一个矩形连接板，利用补偿器和经纬仪的螺孔通过连接板将补偿器固定在经纬仪的左支架上，调整仪器基座的三个脚螺旋使经纬仪处于水平状态，调整连接板使其与仪器竖轴垂直，这时补偿器可随经纬仪旋转到不同的角度，达到与生产厂家补偿器修理胎具相同的效果。经过多次实践证明，利用经纬仪和矩形连接板做装调补偿器胎具是可行的，取得了显著的效果。
３.安装与调试
(1) 吊丝的装调
阻尼器的装调吊丝折断、或长短不一时，必须整体更换四根吊丝。吊丝在设计上要求严格，补偿器的吊丝性能应完全一致，应是一炉熔炼和加工出来的吊丝，四根吊丝分左右两组安装。先安装第一组两根吊丝，用镊子将两根吊丝穿入上下压板，放到规定位置，适当压住上压板，然后调整两根吊丝的间距，观察两根吊丝的平直性和松紧程度再将上下压板分别与固定架和活动架的边缘对齐，一定不能错位。调整好以后，将上下压板压紧，这样一组吊丝就安装好了。用同样的方法装好另一组吊丝。
四根吊丝安装好后，再检查一下四根吊丝安装的正确性，看活动架能否自由摆动，如果不能自由摆动，或者摆动不灵活，这时就要检查空气阻尼活塞与阻尼盒的阻尼间隙，单边阻尼间隙应为（0．25 + 0．05）mm,阻尼间隙的调整主要靠技术和经验，阻尼间隙分为上下和前后两个方向的调整。上下方向的间隙可通过上下移动活塞杆和阻尼盒来调整，前后方向的间隙可通过转动活塞杆和前后移动阻尼盒来调整，反复调整直到活动架能自由摆动为止。
(2) 自动补偿器零位的调整
将补偿器固定在专用的胎板上，取下连接板，再将补偿器装进经纬仪左支架内，固定在补偿器支架上。随后将经纬仪精确整平，进行补偿器零位调整。先观察补偿平板的位置和阻尼活塞的位置，看是否处于零位，如果零位不对，就是安装补偿器固定架倾斜造成的，稍松开固定螺丝，用手转动固定架，直到补偿器处于零位为止，再将螺丝固紧即可。
(3) 竖盘指标自动补偿放大倍数的调整
调整补偿器丝杆上的两个调整螺母，上下移动螺母位置，则改变整个摆体的重心高度，同时改变了补偿器的放大倍数，从而调整补偿器误差。当放大倍数偏大、补偿量过大时，将两个调整螺母向下移动；当放大倍数偏小、补偿量过小时，则将两个调整螺母向上移动。调整好后再复查一次，直到达到要求为止。
四.结束语
在检定精密经纬仪的实践工作中除了上述几种问题之外,针对各种繁杂的经纬仪还存在着诸多的问题。这就需要每一个检定人员要有一个严谨认真的工作态度和耐心细致的工作作风。并以准确科学的工作方法顺利地完成检定任务。
参考文献：
【１】苏瑞祥等《大地测量仪器》北京测绘出版社１９７８年
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。