第七章 新仪器、新技术简介.doc

第七章 新仪器、新技术简介 第一节　电子水准仪 一、构造与工作原理 电子水准仪是一种自动化程度很高的智能水准仪器，如图7-1所示。它由基座、水准器、望远镜及数据处理系统组成。电子水准仪具有内藏应用软件和良好的操作界面，可以自动完成读数、记录和计算处理等工作，并通过数据通讯将数据传输到计算机内进行后续处理，还可以通过远程通讯系统将测量成果直接传输给其他用户。若使用普通水准尺，也可当普通水准仪使用。 图7-1　电子水准仪 1—物镜；2—提环；3—物镜调焦螺旋；4—测量按钮；5—微动螺旋；6—RS接口； 7—圆水准器观察窗；8—目镜；9—显示器；10—键盘；11—度盘；12—基座 电子水准仪的工作原理如图7-2所示，在仪器的中央处理器(数据处理系统)中建立了一个对单平面上所形成的图像信息自动编码程序，通过望远镜中的照相机摄取水准尺上的图像信息，传输给数据处理系统，自动地按编码转换成水准尺读数和水平距离或其他所需要的数据，并自动记录储存在记录器中或在显示器上。 图7-2　电子水准仪工作原理图 电子水准仪不仅可进行普通水准仪的各种测量，还可以进行水平角测量、高精度距离测量、坐标增量测量、水准网测量的平差计算，在较为平坦的地区可作中等精度全站仪使用，具有一机多能的作用。尤其是自动连续测量的功能对大型建筑物的变形(瞬时变化值)观测，更具有优越性，不是常规仪器所能比拟的。下面为瑞士徕卡NA2000型电子水准仪的主要技术参数(电子读数)： 每公里往返中误差 (0.9?mm 测距精度 (10?mm 最小视距 2.0?m 最大测程 100?m 高差最小显示值 0.01?mm 视场角 2( 安平补偿精度 (0.4″ 外业作业温度 ?20???+50(C 二、条码水准尺 条码水准尺是与电子水准仪配套的专用尺，如图7-3a)所示，它由玻璃纤维塑料制成，或用铟钢制成尺面镶嵌在基尺上形成。尺面上刻有宽度不同的水平黑白相间的分划(条码)，该条码相当于普通水准尺上的分划和注记，全长为2???4.05m。条码水准尺上附有安平水准器和扶手，在尺的顶端留有撑杆固定螺孔，以便用撑杆固定条码尺，使之长时间保持竖直位置，减轻作业人员的劳动强度。条码水准尺在望远镜视场中的情形如图7-3b)所示。 三、技术操作方法 电子水准仪用于测量时，其技术操作方法与自动安平水准仪类似，分为粗平、照准、读数三步。下面以NA2000型电子水准仪为例介绍其操作方法。 1．粗平 转动脚螺旋，使圆水准气泡居中即可，气泡居中的状况可在观察窗中看到。而后打开仪器电源开关(开机)，使仪器进行自检。当仪器自检合格后显示器显示程序清单，此时即可进行测量工作。 2．照准 转动目镜调焦螺旋，看清十字丝；按相应键选择测量模式或测量程序，如仅测量不记录、测量并记录测量数据等。例如，按下?RROG键，调出程序清单；按??DSP↑或?DSP↓键，选择相应的测量程序，并按RUN键予以确认。仅测量水准尺的读数和距离时，程序为“P MEAS ONLY”；开始进行水准测量时的程序为“P START LEVELING”；水准线路连续高程测量和输入起始点高程的程序为“P CONT LEVELING”；视准轴误差检验的程序为“P CHECK ADJUST”；删除记录器中数据记录的程序为“P ERASE DATA”。选定测量模式后，进行物镜对光，用十字丝照准条码尺中央，并制动望远镜。 3．读数 轻按一个测量按钮(红色)，显示器将显示水准尺读数；按测量键即可得到仪器至条码尺的距离。若按相应键即可得到所需的相应数据。若在“测量并记录”模式，仪器将自动记录测量数据。 在高程测量过程中，后视观测完毕后，仪器自动显示提示符“FORE (”，提醒观测员观测前视，前视观测完毕后，仪器又自动显示提示符“BACK (”，提醒进行下一站后视的观测；如此连续进行，直至观察到终点。仪器显示待定点的高程是以前一站转点的高差推算的。 4．结束 按［IN/SO］键结束测量工作。 第二节　电子经纬仪 随着电子技术的发展，近年来出现了电子经纬仪，它测角精度高，能自动显示角度值，加快了测角精度。电子经纬仪与光学经纬仪具有类似的外形和结构特征，因此使用方法也有许多相通的地方。最主要的区别在于读数系统，光学经纬仪是在360(?的全圆上均匀地刻上度(分)的刻化并注有标记，利用光学测微器读出分、秒值，电子经纬仪则采用光电扫描度盘和自动显示系