摘要:經(jīng)緯儀的安置是經(jīng)緯儀操作的基本工作,安置的質(zhì)量對(duì)工作效率和觀測(cè)精度有較大影響。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),文章結(jié)合工程實(shí)踐中的情況,提出1般方法。
關(guān)鍵詞:經(jīng)緯儀;安置;教學(xué)
在工程測(cè)量中,目前全站儀的使用已普及,而全站儀的安置基本同經(jīng)緯儀,怎樣在復(fù)雜的地形下迅速安置好儀器,對(duì)工作的效率和觀測(cè)精度有較大的影響。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),1般好動(dòng)不喜歡靜,在講解的同時(shí),做好示范,加強(qiáng)訓(xùn)練。使學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候就養(yǎng)成良好的習(xí)慣和掌握操作要點(diǎn),為將來走上工作崗位,順利地利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行工作,打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。由于1般全站儀屬于貴重儀器,且相對(duì)于經(jīng)緯儀來說,全站儀不便于練習(xí),故1般用經(jīng)緯儀進(jìn)行安置練習(xí)。
1、概述
經(jīng)緯儀安置是1項(xiàng)技巧性很強(qiáng)的操作,比較難以掌握。首先在課堂上向?qū)W生詳細(xì)介紹經(jīng)緯儀的構(gòu)造、各部分的名稱和作用,然后簡要介紹安置儀器的原理和操作要點(diǎn)。在操場(chǎng)實(shí)訓(xùn)時(shí),較好的做法是先讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行經(jīng)緯儀的安置操作,待學(xué)生暴露出各種問題感到不順時(shí),再通過老師講解要領(lǐng)和技巧,邊示范邊講解,這時(shí)同學(xué)的注意力就很集中,或者讓1中等的同學(xué)進(jìn)行操作,老師在1旁進(jìn)行講解。學(xué)生在觀看自己同班(論文網(wǎng) www.lwkoo.cn )同學(xué)的操作演示時(shí),興趣特別濃,會(huì)不時(shí)在1旁提醒正在操作的同學(xué)。然后,各組分開進(jìn)行各自的安置練習(xí),老師在旁邊巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)的進(jìn)行講解,直到基本掌握后,再提出1些工程實(shí)際中的情況,比如斜坡上的安置問題等供其思考提高。
2、教學(xué)過程
經(jīng)緯儀安置分對(duì)中和整平兩步:
(1)對(duì)中
對(duì)中的目的是使經(jīng)緯儀水平度盤的中心(儀器的豎軸)與測(cè)站點(diǎn)位于同1垂線上,常用的對(duì)中方法有垂球?qū)χ泻凸鈱W(xué)對(duì)中兩種。
1.垂球?qū)χ?。伸縮3角架架腿,擰緊螺旋。張開腳架,在腳架中心螺旋的小掛鉤上掛好垂球,目估使腳架頂面大致水平,并使腳架停放的位置大致處于測(cè)站點(diǎn)的正上方,前后、左右輕輕平移腳架使垂球尖盡可能地對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn),應(yīng)避免動(dòng)作過大,引起垂球大幅擺動(dòng)。然后分別踏實(shí)3只架腿。從箱中取出儀器,用連接螺旋將其固定在腳架頂面上,盡量使儀器的3角形基座與腳架的3腳形頂面相對(duì)應(yīng)。如果垂球尖尚未完全對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn),可旋松連接螺旋,在腳架頂面孔徑內(nèi)平移儀器直至完全對(duì)準(zhǔn)為止,再輕輕擰緊中心連接螺旋。但是若垂球尖偏離測(cè)站點(diǎn)較大,無法對(duì)中,則須將3腳架作平行移動(dòng)。
2.光學(xué)對(duì)中。(1)在場(chǎng)地相對(duì)較平整的情況下。將儀器安置在測(cè)站點(diǎn)上,使架頭大致水平和儀器大致位于架頭頂面中間的位置,3個(gè)腳螺旋的高度適中(最好使其在中間位置),目估盡可能使儀器中心位于測(cè)站點(diǎn)的鉛垂線上,踏實(shí)腳架腿。轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)對(duì)中器的目鏡調(diào)光螺旋,使分劃板的中心圈(有的經(jīng)緯儀采用10字絲)清晰,再推進(jìn)或拉出對(duì)中器鏡筒進(jìn)行物鏡調(diào)焦,使測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志成像清晰,此時(shí)應(yīng)注意中心螺旋的小掛勾有時(shí)會(huì)擋住視線,應(yīng)想法將其移出視野。旋轉(zhuǎn)腳螺旋使分劃板圓心對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn),然后用腳架的伸縮螺旋調(diào)整腿架長度,使圓水準(zhǔn)氣泡居中,再用腳螺旋整平照準(zhǔn)部的水準(zhǔn)管,用光學(xué)對(duì)中器觀察測(cè)站點(diǎn)是否偏離分劃板圓心。如果偏離,稍微松開腳架連接螺旋,在架頭上移動(dòng)儀器(此時(shí),1定要在架頭上平移,不能打轉(zhuǎn)。因?yàn)檫@時(shí)候經(jīng)緯儀的底板與3角架的頂面相當(dāng)于兩個(gè)楔形滑動(dòng)面,上面的儀器腳螺旋和下面的腳架高低在1定程度上形成互補(bǔ),如果轉(zhuǎn)動(dòng),就會(huì)破壞這種互補(bǔ)。如果前面操作得當(dāng),此時(shí)需平移的距離很小。)。分劃板圓心對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)后,隨即旋緊連接螺旋,重新整平儀器,直至整平儀器后,分劃板圓心對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)為止。(2)在場(chǎng)地不太平整的情況下。先目估3個(gè)架腿可能的伸展情況,大致固定(也可不固定)好其中1個(gè)架腿的位置。調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)中器對(duì)光螺旋(轉(zhuǎn)動(dòng)或拉動(dòng)目鏡調(diào)焦螺旋),使光學(xué)對(duì)中器的分劃板和地面影像清晰。兩手提起兩個(gè)(靠近操作者身體)架腿,眼睛貼近對(duì)中器,通過對(duì)中器看著地面,同時(shí)用1只腳的腳尖靠近測(cè)站點(diǎn),引導(dǎo)視線搜尋測(cè)站點(diǎn)。移動(dòng)腳架,當(dāng)測(cè)站點(diǎn)投影像位于對(duì)中器的中心圈附近時(shí)輕輕放下架腿(注意,盡量不要讓測(cè)站點(diǎn)影像偏離對(duì)中器的中心圈),并踩緊腳架。轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋同時(shí)眼睛通過對(duì)中器觀察分劃板的標(biāo)志與地面點(diǎn)的相對(duì)位置變化情況,直到2者重合為止。升降3腳架的架腿調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中。(3)架儀器點(diǎn)相對(duì)固定。在工程實(shí)踐中會(huì)遇到,在經(jīng)常架儀器的地方或架儀器的地方受地形限制時(shí)采用。在儀器臺(tái)平面上,以測(cè)站點(diǎn)為圓心,半徑0.5m~1.0m劃1個(gè)圓,在圓環(huán)上按120°的夾角合理布置3個(gè)點(diǎn)(觀測(cè)時(shí)身體移動(dòng)不接觸腳架為原則),再在這3個(gè)點(diǎn)上鑿上小洞,測(cè)量時(shí)把3個(gè)腳架調(diào)到高度相等,腳尖分別放在3個(gè)小洞上,把經(jīng)緯儀安裝在腳架頂面上,再把經(jīng)緯儀的腳螺旋調(diào)到相等高度,這樣,經(jīng)緯儀就完成初步對(duì)中和整平了,經(jīng)過微調(diào),就可以達(dá)到精確對(duì)中整平的要求,很快就可以進(jìn)行測(cè)量了。實(shí)踐中如果儀器臺(tái)不平,可以把位置高的腳架點(diǎn)小洞順著腳架的延長線鑿深,直到3個(gè)小洞的底平面在同1個(gè)水平面上就可以了。(2)整平
整平的目的是使儀器的豎軸位于鉛垂線方向上,使水平度盤處于水平位置。精確整平通常是由儀器的3個(gè)腳螺旋來完成,但因?yàn)槟_螺旋的調(diào)整能力有限,如果儀器的豎軸傾斜過大,超出腳螺旋的調(diào)整范圍,則無法將其整平。因此,1般先用照準(zhǔn)部上的圓水準(zhǔn)器概略整平。這種概略整平應(yīng)與儀器的對(duì)中同時(shí)進(jìn)行,即挪動(dòng)、踏實(shí)腳架或?qū)χ泻笸ㄟ^伸縮架腿,使圓水準(zhǔn)器氣泡大致居中。只有已經(jīng)對(duì)中和概略整平的基礎(chǔ)上,方可進(jìn)行精確整平。
1般過程如下:(1)松開水平制動(dòng)螺旋,轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與任意兩個(gè)腳螺旋①②的連線平行,如圖所示,兩手以相反方向旋轉(zhuǎn)①②兩腳螺旋,使水準(zhǔn)管氣泡居中,氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指轉(zhuǎn)動(dòng)方向1致。(2)將照準(zhǔn)部水平旋轉(zhuǎn)90度如圖所示,轉(zhuǎn)動(dòng)另1個(gè)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中。注意有時(shí)候,腳螺旋擰到頂了,仍不能使氣泡居中,也就是此時(shí)不能升高或降低1腳螺旋,可以通過降低或升高另兩個(gè)腳螺旋達(dá)到同樣的目的,使水準(zhǔn)管平行于到頂?shù)哪_螺旋與另1個(gè)可調(diào)的腳螺旋連線,調(diào)節(jié)可調(diào)的腳螺旋,使水準(zhǔn)管氣泡略過中間1點(diǎn),以便到頂?shù)哪莻€(gè)腳螺旋可以有回調(diào)的余地。用同樣的方法再調(diào)節(jié)另1個(gè)可調(diào)的腳螺旋。(3)以上操作要反復(fù)進(jìn)行,直到照準(zhǔn)部水平轉(zhuǎn)至任意位置,水準(zhǔn)管氣泡均居中為止。注意此時(shí)的整平1般會(huì)破壞前面已完成的對(duì)中,因此還應(yīng)再次對(duì)中。只需稍稍松開中心連接螺旋,在架頭孔徑內(nèi)平移儀器(1定要平移,不能轉(zhuǎn)動(dòng),理由見前述),使對(duì)中器分劃板的中心圈(10字絲)與測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志的影像嚴(yán)格重合,旋緊中心連接螺旋。
對(duì)中和整平應(yīng)反復(fù)進(jìn)行,直至對(duì)中與整平同時(shí)滿足要求為止。可以看出,使用光學(xué)對(duì)中器,對(duì)中和整平是同時(shí)完成的。
用垂球的對(duì)中精度小于3mm;用光學(xué)對(duì)中器的對(duì)中精度可達(dá)1mm。(如圖)
在實(shí)訓(xùn)中,可能會(huì)遇到儀器需檢校的情況,如經(jīng)緯儀的橫軸與豎軸不垂直等情況,那種情況下以及激光對(duì)中下的操作,這里不作深入探討。經(jīng)緯儀的安置是1項(xiàng)技巧性很強(qiáng)的工作,不但可以通過課堂教學(xué)和訓(xùn)練,還可以通過其他活動(dòng)如開展經(jīng)緯儀對(duì)中整平比賽,使學(xué)生能認(rèn)真規(guī)范地操作儀器并發(fā)揮出各自的水平,通過活動(dòng)使同學(xué)的動(dòng)手能力得到加強(qiáng)和提高,而且得到鍛煉的機(jī)會(huì)。總之,只有用心課堂教學(xué)和加強(qiáng)訓(xùn)練輔導(dǎo),不斷摸索教學(xué)規(guī)律,才能盡快使學(xué)生掌握經(jīng)緯儀的安置。
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