《大地测量仪器学》PPT课件

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1、大地测量仪器学第三章读数设备§3．1读数设备的构成与分类一、读数设备的组成仪器在观测过程中，照准用的望远镜带着与照准部固结在一起的指标，在水平度盘的轴套中旋转，读数设备包括度盘和指标，若要比较精确地测出不满度盘一格的小量Δ，需采用测微装置，为了缩小体积而又能提高精度，读数设备均采用放大或显微装置。二、读数设备的分类由于采用不同的测微装置，将读数设备分为：机械的：游标；光学的：光学游标、显微估计器、显微带尺、光学测微器等；光学机械的：显微测微器；电子读数设备：如编码度盘、光栅度盘等。三、读数方法大地测量仪器学1

2、．估读法估读最小间隔的1／10。据实验所知，当最小间隔的宽度d=1．0～1．5毫米，指标线的宽度b为0．10～0．15毫米时，则估读的极限误差约为d／10，按眼睛的明视距离(一般取250毫米)换算成用眼睛直接观测的极限角值P目为：P目=80″～120″这和眼睛的分辨角(60″～120″)相近似。采用估读法的读数设备有显微估计器和带尺显微镜两种。2．平分法使一条直线对称地处于另外两条直线的中央，称为平分法。据试验，用眼睛直接平分的极限误差为10″～30″，采用平分法的读数设备，常见的有单玻璃平板光学测微器。大地

3、测量仪器学3．符合法使一条直线与另一条直线的延伸方向相符合，称为符合法。据实验，用眼睛符合的极限误差为8～15″。采用符合法的读数设备，有游标和符合读数系统的光学测微器(参见图3-3)。4、电子读数装置大地测量仪器学§3.2度盘一、度盘的构造及分类测量仪器上的水平度盘和竖直度盘都是用金属或玻璃制成的圆盘。在靠近圆盘边缘的全圆周上，刻有等间隔的格线(分划线)。我国生产的仪器都是采用“60分制”，即全圆周共360°，1°=60′，1′=60″。度盘上相邻两格线的圆心角角值，称为度盘的格值(亦称为度盘分划值)。度盘

4、格值的大小随仪器精度的高低有所不同，精度高的仪器一般格值要小些。如J2级经纬仪一般为20′，而J6级一般则为1°或30′。※金属度盘：金属度盘上的格线是刻在银环的表面，而银环是镶嵌在锡青铜制成的圆盘上(图3-5)。由于银层比较致密，可以刻出仅为0．01毫米细的格线，但由于银质较软，在使用中因与游标接触或因不小心弄上的灰砂等物，极易把度盘擦坏，在维修时更应加倍注意。这种度盘多见于老式的游标经纬仪上。大地测量仪器学※玻璃度盘：一般均用光学玻璃或优质的窗户玻璃制成，其形状如图3-6所示。这种度盘对玻璃的质量要求较高

5、，透明度要好，内应力要小。对于加工度盘两平面的平直度和平行性均有严格的要求，表面光洁度要求很高，用放大100倍的显微镜检查，在分划部位不能有可察觉的条痕及魔点等。所以在维修过程中，要特别注意防止碰撞和擦伤度盘。玻璃度盘在构造上又分透射式和反射式两种，前者光线可以直接透过度盘，如图3-7，后者刻线和度盘同时成为一反光镜面，如图3-8所示。为此，还需要在度盘的刻划面上镀镟反射层。大地测量仪器学二、度盘的刻制度盘上格线的刻制方法有下述几种：1．直刻法将度盘放在圆刻度机上，用金钢石刻刀直接在度盘上刻划，然后对刻划进行

6、填色。此法可以刻出较细的分划，一般约可达2～3微米。在这么细的刻划中填入涂料是很不容易的。即使刻线较粗，填入的涂料也是容易擦掉的，所以在清洁度盘时必须十分注意。此外，由于刻刀直接在度盘上刻，尤其是在玻璃度盘上刻，刀尖很容易磨损，造成度盘刻划粗细不匀，故此法现已很少采用。大地测量仪器学2．刻保护层腐蚀法先在度盘上涂一层薄薄的蜡膜，然后放在圆刻度机上用刻刀刻划蜡膜，再用酸(银质度盘可用硝酸，玻璃度盘可用氢氟酸)将刻线腐蚀出来，最后清洗并清除蜡膜，再对腐蚀的刻划填入涂料。但这种方法并没有解决刻线中涂料易擦掉的问题，

7、例如，北京光学仪器厂在1970年前生产的“红旗Ⅱ号”光学经纬仪的玻璃度盘，就是采用腐蚀着色的。3．刻保护层镀铬法用上述刻保护层的办法刻好的玻璃度盘，也可不用酸来腐蚀出刻线，而放在真空镀膜机内进行镀铬。由于铬粒子与玻璃的附着力极强，因而留在度盘上的分划线和注记就不易脱落。大地测量仪器学4．照相复制法将待制的玻璃度盘涂满薄。薄一层感光膜，烘干后与底板(有分划线的母盘底片)紧贴进行曝光，经显影和定影之后即成。为了保护感光胶层，在有分划线的胶层面上，一般胶有一圈保护玻璃。这种方法工艺简单、成本低、生产效率高，但是由感

8、光形成的度盘分划线，日久后容易慢慢褪色，以致读数困难，所以已被照相镀铬法所取代。5．照相镀铬法照相的过程同上述一样，不过感光胶层不同。经显影后的度盘，只有分划线部分暴露在外，通过真空镀铬以后，再在硝酸中除去感光胶层，即可获得牢固的度盘分划线铬层。这种镀铬度盘，一般亦胶上一片保护玻璃圈。目前我国生产的光学经纬仪，大都采用刻保护层真空镀铬或照相真空镀铬这两种方法。大地测量仪器学§3．2单平板玻璃光学测微