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全站仪使用中应注意的问题

全站仪使用中应注意的问题

摘要:全站仪减小误差方法,补偿功能,正倒镜观测,左右角观测

1 全站仪的测量功能
全站仪是一个由测距仪、电子经纬仪、电子补偿器、微处理机组合的一个整体。测量功能可分为基本测量功能和程序测量功能。基本测量功能包括电子测距、电子测角(水平角、垂直角);程序测量功能包括水平距离和高差的切换显示、三维坐标测量、对边测量、放样测量、偏心测量、后方交会测量、面积计算等。特别注意的是只要开机,电子测角系统即开始工作并实时显示观测数据;其它测量功能只是测距及数据处理。
(1)电子测距为仪器中心至棱镜中心的倾斜距离,因此仪器站和棱镜站均需要精确对中、整平。精确测距时需加仪器加常数及气象改正;仪器鉴定得到的加常数可同棱镜加常数一起设置输入到仪器中;气象改正需设置输入观测条件下的大气压及大气温度,仪器自动进行改正并显示改正后的距离。
(2)电子测角(水平角、垂直角)的实质是电子经纬仪,只要望远镜瞄准观测目标,仪器便显示水平方向值及天顶距。水平角度是水平方向值与0°方向值之差;垂直角是90°与天顶距之差。所以观测水平角时起始方向需设置为零(置零);垂直角度可根据需要设置度盘格式,显示天顶距或垂直角。
(3)电子补偿器的目的就是为了减少仪器的三轴误差
对观测数据的影响。补偿器的作用就是通过检测仪器垂直轴倾斜在X轴(视准轴方向)和Y轴(水平轴方向)上的分量信息,通过电子转换及数据处理自动地对观测数据进行改正,从而提高采集数据的精度。
(4)微处理机的实质是一台微型计算机,它是数据处理的中心。可通过机内预置程序对观测数据进行处理、计算后显示程序测量功能所需要的测量内容;同时可实现数据的存储及双向通讯。
2 全站仪的观测数据
全站仪尽管厂家、型号繁多,其功能大同小异,但原始观测数据只有倾斜距离(斜距);水平方向值、天顶距;电子补偿器检测的是仪器垂直轴倾斜在X轴(视准轴方向)和Y轴(水平轴方向)上的分量,并通过程序计算自动改正由于垂直轴倾斜对水平角度和竖直角度的影响。所以全站仪的观测数据为:水平角度、竖直角度、倾斜距离。其它测量方式实际上都是由这三个原始观测数据通过内置程序间接计算并显示出来的。特别注意的是所有观测数据和计算数据都只是半个测回的数据,因此在等级测量中不能用内存功能,记录水平角、天顶距、倾斜距离这三个原始数据是十分必要的。
3 全站仪的度盘配置
光学经纬仪在进行等级测量时,为了消除度盘的分划误差,各测回之间需要进行度盘配置。因为光学仪器度盘上的分划是固定的,每一角度值在度盘上的位置固定不变。Qn——理论额定给定流量(千克/秒)在测试中,Qe 分别为0.3Qn、0.6Qn、0.9Qn。
(3)动态实物标定:在条件的地方,最好采用实物标定方法,以测定电子调速皮带秤实际运行时的计量精度。根据“ZBY—281—84 电子皮带秤国家专业标准”规定,每次实物标定的输送物料量不少于瞬时输送测量范围上限值的5%。例如给料量为5 吨/小时的秤,在实物标定时,标定的物料不少于250 千克。对于给料能力为3 吨/小时以下的秤,在标定时,标定的物料总量应不少于额定给料量的10%。因标定料较少,为了不影响精度应尽量避免启动时的过渡过程和停止时的惯性对输送物料产生的影响。标定开始时,记下控制器累计量指示的数字DL1,同时开始将皮带上输送的物料送到特定的容器中(堆放或处),标定结束时,记下控制器累计指示的数字DL2,同时停止将皮带上输送的物料送到特定的容器中(堆放或处)。那么,容器中(堆放或处)物料的总重量即实际的累计量Dy,而DL2- DL1 则是相同时间内理论的累计量DL,依据公式Sb=Dy-DL/DL×100%。我们就可以计算出用实物标定的动态累计误差Sb(当量误差)实物标定也需要在额定给料量的30%、60%、90%三点进行,显而易见,实物标定时间用来秤物料总重量的秤精度应优于0.5%。同理,如果同时记录下了标定的时间,也可以计算出用实物标定控制精度,但通常的做法是,用实物标定业测定调速电子皮带秤的动态累计误差(当量误差)。
3 减小误差,提高计量准确性
电子皮带秤在现场使用过程中,由于诸多因素的影响,一定会引起误差,要解决这一问题,就是要针对现场的条件定期进行调试和标定,根据标定的结果进行调整。同时还经常清扫传感器、定期检查减速机润滑油、秤架及十字簧片的灰尘,平时注意检查皮带松紧及跑偏情况使之保持正常,防止非正常压力附加于传感器和称量段上。新装皮带要对皮带的张力和跑偏进行适当的调整,同时这应重新调整静态及动态零点,使皮带称稳定可靠地运行。而电子仪器由于采用的是电子度盘,每一度盘的位置可以设置为不同的角度值。如仪器照准某一后视方向设置为0°,顺时针转动30°,显示角度为30°;再次照准同一个后视方向设置为30°,再顺时针转动30°,则显示角度变为60°,而电子度盘的位置实际上并未改变。所以使用时应注意,只要仪器在不同的测站点对中、整平后,对应电子度盘的位置已经固定;即使后视角度设置不同,角度值并不固定的对应度盘上某个位置,测量时无需进行度盘配置。
4 全站仪的正、倒镜观测
光学经纬仪采用正、倒镜的观测方法可以削除仪器的视准轴误差、水平轴倾斜误差、度盘指标差。全站仪虽然具有自动补偿改正功能,视准轴误差和度盘指标差也可通过仪器检验后的参数预置自动改正。但在不同的观测条件下,预置参数可能会发生变化导致改正数出现错误,另外仪器自动改正后的残余误差也会给观测结果带来影响。所以在等级测量中仍需要正、倒镜观测,同样需要作记录、检核。
5 全站仪的左、右角观测
光学经纬仪的水平度盘刻度是顺时针编号,无论望远镜顺时针或逆时针转动,观测的角度均为右角。全站仪的右角观测(水平度盘刻度顺时针编号)是指仪器的水平度盘在望远镜顺时针转动时水平角度增加,逆时针转动时水平角度减少;左角观测则正好相反(水平度盘刻度顺时针编号)。电子度盘的刻度可根据需要设置左、右角观测(一般为右角)。这一点非常重要,在水平电子度盘设置时应特别注意,否则观测的水平角度会出现错误。如水平角实际为30° 则显示为330°。特别是在平面坐标测量和施工放样测量中设置后视方位时,如果设置为左角就会出现测定点和测设点沿后视方位左右对称错位。如设置后视方位0°,顺时针转角90°时方位应为90°,而仪器显示的坐标是按方位270°计算的。
6 全站仪的放样功能
全站仪显示的度盘读数中已经对仪器的三轴误差影响进行了自动改正,因此在放样时需要特别注意。例如:
放样一条直线时,不能采取与传统光学经纬仪相同的方法(只纵向转动望远镜),而应采取旋转照准部180°的方法测设;放样一条竖线时,应使用水平微动螺旋使水平角度显示的读数完全一致,而不能只简单地转动望远镜;因为望远镜的水平方向和垂直方向不同补偿改正数的大小也不同。使用距离和角度放样测量、坐标放样测量时,注意输入测站点坐标、后视点坐标后再对测站点坐标进行一次确认,并测量后视点坐标与已知后视点坐标进行检核。
7 全站仪的补偿功能
仪器误差对测角精度的影响主要是由于仪器三轴之间关系的不正确造成的。光学经纬仪主要是通过对三轴
之间关系的检验校正来减少仪器误差对测角精度的影响;而全站仪则主要是通过补偿改正实现的。最新的全站仪已实现了“三轴”补偿功能,在使用全站仪补偿器的补偿功能时应注意如下:
(1)在使用全站仪时,当照准部水平方向制动螺旋制动,垂直方向转动望远镜时,水平度盘的显示读数会不断变化,这正是全站仪自动补偿改正的结果。
(2)单轴补偿只能对垂直度盘读数进行改正,没有改正水平度盘读数的功能。当照准部水平方向固定,上下转动望远镜时水平角度读数不会变化。
(3)双轴补偿只能改正由于垂直轴倾斜误差对垂直度盘和水平度盘读数的影响。当照准部水平方向固定,上下转动望远镜时水平角度读数仍然会发生变化;当补偿器关闭后水平度盘读数也不会变化。
(4)三轴补偿的全站仪是在双轴补偿器的基础上,用机内计算软件来改正因横轴误差和视准轴误差对水平度盘读数的影响。即使当照准部水平方向固定,只要上下转动望远镜水平度盘的显示读数仍会有较大的变化,而且与垂直角的大小、正负有关。
(5)全站仪补偿器的补偿功能提供了3 种选择模式,即[双轴]、[单轴]、[关]。选择[关]即补偿功能不起作用;选择[单轴]只对垂直度盘读数进行补偿;选择[双轴]是对水平和垂直度盘读数均进行补偿。
(6)当测站点有振动、风大、低精度观测时,应关闭仪器的补偿功能。这样既可以节电又可以避免误补偿。


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