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垂直度盘安装过程中的误差分析及其校正
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垂直度盘由主光栅、指示光栅、指示光栅座、轴和轴套组成,在垂直度盘安装过程中会产生竖盘指标差和水平轴倾斜误差。

竖盘指标差是由于固定指示光栅安装不正确引起的,是指当视准轴水平时,垂直度盘读数不为90度。安装好垂直度盘后,将仪器放在仪器墩上,照准与仪器大致同高的平行光管无穷远处的目标,用盘左、盘右观测目标的天顶距。则

盘左:α=90°-L+I;盘右:α=R-270°-I
得I=1/2(L+R-360°)

若指标差I超过规定的限差,则进行校正,校正分为两种:一种是机械校正,一种是通过软件校正。机械校正,松开指示光栅座与支架连接的4个螺钉,旋转调整指示光栅座,再次进行盘左盘右测量计算指标差,直到满足需要为止。

软件校正:启动仪器的指标差校正程序,按显示屏提示,盘左、盘右照准平行光管,提取指标差差值并存储,经上述校正后,仪器显示的角度为校正指标差后的值,即指标处于正确安装位置时的值。

水平轴倾斜误差是由于支撑水平轴二支架的高度不等高造成的,当水平轴倾斜时会对水平角的测量有很大影响、在竖轴铅直,视准轴也水平轴垂直的前提下:

1.以水平轴中心O为圆心,任意长为半径作球,HH1代表水平轴水平位置,H′H1′代表水平轴倾斜之角时的位置,竖直角度在H1一侧,水平轴绕竖轴旋转时,在各个方位上的倾斜角β是不变的。

2.当水平轴水平时,照准目标T,则垂直照准面是OZTM′,它在水平度盘上读数为M′,如果水平轴倾斜β角,当视准轴指向天顶时,视准轴就不会在正确的OZ位置,而移至OZ′位置,用这样的视准轴去照准目标T时,照准面为倾斜面OZ′TM,在水平度盘的读数为M。

弦长MM′=△β就是水平轴倾斜误差对方向读数的影响。作OZM垂直面,在球面三角形ZTM中,ZT=Z,LZMT=β,TM≈α,LTZM=△β,则由球面垂直角公式:Sin△β=Sinβ/Sinz*Sinα

又因为β和△β为小角度,可得△β=βtgα,这就是水平轴倾斜误差对水平角影响的关系式。对水平轴的倾斜误差的检定采用平、低(高)点法来检定:在室 内选定两个点,一个高于水平视线,一个低于水平视线,且垂直角满足α高=-α低,

当观测高点时:(L-R)高=2L/COSα高+2β*tgα高
当观测低点时:(L-R)低=2L/COSα低+2β*tgα低
因α高=∣α低∣;则β=1/2(C高-C低)COtα
当采用平、高读时,只要将(L-R)平=2C与(L-R)低=2L/ COSα低+2β*tgα低

具体操作根据软件提示,盘耷拉、盘右分别照准水平平行光管,求解视准轴误差和指示差β1,再盘左、盘右照准点平行光管,求解视准轴误差和指标差β2,这时可根据上述公式求得水平轴倾斜误差。

当水平轴倾斜误差过大时,可通过调整垂直度盘上的指示光栅座同支架的相对位置来校正,也可根据软件进行补偿。(end)
  
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