電子經(jīng)緯儀故障排查與調(diào)整

崔曉斌 / 南通中集太平洋海洋工程有限公司

0 引言

電子經(jīng)緯儀目前大量運用在各工程測量上，它對鐵路、公路、橋梁、水利、礦山以及建筑過程中的點位、放樣、測角以及測距起到了重要的作用。它自身的狀態(tài)決定了測量數(shù)據(jù)以及結(jié)果的準(zhǔn)確與否，對工程質(zhì)量有著舉足輕重的影響。因此，確保電子經(jīng)緯儀的正常狀態(tài)顯得尤為重要。筆者通過對以往電子經(jīng)緯儀出現(xiàn)的常見問題進(jìn)行分析總結(jié)。

1 電子經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)以及幾何關(guān)系

電子經(jīng)緯儀通常由以下幾個部件組成：1.望遠(yuǎn)鏡，2.照準(zhǔn)部件，3.光柵盤或光學(xué)碼盤，4.測微器系統(tǒng)，5.軸系，6.水準(zhǔn)器，7.基座及腳螺鈕，8.光學(xué)對點器，9.讀數(shù)面板，10.電子補償器等。具體部件構(gòu)成及名稱如圖1所示。

圖1 電子激光經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)

電子經(jīng)緯儀有五條軸線，見圖2，且相互之間需滿足以下關(guān)系：

1）電子經(jīng)緯儀的水準(zhǔn)管軸線LL應(yīng)與豎軸 VV垂直；

2）電子經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡中的十字絲豎絲應(yīng)與橫軸HH垂直；

3）電子經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸線CC應(yīng)與橫軸HH垂直；

4）電子經(jīng)緯儀的橫軸線HH應(yīng)與豎軸VV垂直；

5）電子經(jīng)緯儀的光學(xué)對中器視準(zhǔn)軸線L′L′應(yīng)與水準(zhǔn)管軸線LL垂直。

圖2 電子經(jīng)緯儀五條軸線

2 電子經(jīng)緯儀故障排查與調(diào)整

電子經(jīng)緯儀在日常使用過程中遇到的問題無外乎以下幾種：無法開機，水平無法調(diào)平，照準(zhǔn)差C超差，豎直盤指標(biāo)差i超差，補償器超差等問題。

2.1 儀器無法開機

首先檢查電池是否有電，可以用多用表對電池電壓進(jìn)行測量；檢查儀器的電源接線頭是否斷線，檢查開機按鈕是否失靈以及儀器主板是否損壞。若儀器主板發(fā)生故障，應(yīng)及時返廠維修，切勿盲目動手，以防對主板造成二次故障。

2.2 儀器無法整平

電子經(jīng)緯儀在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)無法調(diào)平，無法進(jìn)行測量。主要原因是長水準(zhǔn)器或圓水準(zhǔn)器超出誤差（圖3）。也就是水管視軸與豎軸不垂直或圓水準(zhǔn)軸與水管視軸不垂直。

圖3 電子經(jīng)緯儀長水準(zhǔn)器以及圓水準(zhǔn)器

首先將電子經(jīng)緯儀固定在三腳架上，并將儀器大致整平。將電子經(jīng)緯儀的長水泡與基座的任兩各旋鈕的連線平行（如圖3所示），調(diào)節(jié)腳螺鈕A、B兩旋鈕，使長水泡處于正中位置。

將儀器轉(zhuǎn)動180°，檢查長水泡是否處在中心位置。如果超出了長線位置，則說明長水準(zhǔn)器存在誤差，需要調(diào)整。調(diào)整長水準(zhǔn)器旁邊的校正螺鈕，使長水泡向中心位置移動一半。如一次無法修正，可重復(fù)進(jìn)行多次直至在允許分度線內(nèi)。

消除長水準(zhǔn)器誤差后，可將儀器準(zhǔn)確整平。整平后，再觀察圓水準(zhǔn)器的水泡是否處于中心位置，如不在中心位置，可通過調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)器下面的調(diào)整螺鈕。進(jìn)行調(diào)整，直至圓水泡處于中心位置。

2.3 測量角度超差

測量角度超差是使用過程中最常出現(xiàn)的問題。儀器在盤左、盤右后，垂直角度誤差稱為豎盤指標(biāo)差i，水平角度誤差稱為照準(zhǔn)差C。

1）照準(zhǔn)差C誤差的檢查

儀器精確整平后，盤左照準(zhǔn)一固定點，記錄水平角HL，盤右照準(zhǔn)同一點，記錄水平角HR。若|（HL-HR±180°）/2 | ＜ 10″， 則無需調(diào)整；若|（HL-HR±180°）/2 | ＞10″，則需要進(jìn)行調(diào)整。

2）照準(zhǔn)差C誤差的調(diào)整

將儀器在三腳架上準(zhǔn)確整平，盤左觀測一固定點A后，將水平角示值置零，這時HL為00°00′00″。轉(zhuǎn)動儀器，使得水平角HR為180°00′00″。這時觀測點B與原先觀測點A之間在水平方向上應(yīng)有一段距離。調(diào)整望遠(yuǎn)鏡上的調(diào)整螺鈕（圖4），使得望遠(yuǎn)鏡中的十字線移至AB中心點上，調(diào)整完成。若一次無法消除，可多次進(jìn)行。

圖4 照準(zhǔn)差C調(diào)整螺鈕

3）豎盤指標(biāo)差i的檢查與調(diào)整

儀器準(zhǔn)確整平后，盤左照準(zhǔn)一固定點，記錄垂直角VL，盤右照準(zhǔn)同一點，記錄垂直角VR。若|（VL+VR-360°）/2 | ＜15″， 則無需調(diào)整； 若|（VL+VR-360°）/2 |＞15″，則需要進(jìn)行調(diào)整。電子經(jīng)緯儀一般都可以通過自身程序來調(diào)整豎盤指標(biāo)差i，可參見使用說明書。

2.4 補償器超差

電子經(jīng)緯儀都有豎軸傾斜補償系統(tǒng)，通過補償器可以對一些輕微的偏差進(jìn)行修正，保持儀器的水平以及垂直測量狀態(tài)。

當(dāng)豎指標(biāo)差i無法消除時，可以考慮是否儀器的補償器超差。一般電子經(jīng)緯儀在系統(tǒng)程序中都有檢查傾斜補償器零位誤差和傾斜補償器補償誤差的方法，通過以下方法進(jìn)行判斷：

將電子經(jīng)緯儀固定在三腳架上，準(zhǔn)確整平儀器。讓一個腳螺鈕A安置在遠(yuǎn)處固定目標(biāo)物的視準(zhǔn)線方向上，另兩個腳螺鈕B和C的連線垂直于遠(yuǎn)處固定目標(biāo)物的視準(zhǔn)線。見圖5電子經(jīng)緯儀安放布置。

圖5 電子經(jīng)緯儀安放位置

1）在盤左位置，望遠(yuǎn)鏡觀測遠(yuǎn)處固定點，使望遠(yuǎn)鏡中的十字線橫線與固定點重合，在讀數(shù)面板上記錄垂直角度VL1。

2）手動轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀基座上的腳螺鈕A，使電子經(jīng)緯儀往上傾斜，仰角控制在3′以內(nèi)，再轉(zhuǎn)動豎直角的微調(diào)螺鈕，使得望遠(yuǎn)鏡中的橫線再與固定點重合，記錄垂直角度VL2。

3）手動轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀基座上的腳螺鈕A，使電子經(jīng)緯儀向下傾斜，傾斜角控制在3′以內(nèi)，再轉(zhuǎn)動豎直角的微調(diào)螺鈕，使得望遠(yuǎn)鏡中的橫線再與固定點重合，記錄垂直角度VL3。

4）手動轉(zhuǎn)動腳螺鈕A，使儀器恢復(fù)水平，再微調(diào)望遠(yuǎn)鏡精確照準(zhǔn)遠(yuǎn)處固定點，記錄垂直角度VL4。

5）取VL2- VL1；VL3- VL1；VL4- VL1中絕對值最大的值，該值即為傾斜補償器補償誤差，其應(yīng)滿足相關(guān)的規(guī)定。若誤差超差，則需對補償器進(jìn)行調(diào)整。此項調(diào)整需有經(jīng)驗者進(jìn)行調(diào)整，切勿盲目動手，以免造成二次故障。

3 結(jié)語

以上為電子經(jīng)緯儀最常見的幾種誤差故障，希望大家能夠?qū)@些故障進(jìn)行排除，為電子經(jīng)緯儀的正常測量提供保障。