全站仪作为一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,广泛应用于各种工程建设和地形测量领域,它能够精确测量水平角、竖直角、距离(斜距、平距)、高差等参数,并通过内部微处理器对这些数据进行计算和处理,最终得到测量点的三维坐标,掌握全站仪的使用方法,对于测绘人员和相关工程技术人员来说至关重要,本文将详细介绍全站仪的使用方法,帮助读者快速上手并熟练运用这一强大的测量工具。
全站仪的基本构造与部件功能
在学习使用方法之前,我们需要先了解全站仪的基本构造和各个部件的功能,全站仪主要由电子测角系统、光电测距系统、数据处理系统、仪器照准部、基座等部分组成。
电子测角系统用于精确测量水平角和竖直角,它采用了光电扫描测角技术,具有高精度、快速测量等优点,光电测距系统则通过发射和接收调制光波,测量仪器到目标点的距离,数据处理系统是全站仪的“大脑”,它能够对测量得到的数据进行计算、存储和传输,方便用户进行后续的处理和分析。
仪器照准部包括望远镜、水准器、竖直度盘等部件,望远镜用于瞄准目标,其放大倍数和分辨率决定了测量的精度和可视范围,水准器用于整平仪器,确保测量结果的准确性,竖直度盘则用于测量竖直角,基座是支撑仪器的部件,通过脚螺旋可以调整仪器的水平度。
全站仪的使用前准备
仪器的安置
在使用全站仪之前,首先要将仪器安置在合适的位置,选择一个坚实、平坦的地面作为测站,将三脚架打开并调整到合适的高度,使三脚架头大致水平,然后将全站仪小心地安装在三脚架上,拧紧中心连接螺旋,确保仪器牢固可靠。
仪器的整平
整平是全站仪测量中非常关键的一步,它直接影响到测量结果的准确性,使用脚螺旋将圆水准器气泡居中,使仪器初步水平,然后转动仪器照准部,使水准管平行于任意两个脚螺旋的连线,通过调整这两个脚螺旋,使水准管气泡居中,接着将仪器照准部旋转90°,调整第三个脚螺旋,使水准管气泡再次居中,重复上述步骤,直到仪器在各个方向上水准管气泡都居中为止。
仪器的对中
对中的目的是使仪器的中心与测站点的标志中心位于同一铅垂线上,使用光学对中器或激光对中器进行对中操作,如果使用光学对中器,先将其目镜调焦,使分划板清晰,然后通过望远镜观察,移动仪器,使对中器分划板中心与测站点标志中心大致重合,再通过调整脚螺旋,使仪器精确对中,如果使用激光对中器,打开激光开关,根据激光光斑调整仪器位置,使光斑中心与测站点标志中心重合。
开机与参数设置
完成仪器的安置、整平和对中后,打开全站仪的电源开关,仪器开机后,首先要进行参数设置,包括测量单位、温度、气压、棱镜常数等,测量单位一般选择常用的米、度、分、秒等,温度和气压的设置可以根据现场实际测量值进行输入,以修正测距误差,棱镜常数则根据所使用的棱镜类型进行设置,不同型号的棱镜棱镜常数可能不同。
全站仪的基本测量操作
角度测量
角度测量是全站仪最基本的测量功能之一,包括水平角测量和竖直角测量。
水平角测量:首先将仪器照准第一个目标点,设置水平度盘读数为0°00′00″,然后转动仪器照准部,照准第二个目标点,读取此时的水平度盘读数,两次读数之差即为所测的水平角。
竖直角测量:将望远镜瞄准目标点,读取竖直度盘的读数,根据仪器的竖直角计算公式计算出竖直角,不同类型的全站仪竖直角计算公式可能略有不同,一般在仪器的操作手册中会有详细说明。
距离测量
距离测量时,在目标点上安置棱镜,确保棱镜中心与目标点重合,然后将全站仪望远镜瞄准棱镜中心,按下测距键,仪器即可自动测量出仪器到棱镜中心的斜距,如果需要测量平距和高差,可以通过仪器内部的计算功能,根据所测的斜距、竖直角等参数计算得到。
坐标测量
坐标测量是全站仪应用最为广泛的功能之一,它能够快速、准确地测量出目标点的三维坐标(X、Y、Z),进行坐标测量时,首先要设置测站点坐标、后视点坐标和仪器高、棱镜高,然后将仪器照准后视点,进行后视定向,使仪器建立起正确的测量坐标系,最后瞄准目标点,按下坐标测量键,仪器即可自动测量并计算出目标点的三维坐标。
全站仪的高级应用与注意事项
放样测量
放样测量是将设计图纸上的点的坐标在实地标定出来的过程,在进行放样测量时,首先将全站仪安置在已知点上,设置好测站点坐标、后视点坐标和仪器参数,然后输入待放样点的坐标,仪器会自动计算出该点与测站点之间的水平角和距离,根据仪器提示,通过转动仪器照准部和前后移动棱镜,使仪器显示的水平角和距离与计算值相符,即可在实地标定出放样点的位置。
数据记录与传输
全站仪可以将测量得到的数据存储在内部存储器或外部存储卡中,在测量过程中,要及时记录测量数据,并确保数据的准确性和完整性,测量完成后,可以通过数据传输线将仪器中的数据传输到计算机中,使用专业的测量软件进行数据处理和分析。
使用注意事项
在使用全站仪时,需要注意以下几点:
- 仪器要避免在高温、潮湿、强风等恶劣环境下使用,以免影响仪器的性能和寿命。
- 仪器在运输和搬运过程中,要采取妥善的防护措施,防止仪器受到碰撞和损坏。
- 定期对仪器进行保养和校准,确保仪器的测量精度。
- 在测量过程中,要严格按照操作规程进行操作,避免因误操作而导致测量误差或仪器故障。
全站仪作为一种精密的测量仪器,其使用方法需要通过不断的学习和实践才能熟练掌握,通过本文对全站仪使用方法的详细介绍,希望读者能够对全站仪的基本操作和应用有更深入的了解,在实际工作中能够准确、高效地使用全站仪进行各种测量任务。