關于經緯儀與水準儀檢定及維修的探析

呂銀

摘要：水準儀是借助儀器的水平視準線作為基礎進行高差測量的光學儀器。他廣泛用于工程測量，大地水準測量，地震形變測量，各種工程水準測量與大型精密機械安裝等領域中。儀器在出廠是都按規定，進行零部件及整體檢驗，保證儀器精度。但是，由于儀器經過長途運輸，震動及在野外工作時，受到風沙，高溫，低溫，潮濕，霜霧等自然條件的影響和侵襲，加之使用和維護不當等原因，儀器的一些零件可能松動，損傷，生銹，錯位等等，直接會影響儀器在正常作業時發生故障，因此水準儀在進行檢定前必須對故障進行修理才可以檢定，掌握水準儀與經緯儀的故障修理技術是非常必要的。

關鍵詞：經緯儀；水準儀；檢定；維修

一、經緯儀的檢定與維修

（1）經緯儀作為一種精密的測量儀器在天文，大地，礦山，森林，建筑，水利，道路，橋梁，大型機械的制造與安裝等測量中得到了廣泛的應用。

光學經緯儀豎盤指標差原因分析與調整，光學經緯儀豎盤指標差，即平分豎直度盤的偏差。對于帶有豎盤自動補償器的光學經緯儀，一般是通過調整豎盤光路中平板的傾斜角度，自動補償器擺動體擺動重心的平衡位置以及平移十字絲分劃板上下位置的方法，來改正此差值。對于豎直度盤有符合水準器的光學經緯儀，需調整符合水準器的符合位置。

重視經緯儀安裝整平，這是做好經緯儀檢校的前提，有時遇到水準器軸與豎軸垂直度、照準部旋轉正確性超差時調整花費的時間可能會更多一些。如果整平不細致或將就過關將會影響后面許多指標檢測不準如果是用多齒分度臺檢定，應注意調整經緯儀與多齒分度臺的同軸度。如果經緯儀與多齒分度臺不同軸將直接影響一測回水平方向標準偏差。儀器整平后即可進行水準器軸與豎軸垂直度和照準部旋轉正確性檢定。

（2）經緯儀自動補償系統故障維修。常見故障，阻尼活塞變位，碰檫阻尼盒，不能擺動，阻尼盒變位，阻尼變位后與阻尼活塞相碰卡住活塞造成停擺。吊絲折斷，當儀器用完后，補償器鎖緊機構忘記關閉，在運輸途中遇到猛烈沖擊或儀器摔下時吊絲折斷，造成停擺。當儀器整平后補償器擺體向一個方向偏擺擺動不對稱。吊絲跑動或拉伸，造成四根吊絲長度不等，松緊不一，導致停擺或偏擺。

維修方法，經緯儀自動補償器阻尼活塞變位，阻尼盒變位或偏擺故障較容易維修，只要調整阻尼活塞角度或適當調整阻尼桿上的螺絲即可，若是出現吊絲折斷，吊絲跑動等故障與儀器補償器吊絲有關，維修時應該將一個補償器用四根長度一樣的吊絲裝在活動架和固定架上，這一工作要求在專用的維修胎具上進行，準確度要求非常高，架體安裝吊絲的上下平面嚴格控制在一個平面上，形成活結四邊形結構，這樣才能保證放大倍數的準確性和補償準確度。

二、水準儀檢定維修

（1）水準儀的檢定，水準儀必須要在使用之前進行檢定，這樣才可以避免出現誤差超值情況。圓水準器的檢定，先找到一塊3平方米大小的空地，地面一定要平坦而堅硬，將水準儀架好，粗平水準后，將制動螺旋松開，講儀器繞其豎軸和圓水準器軸均處在豎直的位置，兩軸平行，不需要進行校正，如果在螺旋氣泡后沒有在居中，就表明器數軸和圓水準器軸二者不平行需要進行校正。

（2）視準軸的檢定，于平坦空曠的地方選定相距70米左右的兩個點a或b，用木樁插入地面進行標示，讓水準儀位于a點和b點之間，儀器要大致與兩點中間，然后將后視點a的讀數a 正確讀出，再將前視點b的讀數B讀出.

水準儀檢定裝置是一種為檢定水準儀提供水平標準視線和準直標準視線的檢定裝置。它主要由水平平行光管、準直準線管、微傾與位移工作臺、相關測微機構組成。可檢定水準儀的i角誤差、望遠鏡的調焦運行誤差、安平誤差、視軸交叉誤差、自動安平補償誤差及補償工作范圍等項目。按其精度與性能可分為三個等級：由高到低分別是用于檢定最高精度DS05、DSZ05級水準儀，高精度DS1、DSZ1級水準儀和普通精度DS3、DSZ3級水準儀。它所要求作為標準器的平行光管，其焦距f分別為f≥1000 mm、f≥500 mm、f≥500mm，其水平準線偏差分別為≤2″，≤3″，≤4″。作為準直標準的準線管，其準直線誤差分別為≤0.2 mm，≤0.2mm，≤0.3 mm。

水準儀檢定裝置的型式主要可以列舉三類，分別是以水準儀檢定規程中所例：由可相互獨立的水平標準平行光管與準直標準準線管組成；以武漢地震研究所JSJ精密水準儀檢定儀為例：由水平標準平行光管與準直標準準線管合為一體組成；以九江中國船舶總公司第6354所JQJY高精度經緯儀水準儀檢定儀為例：由多齒臺與可相對水平定位的平行光管，及分立與平行光管的準直標準準線管組成。

水準儀檢定裝置中對水準儀調焦運行誤差的檢定是以檢定裝置中準線管為準直標準，通過準線管的調整螺釘與升降水準儀工作臺，將準線管遠近兩處目標與被檢水準儀調焦位置校至重合，由準線管測微器測出被檢儀器調焦運行誤差。以武漢地研所JSJ精密水準儀檢定儀為例：將被檢儀器安置在四維工作臺上，升降工作臺使望遠鏡與自平準線光管大致等高，正平水準儀。瞄準光管的無窮遠目標使橫絲重合，微量不重合時可旋轉平板測微器使之重合。按規程要求分別照準5、10、20、30、50m處目標，用主光管物鏡前的平板測微器讀出鉛錘方向位移量（mm），從而得出被檢水準儀調焦運行誤差。

（3）水準儀維修，調焦螺旋部分，第一調焦螺旋轉動過緊或有響聲。原因是螺旋缺油或調焦齒輪沾有沙灰或是齒合太緊，只要將調焦手輪拆下來清洗干凈，并涂上適當的油脂即可，調焦螺旋過松或晃動，原因是調焦齒輪與齒條之間磨損較大或齒合太松，可將調焦手輪拆下，用汽油將齒輪，齒條清洗干凈，涂上濃度大的脂，復裝時，不要使齒輪，齒條齒合太松即可消除故障。

腳架螺絲桿彎曲的修理，先找到彎曲一面給彎曲兩端墊上一塊硬木，再用條形木墊到彎曲的中央，用榔頭敲擊條形木上端，直到彎曲伸直即可。

經緯儀與水準儀是精密的光學儀器，在使用前需要對其進行檢定在出現故障，修理人員應先了解故障部位，現象及產生原因和經過，并對儀器的各個部位進行全面的體驗，以掌握儀器的完損情況。

參考文獻

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（作者單位：新疆巴州計量檢定所）