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测量实验
测量实验
测量实验的目的一方面是为了验证、巩固在课堂上所学的知识;另一方面是熟悉测量仪器的构造和使用方法,培养学生进行测量工作的基本操作技能,使学到的理论与实践紧密结合。
实验一水准仪的认识和使用
测量实验的目的一方面是为了验证、巩固在课堂上所学的知识;另一方面是熟悉测量仪器的构造和使用方法,培养学生进行测量工作的基本操作技能,使学到的理论与实践紧密结合。
一、目的与要求
1.了解DS3型水准仪各部件及作用。
2.练习水准仪的安置、瞄准与读数。
3.测量地面两点间的高差。
二、计划与设备
1.实验学时数安排2学时,实验小组由2~4人组成。
2.实验设备为每组DS3型水准仪1台,记录板一块,测伞一把
3.实验场地安排不同高度的五根水准尺,各组在练习仪器安置、整平、瞄准、精平、读数的基础上,每人练习观测三根水准尺,分别编号为A、B、C,记录在实验报告一中。
4.实验结束时,每人上交一份实验报告一。
三、方法与步骤
1.安置仪器
将三角架张开,使其高度在胸口附近,架头大致水平,并将脚尖踩入土中,然后用连接螺旋将仪器连在三脚架上。
2.认识仪器
了解仪器各部件的名称及其作用并熟悉其使用方法。
同时熟悉水准尺的分划注记。
3.粗略整平
先对向转动两只脚螺旋,使圆水准器气泡向中间移动,再转动另一脚螺旋,使气泡移至居中位置。
4.瞄准
转动目镜调焦螺旋,使十字丝清晰;转动仪器,用准星和照门瞄准水准尺,拧紧制动螺旋(手感螺旋有阻力),转动微动螺旋,使水准尺成像在十字丝交点处。
当成像不太清晰时,转动对光螺旋,消除视差,使目标清晰。
5.精平、读数
在水准管气泡窗观察,转动微倾螺旋使符合水准管气泡两端的半影像吻合,视线即处于精平状态,在同一瞬间立即用中丝在水准尺上读取米、分米、厘米,估读毫米,即读出四位有效数字。
四、注意事项
1.不要在没有消除视差情况下进行读数。
2.在水准尺上读数时,符合水准气泡必须居中,不能用脚螺旋调整符合水准气泡居中。
实验报告一水准仪的认识和使用
日期班组姓名
一、完成下列填空
1.安置仪器后,转动()使圆水准气泡居中,转动()看清十字丝,通过()瞄准水准尺,转动()精确照准水准尺,转动()消除视差,转动()使符合水准气泡居中,最后读数。
2.消除视差的步骤是转动()使()清晰,再转动()使()清晰。
二、实验记录计算
1.记录水准尺上读数
A尺
B尺
C尺
2.计算
(1)A点比B点(高、低)()m。
(2)A点比C点(高、低)()m。
(3)B点比C点(高、低)()m。
(4)假设C点的高程HC=()m,求A点和B点的高程HA=()m,HB=()m,水准仪的视线高Hi=()m。
实验二 水准测量
一、目的与要求
1.掌握普通水准测量的观测、记录和检核的方法。
2.掌握水准测量的闭合差调整及求出待定点高程。
二、计划与设备
1.实验安排2~3学时,实验小组由4~5人组成。
2.实验设备每组为水准仪一台,水准尺2根,尺垫2个,记录板1块,测伞1把。
3.实验场地选定一条闭合(或附合)水准路线,其长度以安置4~6个测站为宜,中间设待定点B。
4.从已知水准点A出发,水准测量至B、C点,然后再测至A点(或另一个水准点)。
根据已知点高程(或假定高程)及各测站的观测高差,计算水准路线的高差闭合差,并检查是否超限。
对闭合差进行调整,求出待定点B、C的高程。
记录计算在实验报告二中,每人上交一份实验报告
三、方法与步骤
1.背离已知点方向为前进方向,在A、B、C点间要设若干转点。
第1站安置水准仪在A点与转点1(拼音缩写ZD1、英文缩写TP1)之间,前、后距离大约相等,其距离不超过100米。
2.操作程序是后视A点上的水准尺,精平,用中丝读取后尺读数,记入实验报告二的表1中。
前视转点1上的水准尺,并精平读数,记入表1中。
然后立即计算该站的高差。
3.迁至第2站,继续上述操作程序,直到最后回到A点(或另一个已知水准点)。
4.根据已知点高程及各测站高差,计算水准路线的高差闭合差,并检查高差闭合差是否超限,其限差公式为:
(mm)
或
(mm)
式中:
n——测站数
L——水准路线的长度,以km为单位。
5.若高差闭合差在容许范围内,则对高差闭合差进行调整,计算各待定点的高程。
二、注意事项
1.在每次读数之前,要消除视差,并使符合水准气泡严格居中。
2.在已知点和待定点上不能放置尺垫,但转点必须用尺垫,在仪器迁站时,前视点的尺垫不能移动。
实验报告二水准测量
日期班组姓名
一、水准测量记录及高差计算
实验数据记入表1,并进行高差计算,确保高差总和无误。
表1水准测量记录
测站
点号
后视读数
前视读数
高差
高程
备注
后
前
后
前
后
前
后
前
后
前
后
前
后
前
后
前
后
前
∑
二、待定点高程计算
根据表1计算,填入表2,求待定点高程。
表2待定点高程计算
点号
距离
测站数
高差(m)
高程
(m)
备注
观测值
改正数
平差值
辅助计算
实验三微倾水准仪检验与校
一、目的与要求
1.了解水准仪的主要轴线及它们之间应满足的几何条件。
2.掌握水准仪的检验与校正的方法。
二、计划与学时
1.实验时数安排2学时,实验小组由4~5人组成。
2.实验设备为每组DS3型水准仪1台,水准尺2根,尺垫2个,小改锥1把,校正针1根,记录板1块,测伞1把。
3.实验场地安排在视野开阔、土质坚硬、长度在60~80m的地方。
4.各组对所领水准仪进行检验校正,记录在实验报告三中。
实验结束时,每人上交一份实验报告三。
三、方法与步骤
1.一般性检验
检查三脚架是否稳固,安置仪器后检查制动和微动螺旋、微倾螺旋、对光螺旋、脚螺旋转动是否灵活,是否有效,记录在实验报告三中。
2.圆水准器气泡平行于仪器竖轴的检验和校正
检验:
转动脚螺旋,使圆水准气泡居中,将仪器绕竖轴旋转180°,若气泡仍居中,说明此条件满足,否则需校正。
校正:
用改锥拧松圆水准器底部中央的固定螺丝,再用校正针拨动圆水准器的校正螺丝,使气泡返回一半,然后转动角螺旋使气泡居中,复重检验校正,直至圆水准器的气泡在任何位置都在核划圈内为止,最后拧紧固定螺丝。
3.十字丝横丝(中丝)垂直于仪器竖轴的检验与校正。
检验:
用十字丝横丝一端瞄准细小点状目标,转动微动螺旋,使其移至横丝的另一端。
若目标始终在横丝上移动,说明此条件满足,否则需要校正。
校正:
旋下十字丝分划板护罩,用小改锥松开十字丝分划板的固定螺丝,微微转动十字丝分划板,使横丝端点至点状目标的间隔减小一半,再返转到期起始端点。
重复上述检验校正,直到无显著误差为止,最后将固定螺丝拧紧。
4.水准管轴平行于视准轴的检验与校正
检验:
在地面上选A、B两点,相距约60~80m,各点钉木桩(或放置尺垫)立水准尺。
安置水准仪于距A、B两点等距离处,用变动仪器高(或双面尺)法正确测出A、B两点高差,两次高差之差不大于3mm时,取其平均值,用hAB表示。
再在A点附近2~3m处安置水准仪,分别读取A、B两点的水准尺读数a2、b2,应用公式b2′=a2+hAB求得B尺上的水平视线读数。
若b2=b2′,则说明水准管轴平行于视准轴,若b2≠b2′应计算I角,当I角>20″时需要校正。
计算I角的公式为:
式中:
DAB——A、B两点间距离;
ρ″=206265。
校正:
转动微倾螺旋,使横丝对准正确读数b2′,这时水准管气泡偏离中央,用校正针拨动水准管一端的上、下两个校正螺丝,使气泡居中。
再重复检验校正,直到I<20″为止。
四、注意事项
1.要按照实验步骤进行检验,确认检验无误后才能进行校正。
2.拨动校正螺丝时,应先松后紧,松紧适当,校正螺丝应处于稍紧的状态。
实验报告三微倾水准仪的检验与校正
仪器型号编号日期班组姓名
一、一般性检验记录
检验项目
检验结果
三角架是否牢固
脚螺旋是否有效
制动与微动螺旋是否有效
微倾螺旋是否有效
对光螺旋是否有效
望远镜成像是否清晰
二、圆水准器平行于竖轴的检验校正记录
整平并转180°后气泡位置校正后气泡位置
三、十字丝横丝垂直于竖轴的检验校正记录
请在下图中给出十字丝横丝与目标的位置关系
检验前位置检验后位置
一、视准轴平行于水准管轴的检校记录
仪器位置
项目
第一次
第二次
第三次
在中点
测高差
A点尺上读数a1
B点尺上读数b1
hAB′=b1-a1
平均高差hAB
在A点
附近检验
A点尺上读数a2
B点尺上读数b2
b2′=a2+hAB
△b2=b2-b2′
实验四经纬仪的使用与测回法测水平角
一、目的与要求
1.了解DJ6型光学经纬仪各主要部件的名称和作用。
2.练习经纬仪对中、整平、瞄准和读数的方法,掌握基本操作要领。
3.要求对中误差小于3mm,整平误差小于一格。
4.掌握测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算方法。
上、下半测回角值互差不超过±40″。
二、计划与学时
1.实验时数安排2~3学时,实验小组由2~4人组成。
2.实验设备为每组DJ6型光学经纬仪1台,记录板1块,测伞1把。
3.在实验场地每组打一木桩,桩顶钉一小钉或划十字作为测站点,周围布置A、B两个目标,供测角用。
4.在熟悉经纬仪的使用后,每人用测回法测水平角一个测回,实验结束时,每人交一份实验报告四。
三、方法与步骤
1.经纬仪的安置
1)松开三脚架,安置于测站点上。
其高度大约在胸口附近,架关大致水平。
2)打开仪器箱,双手握住仪器支架,将仪器从箱中取出置于架关上。
一手紧握支架,一手拧紧连螺旋。
2.熟悉仪器各部件的名称和作用。
3.经纬仪的使用
对中:
调整对中器对光螺旋,看清测站点,依次移动三脚架的其中两个脚,使对中器中的十字丝对准测站点,踩紧三脚架,通过调节三脚架高度使圆水准气泡居中。
整平:
转动照准部,使水准管平行于任意一对脚螺旋,同时相对旋转这对脚螺旋,使水准管气泡居中;将照准部绕竖轴转动90°,旋转第三只脚螺旋,使气泡居中。
再转动90°,检查气泡误差,直到小于妥划线的一格为止。
瞄准:
用望远镜上瞄准器瞄准目标,从望远镜中看到目标,旋转望远镜和照准部的制动螺旋,转动目镜螺旋,使十字丝清晰。
再转动物镜对光螺旋,使目标影像清晰,转动望远镜和照准部的微动螺旋,使目标被单根竖丝平分,或将目标夹在双根竖丝中央。
读数:
打开反光镜,调节反光镜使读数窗亮度适当,旋转读数显微镜的目镜,看清读数窗分划,根据使用的仪器用分微尺或测微尺读数。
4.测回法测水平角
1)度盘配置:
设共测n个测回,则第I个测回的度盘位置为略大于
。
若测两个测回,根据公式计算第一测回起始读数稍大于0°,第二测回起始读数稍大于90°。
2)一测回观测
盘左瞄准左边目标A,进行读数记a1,顺时针方向转动照准部,瞄准右边目标B,进行读数记b1,计算上半测回角值β左=b1-a1。
盘右瞄准右目标B,进行读数记b2,逆时针方向转动照准部,瞄准目标A,进行读数记a2,计算下半测回角值β右=b2-a2。
检查上、下半测回角值互差是否超限,计算一测回角值
。
(3)测站观测完毕后,检查各测回角值互差不超过±24″,计算各测回的平均角值。
四、注意事项
1.瞄准目标时,尽可能瞄准其底部。
2.同一测回观测时,切勿误动度盘变换手轮或复测扳手。
实验报告四经纬仪的使用与测回法测水平角
日期班组姓名
测回法测水平角记录
测站
目标
竖盘位置
水平度盘读数
半测回角值
一测回角值
备注
实验五经纬仪的使用与测回法测水平角
一、目的与要求
1.了解DJ6型光学经纬仪各主要部件的名称和作用。
2.练习经纬仪对中、整平、瞄准和读数的方法,掌握基本操作要领。
3.要求对中误差小于3mm,整平误差小于一格。
4.掌握测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算方法。
上、下半测回角值互差不超过±40″。
二、计划与学时
1.实验时数安排2~3学时,实验小组由2~4人组成。
2.实验设备为每组DJ6型光学经纬仪1台,记录板1块,测伞1把。
3.在实验场地每组打一木桩,桩顶钉一小钉或划十字作为测站点,周围布置A、B两个目标,供测角用。
4.在熟悉经纬仪的使用后,每人用测回法测水平角一个测回,实验结束时,每人交一份实验报告四。
三、方法与步骤
1.经纬仪的安置
1)松开三脚架,安置于测站点上。
其高度大约在胸口附近,架关大致水平。
2)打开仪器箱,双手握住仪器支架,将仪器从箱中取出置于架关上。
一手紧握支架,一手拧紧连螺旋。
2.熟悉仪器各部件的名称和作用。
3.经纬仪的使用
对中:
调整对中器对光螺旋,看清测站点,依次移动三脚架的其中两个脚,使对中器中的十字丝对准测站点,踩紧三脚架,通过调节三脚架高度使圆水准气泡居中。
整平:
转动照准部,使水准管平行于任意一对脚螺旋,同时相对旋转这对脚螺旋,使水准管气泡居中;将照准部绕竖轴转动90°,旋转第三只脚螺旋,使气泡居中。
再转动90°,检查气泡误差,直到小于妥划线的一格为止。
瞄准:
用望远镜上瞄准器瞄准目标,从望远镜中看到目标,旋转望远镜和照准部的制动螺旋,转动目镜螺旋,使十字丝清晰。
再转动物镜对光螺旋,使目标影像清晰,转动望远镜和照准部的微动螺旋,使目标被单根竖丝平分,或将目标夹在双根竖丝中央。
读数:
打开反光镜,调节反光镜使读数窗亮度适当,旋转读数显微镜的目镜,看清读数窗分划,根据使用的仪器用分微尺或测微尺读数。
4.测回法测水平角
1)度盘配置:
设共测n个测回,则第I个测回的度盘位置为略大于
。
若测两个测回,根据公式计算第一测回起始读数稍大于0°,第二测回起始读数稍大于90°。
2)一测回观测
盘左瞄准左边目标A,进行读数记a1,顺时针方向转动照准部,瞄准右边目标B,进行读数记b1,计算上半测回角值β左=b1-a1。
盘右瞄准右目标B,进行读数记b2,逆时针方向转动照准部,瞄准目标A,进行读数记a2,计算下半测回角值β右=b2-a2。
检查上、下半测回角值互差是否超限,计算一测回角值
。
(3)测站观测完毕后,检查各测回角值互差不超过±24″,计算各测回的平均角值。
四、注意事项
1.瞄准目标时,尽可能瞄准其底部。
2.同一测回观测时,切勿误动度盘变换手轮或复测扳手。
实验报告四经纬仪的使用与测回法测水平角
日期班组姓名
测回法测水平角记录
测站
目标
竖盘位置
水平度盘读数
半测回角值
一测回角值
备注
实验六竖直角观测及竖直指标差的检验与校正
一、目的与要求
1.掌握竖直角观测、记录及计算的方法。
2.掌握竖盘指标差的计算方法。
3.掌握竖盘指标差检验与校正方法。
4.限差要求:
同一目标各测回垂直角互差在±25″之内。
二、计划与设备
1.实验时数安排2学时,实验小组由2~4人组成。
2.实验设备为每组DJ6型光学经纬仪1台,校正针1根,记录板1块,测伞1把。
3.实验场地周围有3个以上高目标。
4.每组对所领经纬仪进行检验校正,每人练习对一目标进行竖直角观测一个测回,记入实验报告五,实验结束时,每人上交一份实验报告五。
三、方法与步骤
1.竖直角观测
(1)在实验场地安置经纬仪,进行对中、整平,每人选一个目标。
转动望远镜,观察竖盘读数的变化规律。
写出竖直角及竖盘指标差的计算公式。
(2)盘左瞄准目标,用十字丝中横丝切于目标顶端,转动竖盘指标水准管微动螺旋,使指标水准管气泡居中,读取竖盘读数L,计算竖直角αL,记入实验报告五。
(3)盘右同法观测读取竖盘读数R,计算竖直角值αR,记入实验报告五。
(4)计算一测回竖盘指标差及竖直角平均值。
其公式为
竖直角公式
竖盘指标差公式
2.竖盘指标差的检验与校正
检验对一大致水平的目标,盘左、盘右观测,计算指标差x。
若x>2′时,则需要校正。
校正仪器位置不动,仍以盘右瞄准原目标,计算盘右正确的竖盘读数为R′=R-x。
转动指标水准管微动螺旋,使竖盘读数为R′,此时气泡偏离一端,用校正针拨动指标水准管校正螺丝,先松一个后紧一个,使指标水准管气泡居中。
如此反复检验,直到满足要求为止。
四、注意事项
1.每次读数前应使指标水准管气泡居中。
2.计算竖直角和指标差时,应注意正、负号。
实验报告五竖直角观测及竖盘指标差的检验与校正
仪器型号编号日期班组姓名
一、 写出你组使用经纬仪的竖直角、指标差计算公式。
二、 竖直角观测记录表格
测站
目标
竖盘位置
竖盘读数
(°′″)
半测回竖直角
(°′″)
指标差
(′″)
一测回竖直角
(°′″)
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
三、 你组使用经纬仪的指标差是多少?
实验七经纬仪的检验与校正
一、目的与要求
1.了解经纬仪的主要轴线及它们之间应满足的几何条件。
2.掌握经纬仪的检验与校正方法。
二、计划与设备
1. 实验时间安排2学时,实验小组由2~4人组成。
2. 实验设备为每组DJ6型光学经纬仪1台,记录板1块,测伞1把,校正针1根小改锥1把。
3. 实验场地安排在长100m左右的地方,并有高12m左右的建筑物。
4. 每组对所领经纬仪进行检验校正,记入报告六。
实验结束时,每人上交一份实验报告六。
三、方法与步骤
1. 一般性检验按实验报告六所列项目进行。
2. 照准部水准管轴垂直于仪器竖轴的检验与校正。
检验先整
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