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自动安平水准仪的测且误差的主要来源
自动安平水准仪
的测且误差的主要来源
自动安平水准仪的测量误差主要有两个来源:一个是读数误差,这项误差基本上与水准管水准仪一样,即误差的大小主要决定于望远镜的放大倍率和水准标尺离开仪器的距离;另一个是来自水平视线的整置及其变化,对自动安平水准仪来说,此项误差主要来自自动安平补偿器。
1.在水准标尺上的照准读数误差
对于带有光学测微器的精密水准仪来说,由于光学测微器本身的读数误差非常小,可以忽略不计,因此在水准标尺上的照准读数误差主要是t一字丝(楔形丝)照准标尺分划线的照准误差二对于不带光学测微器的中、低精度的水准仪来说,此项误差*包括十字丝横丝在水准尺上估读的读数误差。
一般情况下,照准读数误差在水准测量误差中的影响是偶然性的。
z.水平视线整五误差
自动安平水准仪的水平视线整置误差主要由下述三种误差组成:
1)可重复性误差
可重复性误差由补偿器摆体的灵敏度决定。由于它直接影响水平视线整置的精度,因此在仪器中要求补偿器的摆轴具有极小的摩擦力矩。例如,对于一个摆动半径为50 mm,摆体质量为20 g的重力摆来说,当要求安置精度为1“时,则相应地要求摆轴的摩擦力矩不大于0.5X10-3 g"二;所以.在自动安平水准仪的许多方案,卜,采用了其有弹性关节或弹性丝悬挂的摆,这是因为弹性材料的内摩擦系数非常小。但是.弹性材料一般都具有弹性滞后作用,它使摆的运动落后于仪器的倾斜,这可通过仪器自不同方向倾斜到同一位置时的摆的可重复性的系统性偏差中发观。若补偿器运动的方向没有规律,此种观侧误差是偶然性的,它对*后成果的影响不很显著,一般小于+-1"。但对**度的仪器来说,这是不可忽视的。
2)视线不水平误差
此项误差系由视准线零位误差、视准线补偿误差和补偿器交叉误差组成。
(1)视准线零位误差该误差是指仪器竖轴处于铅垂位置时视准线的剩余倾斜。影响零位误差的因素有:仪器装配校正时的偏差;仪器在运输过程中的振动,零件的应力变化以及弹性元件的弹性蠕变等原因所引起的变化;望远镜在调焦过程中视准轴的变动;外界沮度变化所产生的影响等。
(2)视准线补偿误差该误差是指’转轴在观测方向的铅垂面内前后倾斜时补偿器不能完全补偿所产生的视准线倾斜误差。产生此项误差的原因有:补偿器校正行差时的残余误差;补偿器中所采用的弹性元件参数的变化;所选用弹性材料的不均匀性、不对称性的影响;补偿器零件的加工误差及装校不完善的影响等。
(3)补偿器交叉误差该误差是由于竖轴在垂直于观测方向的铅垂面内左右倾斜和补偿器摆轴的装配调整误差所产生的视准线倾斜误差。它是由于补偿器摆的转动轴与望远镜视准轴不垂直引起的,其误差性质与水准器水准仪的交又误差相似。
以_L三种误差都是系统误差,后两者应引起*注意。
3)准高误差
在自动安平水准仪中,若补偿器工作没有误差,则竖轴在允许的倾斜范围内,视线能够自动安置于水平位置。但是补偿时视线的转折点(视准轴与竖轴的交点)可能与仪器中心不重合,这个转折点称为准高点。当竖轴倾斜且仪器转*不同照准方向时,准高点将在垂直于竖轴的倾斜面内作圆周运动。因此,准高点本身的高程是随仪器照准方向的不同而改变的。
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