光学测微器行差及其测定
更新时间:2023-08-29 23:32:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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光学测微器行差及其测定
由光学测微器的测微原理知道,若开始时测微盘位于0秒分划,当转动测微轮使度盘的
上下分划像各移动半格(即相对移动一格)时,测微盘应由0秒分划转到n0秒分划。这里n0
为测微器理论测程,即度盘最小格值G的一半,例如,对于J07、J1型仪器,n0=120″,对于J2型仪器,n0=600″。但实际上度盘分划像移动半格时,测微盘不一定恰好转动n0秒,而是转动了n秒。n0与n之差称为测微器行差,以r表示之,即
r n0 n 3 30
1.测微器行差产生原因和性质
如上所述,测微器行差是度盘分划像
移动半格时,测微盘转动的理论格数n0
与测微盘实际转动格数n之差。这只是表现出来的
现象。我们知道,在测微器读数窗中看到的度盘分
划影像是由显微镜将度盘加以放大后形成的。如图
3-33,AB为度盘分划,经物镜在成像面上生成实像
A1B1,再经目镜在明视距离上形成放大的虚像A2B2,
即是在测微器目镜中看到的度盘分划影像。由几何
光学知道,度盘分划像A1B1,的宽窄,与显微镜物镜的位置有关:当物镜向下移动,即靠近度盘分划时,分划像A1B1变宽,使n0<n,r为负;当物镜向上移动,分划像A1B1,将变窄,n0>n,r为正。所以说,测微器行差实质是由于显微镜物镜位置不正确而产生的。另一方面,如果度盘对径分划经过的光路不正确,将使正像和倒像分划的宽窄不相等。这样,正像分划的行差r正与倒像分划的行差r倒也不相等。因此,《规范》规定应计算出r r正 r倒)和 r r正 r倒,r和△r的绝对值,对J07、J1型仪器不应超过1″;对于J2型仪器不超过2″。
造成物镜位置不正确的原因是:安装和调整不正确及外界因素(如震动等)的影响。因此,当测微器行差超出上述规定时,就要由仪器修理人员调整测微器物镜的位置。
由上述的分析可以看出,测微器行差具有如下性质:
(1)对于某一台仪器来说,它的测微器行差可能为正(即n0>n),也可能为负(n0<n),是确定值。因此,对于某一台仪器来说,其行差是系统性误差,其影响在观测值中不能消除。
(2)行差对观测读数的影响,随测微盘上读数的增大而增大,因为行差是代表测微盘n0个分格的误差,那么测微盘一个分格的行差应为r1图3-33 测微器行差与读数物镜离度盘的距离有关
12 r/n0。
若测微盘读数为C,则C所含的行差为
rC C r/n0 (3-31) 式(3-31)即为计算行差改正数的公式,代入不同仪器的n0有
2.行差的测定
既然行差是系统性误差,对观测读数的影响不能消除,就应该测定出行差的大小,采取必要的措施,将其影响限定在允许的范围内。因此,《规范》规定,光学经纬仪的行差应在每期业务开始前和结束后各测定一次;在作业过程中,每隔两个月还需测定一次。
由式(3-30)可知,n0为已知,只要当度盘正、倒分划影像移动半格时,分别测出测微盘转动的格数n J07、J1型仪器rC C r/120" J2型仪器rC C r/600" (3-32)
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、n倒,就可以求出行差。 正
如图3-34为读数窗里的对径分划像,记中间的正像分划线为A,其左边的分划线为B,与A对径180°的分划线为A’,A’右边的分划线为C。由光学经纬仪的读数原理可知,正倒像分划像是相对移动的,且移动量相同。因此可按下述思路测定行差:以倒像A’为指标线,先让其与A分划重合,读取测微盘读数;再转动测微轮,使A’与B重合,并读取测微盘读数,两次读数之差即为n正。同样,以A为指标线,先后与A’与C重合,并读取测微盘读数,可算得n倒,这样
r正 n0 n正 (3-33) r n n0倒 倒
r 1(r正 r倒) (3-34)
2
图3-34 行差测定
按上述测定行差的基本方法,在每个度盘配置位置上,测定行差的操作方法是:
(1)将测微盘零分划线对准指标线,用度盘变换钮变换度盘至要求的位置。
(2)用水平微动螺旋使A分划线与对径的A’分划重合,如图3-34(a),然后转动测微轮使A与A’分划线精密重合,读取测微轮上的读数a(若读数小于零时,读数作负数)。
(3)转动测微轮,以A’分划线为指标,使分划线A’与B分划线精密重合,如图3-34(b)读取测微盘上的读数b,注意,实测时这里的b为实际读数减n0之值。
(4)以A分划线为指标,使A与C两分划线精密重合,如图3-34(c),读取测微盘上的读数c,同样,这里的c为实际读数减n0之值。
以上在读取a、b、c时,均应进行两次重合读数。
按上述测定结果,可算出行差值,由测定方法知:
n正 n0 b a n n c a0 倒
将上式代入式(3-33),得
n正 n0 (n0 b a) a b (3-35) n n (n c a) a c00 倒
将各个度盘位置测得的(a b)和(a c)之值取平均值代入式(3-35),即可求得r"正和r"倒,进而求得r"和(r"正 r"倒),作为行差最后测定结果。行差测定示例见表3-6。
3.行差超限时的计算改正
按上述方法测得的行差值,如果超出《规范》规定的范围,若在观测作业之前,应对仪进行校正;若
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在外业观测过程中,应在观测成果中加入行差改正。行差改正数的计算公式为式(3-32)。因为每一个读数中均应加入此项改正,工作量很大,为使计算改正简便易行,可先依据测得的行差r",按式(3-32)编制出“行差改正数表”。
表3-6 水平度盘光学测微器行差测定
仪器:蔡司010, No:68711 2002年5月9日
注:r正 0.58" r倒 0.61" r 0.60" r 0.03"
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