豎直度盤的構造
豎直角是通過儀器的豎直度盤(簡稱豎盤)來測定的。豎直度盤垂直固定在望遠鏡橫軸的一端,其中心在橫軸的中心上。當望遠鏡為了尋找目標,在豎直面內上下轉動時,豎盤與望遠鏡一起轉動。豎直讀數指標安置在通過豎直度盤中心的鉛垂(或水平)位置上,與豎盤指標水準管固連在一起,它們不隨望遠鏡轉動而轉動。在每次讀數前,要轉動指標水準管微動螺旋,使氣泡居中,以使豎盤的指標線處於正確位置。
豎直度盤的註記形式很多,常見的為全圓式註記。註記方向又分順時針和逆時外兩種 。
豎盤讀數與豎直角的關係
由於豎盤刻劃註記形式不同,瞄準目標後所讀取的豎盤讀數,需要經過計算,才能求得豎直角。現以順時針註記的度盤(圖1-21a)為例,說明其豎盤讀數與豎直角的關係。
當用盤左觀測某一目標時,讀得豎盤讀數為L,由圖1-22可知,其豎直角值
δ左=90°-L
倒轉望遠鏡,以盤右位置瞄準同一目標,讀得豎盤讀數為R,由圖1-23可求得豎直角
δ右=R-270°
從上例可以看出,豎盤讀數90°和270°換算為豎直角的一般規則;當視線水平時,不同類型儀器的豎盤讀數有的為0°或270°,有的為0°或180°。在測定豎直角時,瞄準目標並進行讀數,此讀數與視線水平時讀數之差,即為豎直角觀測值。至於哪一個讀數減去哪一個讀數?這要根據豎盤的註記而定。為此,在觀測豎直角之前,需要把望遠鏡放在大致水平位置,看一下指標線指在那一個整數。然後把望遠鏡慢慢往上轉動,看讀數增加還是減少,就可得出豎直角的計算公式:
(1)當望遠鏡視線向上轉動時,若豎盤讀數增加,則豎直角δ=瞄準目標時的讀數-視線水平時的讀數;
(2)當望遠鏡視線向上轉動時,若豎盤讀數減少,則豎直角δ=視線水平時的讀數-瞄準目標時的讀數。
上述規則對盤左、盤右皆適用。用上述公式算得之角值,如為正值表示豎直角為仰角;如為負值則為俯角。
對於一定類型的儀器,望遠鏡視線水平時的讀數總是固定的。所以進行豎直角觀測時,只須瞄準所測目標,然後讀取豎盤讀數,即可按公式算得豎直角之值,而無須讀取視線水平時的豎盤讀數 。
豎盤指標差與豎直角的關係
在上面討論豎直角計算公式時,都認為視線水平時的堅盤讀數為90°的整倍數,即當望遠鏡視線水平且豎盤指標水準管氣泡居中時,豎盤指標線也應豎直(或水平),正好讀出90°與270°或0°與180°。但由於儀器構造上的原因及使用過程中的碰動,往往不能滿足此條件,使指標發生偏移,並不指向90°的整倍數,而比90°的整倍數稍大或略小一個角值,比差值稱為豎盤指標差,用, 表示。這樣,在測量豎直角時,讀數中就含有豎盤指標差,因而必須採用適當的方法,消除指標差的影響。
豎盤指標差對於同一台儀器在同一段時間內應是一個固定值,觀測中採用盤左、盤右的方法雖然消除了指標差的影響,但是由於觀測誤差的存在,使指標差發生變化,所以在計算時仍須算出該數值,以檢查觀測成果的精度。如果指標差的變化超過規範規定,就要重測。根據測量規範規定,J6級光學經緯儀豎盤指標差變化值應小於±25〞。
豎直角的觀測方法
1.將儀器安置在測站上,對中、整平,並量取儀器高。先以盤左位置瞄準目標,固定望遠鏡,然後轉動望遠鏡微動螺旋,使十字絲的中絲(橫絲)切目標於某位置(如為標尺,則讀出中絲在尺上的讀數;若照準的是覘標上的某個位置,則應量取該位置至地麵點的高度),這就是目標高,亦叫覘標高。
2.轉動指標水準管的微動螺旋,使水準管氣泡居中,然後讀取豎盤讀數,並將讀數記錄在手簿中。
3.倒轉望遠鏡,以盤右位置,瞄準目標的同一部位,與盤左時一樣,讀數並記錄。這樣就完成了一個測順的觀測 。