GB 50633-2010 核电厂工程测量技术规范
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Ⅲ 水平角观测

3.3.7 水平角观测所使用的全站仪、电子经纬仪和光学经纬仪应符合下列规定:

1 经纬仪系列分级和基本技术参数应符合本规范附录E的规定。

2 管水准器气泡或电子水准器长气泡在各位置的读数较差,DJ1级仪器不应超过2格,DJ2级仪器不应超过1格,DJ6级仪器不应超过1.5格。

3 光学经纬仪的测微器行差及隙动差指标,DJ1级仪器不应大于1″,DJ2级仪器不应大于2″。

4 水平轴不垂直于垂直轴之差指标,DJ1级仪器不应超过10″,DJ2级仪器不应超过15″,DJ6级仪器不应超过20″。

5 在仪器补偿器的补偿区间,对观测成果应能进行有效补偿。

6 垂直微动旋转使用时,视准轴在水平方向上不应产生偏移。

7 仪器的基座在照准部旋转的位移指标,DJ1级仪器不应超过0.3″,DJ2级仪器不应超过1″,DJ6级仪器不应超过1.5″。

8 光学或激光对中器的视轴或射线与竖轴的重合度不应大于1mm。

本条规定是水平角观测仪器作业前检验。水平角观测所用的仪器是以DJ1、DJ2型仪器的原理为基础的,而这两种仪器精度不同,因此我们只有根据实际的需要和两种仪器可能达到的精度,分别规定出不同的指标。本条增加了全站仪、电子经纬仪的相关检验要求,其中包括电子气泡和补偿器的检验等。

对具有补偿器(单轴补偿、双轴补偿或三轴补偿)的全站仪、电子经纬仪的检验可不受本条前3款相关检验指标的限制,但应确保在仪器的补偿区间(通常在3′左右)对观测成果能够进行有效的补偿。

光学对中器或激光对中器的对中误差指标,是指仪器高度在0.8m~1.5m时的对中误差检验校正值不应大于1mm。

3.3.8 水平角观测宜采用方向观测法,应符合下列规定:

1 方向观测法的技术要求不应超过表3.3.8的规定。

表3.3.8 水平角方向观测法的技术要求

注:1 全站仪、电子经纬仪水平角观测时不受光学测微器两次重合读数之差指标的限制;

2 当观测方向的垂直角超过±3°的范围时,该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较,其值应符合表中一测回内2C互差的限值。

2 观测的方向数不多于3个时,可不归零。

3 观测的方向数多于6个时,可进行分组观测。分组观测应包括两个共同方向,其中一个应为共同零方向。其两组观测角之差,不应大于同等级测角中误差的2倍。分组观测的最后结果,应按等权分组观测进行测站平差。

4 各测回间应配置度盘,度盘配置应符合本规范附录F的规定。

5 水平角的观测值应取各测回的平均数作为测站成果。

关于水平角方向观测法的技术要求:

1 用全站仪进行水平角观测时,水平角方向观测法的主要技术要求同规范表3.3.8,但其不受测微器重合读数指标的限制。

关于两倍照准误差说明如下:

仪器视准轴误差C和横轴误差i,对同一方向盘左观测值减盘右观测值的影响公式为:

当垂直角α=0时,L-R=2C。即只有视线水平时,L-R的差值才等于2倍照准差,因此,2C的较差受垂直角的影响为:

对于DJ2型仪器,2C可校正到小于30″,即C≤15″,这时式(20)右端第一项取值较小。例如:α1=5°,α2=0°时,C0.12″,当α1=10°,α2=0°时,0.46″。可见,此值与2C较差限差13″相比是较小的,因此式(20)第二项才是影响2C较差变化的主项。

对于DJ2型仪器,一般要求i≤15″,但是由于测角仪器水平轴不便于外业校正,所以若i角较大时,也得用于外业。

i角对2C较差的影响,见表2。

表2 i角对2C较差的影响值2itanΔα

由表2数值可知,2C较差即使允许放宽30%或50%,有时还显得不够合理,但是若再放宽此较差,则对于i角较小的仪器又显得太宽,失去限差的意义。

因此,规范表3.3.8注释规定:当观测方向的垂直角超过±3°时,该方向的2C较差可按相邻测回进行比较。

当用DJ2型仪器观测一级及以下控制网时,规定一测回中,2倍照准差(2C)的变动范围可放宽为18″。这主要考虑到其测角精度要求较低,同时由于边长较短,照准目标简陋,因此2C较差放宽为18″后,对成果精度影响不大,同时有利于作业,所以本规范予以放宽。

2 当方向数不多于3个时可不归零是根据历年来的实践,方向数少,观测时间短,不归零对观测精度影响不大。相反,归零观测增加了观测的工作量,因此没有必要。

3 当测站的方向总数超过6个时,可进行分组观测。其理由是:由于方向数多了,测站的观测时间加长了,气象等观测条件变化较大,不容易使各项观测限差满足质量要求。因此,宜采用分组观测的方法进行。

4 当应用全站仪、电子经纬仪进行角度测量时,通常应进行度盘配置。因为电子测角可分为三种方法,即编码法、动态法和增量法。前两种属于绝对法测角,后一种属于相对法测角。不论是采用编码度盘还是光栅度盘,度盘的分划误差都是电子测角仪器测角误差的主要影响因素。只有采用动态法测角系统的仪器在测量中不需要配置度盘,因为该方法已有效地消除了度盘的分划误差。目前工程类的全站仪、电子经纬仪很少采用动态法测角系统,故规定应配置度盘。

3.3.9 三、四等导线的水平角观测,当测站只有两个方向时,应在观测总测回中以奇数测回的度盘位置观测导线前进方向的左角,以偶数测回的度盘位置观测导线前进方向的右角。左、右角的测回数应为总测回数的一半。但在观测右角时,应以左角起始方向为准变换度盘位置,也可用起始方向的度盘位置加上左角的概值在前进方向配置度盘。左角平均值与右角平均值之和与360°之差,不应大于本规范表3.3.1中相应等级导线测角中误差的2倍。

由于三、四等单一导线要测左、右角,左、右角的测回数分别为总测回数的一半。三等导线测回数调整为偶数的目的是为了使三等单一导线的左、右角观测的测回数相同,即把相对于三角形网的9测回观测调整为10测回观测。

在此应特别指出的是,按本规范附录F公式计算时,当m=10时的度盘配置应如表3所示。其按公式计算的配置尾数全为30″,是不合理的。故观测时应注意再均匀调整一下度盘的尾数值。

表3 度盘配置

3.3.10 水平角观测的测站作业应符合下列规定:

1 仪器或反光镜的对中误差不应大于2mm。

2 水平角观测过程中,气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格。四等及以上等级的水平角观测,当观测方向的垂直角超过±3°的范围时,宜在测回间重新整置气泡位置,观测限差应满足本规范第3.3.8条第1款的规定。

3 如受震动等外界因素的影响,仪器的补偿器无法正常工作或超出补偿器的补偿范围时,应停止观测。

关于测站的技术要求说明如下:

1 增加仪器、反光镜(或觇牌)用脚架直接在点位上整平对中时,对中误差不应大于2mm的限制,以减少人为误差的影响。

2 测回间重新整置气泡位置的要求,是因为本规范各等级水平角观测的限差是基于视线水平的条件下规定的。

具有垂直轴补偿器的仪器(补偿范围一般为3′),其对观测的水平角可以进行自动改正,故其不受此款的限制;作业时,应注意补偿器处于开启状态。

3 剧烈振动下,补偿器无法正常工作,故应停止观测。即便关闭补偿器,也无法获得好的观测结果。

3.3.11 水平角观测误差超限时,应在原来度盘位置上重测,并应符合下列规定:

1 一测回内2C互差或同一方向值各测回较差超限时,应重测超限方向,并应联测零方向。

2 下半测回归零差或零方向的2C互差超限时,应重测该测回。

3 若一测回中重测方向数超过总方向数的1/3时,应重测该测回。当重测的测回数超过总测回数的1/3时,应重测该站。

3.3.12 首级控制网所联测的已知方向的水平角观测,应按首级网相应等级的规定执行。

对已知方向的联测,宜采用与所布设控制网相同的精度等级进行即可,不必采用过高的精度,更不必采用与已知点相同的精度。

3.3.13 每日观测结束,应对外业记录手簿进行检查。当使用电子记录时,应保存原始观测数据,并应打印输出相关数据和预先设置的各项限差。