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全站儀棱鏡常數及測定方法

2020-02-17 16:23:40

  全站儀棱鏡?;局R


 ?。?)為什么要使用反射棱鏡?


  在利用反射棱鏡(或者反射片)作為反射物進行測距時,反射棱鏡接收全站儀發出的光信號,并將其反射回去。全站儀發出光信號,并接收從反射棱鏡反射回來的光信號,計算光信號的相位移等,從而間接求得光通過的時間,測出全站儀到反射棱鏡的距離。


 ?。?)反射棱鏡依據什么原理


  反射棱鏡的工作原理實際上是光的反射定律和折射定律。光在相同介質中發生反射時,其反射角和入射角相等;光由一種介質垂直兩介質平面入射到另一種介質時,不會發生折射。


 ?。?)棱鏡常數


  由于空氣的折射率近似等于1.0,而玻璃的折射率大約等于1.5;根據公式 可知光通過玻璃時的速度比通過空氣時的要小。用全站儀測量儀器到反射棱鏡之間的距離時,儀器根據測量顯示的距離比實際的距離要長。因此,棱鏡常數取決于玻璃的折射率和棱鏡的厚度(光通過的長度)。假設反射棱鏡頂點在測點的鉛直線上,那么棱鏡(玻璃材料)折射率的改正值就是棱鏡常數。但實際應用中由于安裝固定的需要,棱鏡的頂點位置不在測點的鉛直線上。


  例如某廠家制造的反射棱鏡在應用時會發現其說明書中標稱的棱鏡常數有兩種即-40和-30;這是通過增加或減少一只外框來改變棱鏡常數的。實際上就是改變了 式中H的數值而已。

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  (4) 反射棱鏡的種類


  從儀器發出的測距光束會隨其通過的距離增大而出現擴大光束。在采用一個反射棱鏡時,儀器接收到的返回光量會減弱。實際應用中在進行長距離測量時使用多個反射棱鏡。常用的棱鏡有:單棱鏡;3棱鏡;9棱鏡;簡易棱鏡;標桿單棱鏡等。


  二、全站儀棱鏡常數的測定


  包頭RTK測繪儀全站儀的測距棱鏡常數的確定其方法有“六段法”和“三站法”兩種,現簡要介紹“三站法”:


  1、在較為平坦的地面選擇三點A、B、C,并使其間距大致相同。


  2、在A點設站測量AC間的水平距離兩組,每一組讀數五次,兩組平均數為Dac。


  3、在C點設站測量CA間的水平距離兩組,每一組讀數五次,兩組平均數為Dca。


  4、在B點設站測量BC、BA間的水平距離各兩組,每一組讀數五次,其平均數分別為Dbc和Dba。


  5、棱鏡常數△=(Dba+Dbc-(Dac+Dca)/ 2)/2。


  6、棱鏡加常數為C=-△。


  7、假如在徠卡全站儀里面設置,徠卡本來原配棱鏡常數為34.4mm,那么,此棱鏡常數就設置為C。但是此棱鏡自身的棱鏡常數則為:(C-34.4)mm。


  《棱鏡常數》光在反射棱鏡中傳播所用的超量時間會使所測距離增大某一數值,也就是說光在玻璃中的傳播速度要比空氣中慢,通常我們稱這增大的數值為棱鏡常數。通常棱鏡常數已在生產廠家所附的說明書上或棱鏡上標出,供測距時使用。當使用于全站儀不配套的反射棱鏡時,務必首先確定其棱鏡常數。


  注意:


  1、我們常用的對中桿的棱鏡可以從正面和反面安裝。安裝位置不同,即使使用同一對中桿的棱鏡常數也不相同。


  2、全站儀用于外業作業前,應首先確定其棱鏡常數。


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