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全站儀是由電子測(cè)角、電子測(cè)距、計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等單元組成的,能自動(dòng)顯示測(cè)量結(jié)果、與外圍設(shè)備交換信息的多功能三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng),是現(xiàn)代測(cè)量工作的主要儀器之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步,全站儀逐步向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展,新技術(shù)的突破為提高測(cè)量精度、減輕作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度以及拓展工作領(lǐng)域等提供了硬件基礎(chǔ),了解并掌握這些新技術(shù),可以選擇合適的儀器,以便更快更好的完成實(shí)際工作。
1.激光對(duì)中。
早期的測(cè)繪儀器經(jīng)緯儀的對(duì)中一開(kāi)始用垂球?qū)χ校实停纫膊桓撸èQ±5mm);之后改用光學(xué)對(duì)中,速度快并且精度也較高(≦±2mm)。而如今的全站儀大部分可配備激光對(duì)中器可選,即采用激光對(duì)中裝置,在安置儀器時(shí),打開(kāi)激光對(duì)點(diǎn)功能,就會(huì)在地面上形成一個(gè)可見(jiàn)紅色激光光束,當(dāng)光束與測(cè)站點(diǎn)重合時(shí)則對(duì)中完成。激光對(duì)中的精度與光斑大小、儀器高度有關(guān),當(dāng)儀器高1.5m時(shí),對(duì)中精度也能達(dá)到1.5mm。激光對(duì)中技術(shù)使得測(cè)量工作更直觀(guān)快速,工作效率更高。
2.雙軸圓電子氣泡。
水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀以及普通的全站儀都是采用圓水準(zhǔn)器+ 管水準(zhǔn)器實(shí)現(xiàn)儀器整平的。一般圓水準(zhǔn)器的分劃值為8′~ 15′/2mm,管水準(zhǔn)器的分劃值為10′′ ~ 20′′ /2mm,而電子氣泡分辨力為2′′ ,不僅精度高,而且圖形化,直觀(guān)形象,整平時(shí)無(wú)需要將儀器轉(zhuǎn)動(dòng)90° 使水準(zhǔn)管行于一對(duì)平腳螺旋連線(xiàn)方向。 采用雙軸補(bǔ)償技術(shù),儀器能自動(dòng)消除誤差和進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償,真實(shí)反映儀器實(shí)際安平狀態(tài),大大提高了儀器的精度和自動(dòng)化水平。圖形化的氣泡,橫軸、豎軸雙軸補(bǔ)償誤差顯示使操作者心中有數(shù),一目了然。
3.免棱鏡測(cè)距。
普通測(cè)距儀測(cè)距是通過(guò)紅外光+ 棱鏡實(shí)現(xiàn),儀器發(fā)射電路系統(tǒng)發(fā)出的紅外光經(jīng)棱鏡反射返回到接收電路系統(tǒng),測(cè)量時(shí)必須在目標(biāo)點(diǎn)上安放棱鏡,但有些情況下目標(biāo)點(diǎn)上無(wú)法安裝棱鏡,如高聳建筑物或懸崖峭壁等人很難到達(dá)的點(diǎn),物體表面測(cè)量不允許放置棱鏡,火災(zāi)、地震、洪水等自然災(zāi)害下有危險(xiǎn)的地方等,這時(shí)可以通過(guò)免棱鏡測(cè)距功能來(lái)進(jìn)行測(cè)量。 免棱鏡測(cè)距是通過(guò)發(fā)射強(qiáng)度較高的激光,經(jīng)物體表面的漫反射作用來(lái)測(cè)距。這種激光與對(duì)中用的激光相似,都是紅色的可見(jiàn)光,測(cè)距時(shí)儀器發(fā)出一束激光直接照射到待測(cè)物體的表面,照到哪兒,測(cè)到哪兒,很直觀(guān),并且測(cè)量速度快,使用方便。普通全站儀免棱鏡測(cè)距功能的范圍在350m到400m,測(cè)距精度為2mm+2ppm。而在2012年,科力達(dá)全站儀免棱鏡測(cè)距再次升級(jí)至800m,超長(zhǎng)測(cè)距讓您的測(cè)量更省心。
4.絕對(duì)編碼測(cè)角。
從光柵到絕對(duì)編碼,讓測(cè)繪儀器技術(shù)又進(jìn)入到了新的境界,絕對(duì)編碼讀盤(pán)上以特定規(guī)律刻畫(huà)的二進(jìn)制編碼,通過(guò)讀數(shù)系統(tǒng)直接測(cè)角。開(kāi)機(jī)無(wú)需初始化,在測(cè)量中,若出現(xiàn)掉電關(guān)機(jī),重新啟動(dòng)儀器仍保留原有信息,大大方便了測(cè)量工作者。 5. Windows操作系統(tǒng)。 全站儀從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是一臺(tái)帶有多種傳感器的計(jì)算機(jī),具有觀(guān)測(cè)、記錄、計(jì)算、傳輸?shù)哪芰Α腄OS到Windows,Win全站儀采用Windows操作系統(tǒng),支持真彩色圖形顯示和多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配件(如藍(lán)牙設(shè)備等),將測(cè)角、測(cè)距功能用更人性化的界面、更穩(wěn)定的系統(tǒng)支持實(shí)現(xiàn),把眾多繁雜的專(zhuān)業(yè)操作轉(zhuǎn)換成直觀(guān)的圖形操作,讓儀器具有更流暢的操作。同時(shí)與通用計(jì)算機(jī)的兼容性強(qiáng),易于自行開(kāi)發(fā)適用的機(jī)載軟件,進(jìn)一步增強(qiáng)全站儀的功能,提高全站儀使用的方便性。 6. 高精度測(cè)角、測(cè)距。 采用密珠軸系取代原先的半浮動(dòng)立軸,從對(duì)徑兩探頭到四個(gè)讀取頭的測(cè)角系統(tǒng),使得水平角精度得到進(jìn)一步提高;采用全新的五同軸光設(shè)計(jì),即望遠(yuǎn)、測(cè)距激光發(fā)射、測(cè)距激光接收、瞄準(zhǔn)光源發(fā)射和瞄準(zhǔn)圖像接收五個(gè)光軸的同軸,相位式測(cè)量,提高測(cè)距頻率,大大滿(mǎn)足了全站儀高精度測(cè)距要求。 7. 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)照準(zhǔn)功能。 目前使用的絕大多數(shù)測(cè)量?jī)x器,所有的操作均由測(cè)量員手工完成,其操作技能是通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐獲得的,測(cè)量精度與觀(guān)測(cè)員的操作技能有很大關(guān)系,并且這種操作勞動(dòng)強(qiáng)度比較大。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)照準(zhǔn)功能可以消除不同測(cè)量員的人為測(cè)量誤差,減少測(cè)量員的工作量,而且自動(dòng)掃描和識(shí)別棱鏡僅需要幾秒鐘到十幾秒鐘的時(shí)間,測(cè)量速度快,可以大大提高工作效率。2012年科力達(dá)即將推出的高精度自動(dòng)伺服全站儀的伺服技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能。 8. 瞄準(zhǔn)跟蹤測(cè)量。 當(dāng)被測(cè)對(duì)象處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)(低速),為了能夠隨時(shí)測(cè)量對(duì)象的位置,可以使用全站儀的瞄準(zhǔn)跟蹤測(cè)量功能,完成對(duì)目標(biāo)棱鏡的搜索、精確瞄準(zhǔn)和鎖定。鎖定模式使儀器能跟蹤并鎖定一個(gè)移動(dòng)的棱鏡,每當(dāng)棱鏡做短暫停頓,就可以進(jìn)行距離測(cè)量。打開(kāi)鎖定模式需要對(duì)距離進(jìn)行一次初始化測(cè)量,使得儀器能“記住”棱鏡,如果棱鏡隨后又移動(dòng),儀器會(huì)一直自動(dòng)跟蹤照準(zhǔn)的棱鏡。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)照準(zhǔn)功能以及鎖定跟蹤測(cè)量一般與360度棱鏡配合使用,這樣持棱鏡者無(wú)需特別注意將棱鏡瞄向儀器方向,使得測(cè)量和放樣工作更加方便、快捷。 【結(jié)語(yǔ)】:從無(wú)到有,從手動(dòng)記錄到自動(dòng)存儲(chǔ),從紅外到激光,從單軸到雙軸,從光柵到絕對(duì)編碼,從DOS到WINDOWS,日積月累,水滴石穿,磨練,進(jìn)步。2012年,科力達(dá)全站儀核心技術(shù)突破,免棱鏡測(cè)程再次升級(jí)至800m,1秒高精度伺服自動(dòng)全站儀推出,國(guó)產(chǎn)全站儀邁向新的高度。