‘壹’ 地质罗盘仪的用途和使用方法
罗盘仪简称罗盘(图5-9),又称袖珍经纬仪,是地质工作者从事野外工作的必备仪器之一。
图5-9 地质罗盘仪示意图
一、罗盘的构造
罗盘的种类很多,但基本构造相同,都是由刻度盘、磁针、水准器及瞄准设备四部分构成的(图5-10)。
度盘:是铅或铜制的圆盘,按0°至360°逆时针方向刻划度数,以便直接读得磁北方位角。一般最小划分为1°(少数为30'或2°),每10°有注记。在度盘上还附有改正螺丝,转动它,刻度盘就随之转动,以便调整磁偏角。
磁针:磁针靠顶针支持在罗盘中心,可以自由转动,当趋于静止时,其北针所指的方向即磁北方向。磁针上绕铜线的一端为指南针。绕铜线的目的是为了消除我国地处北半球而使罗盘产生的磁倾角。为避免钢针尖端的磨损,当罗盘不用时要用制动器将磁针托起而固定。
照准设备:是一对装在0°~180°方向上的折叠式觇板,与安全盒内面的反光镜配合使用,反光镜面中有一平分线和小椭圆孔。
水准器:圆水准器和测斜水准指示器。圆水准器供安置罗盘或度盘成水平之用,使其中气泡居于中心,此时即表示罗盘已调至水平。罗盘盒的底面装有操纵测斜指示器的手柄,转动它可使管水准器与测斜指示器同时转动,以测定倾角。在底盘上标有0°~90°双度盘,可以直接读出所测岩层、断层面、褶皱轴面的倾斜角。
图5-10 罗盘的构造
二、罗盘使用的基本知识
在野外使用罗盘时,经常用到下列几个基本概念。
磁北方向(MN):在某一测点上,当罗盘仪的磁针静止时,磁针北端所指的方向,即为磁北或磁子午线方向。
真北方向(N):通过地球表面上某一点,指向地球北极的方向,即为真北或真子午线方向。由于地球磁场的南北极与地球自转轴是不一致的,故地球上任何一点的磁北方向与真北方向也是不重合的。磁北方向偏离真北方向的角度,称为磁偏角,以Δγ表示,以磁北针为准,偏东Δγ取正,称为东偏;偏西者Δγ取负,称为西偏。从理论上来讲,地球表面任何一点在一定时期内的磁偏角是可以算出来的。由于地磁场受多种因素影响,所以各地的磁偏角是不同的。除少数地区外,我国绝大多数地区的磁偏角都是西偏。
图5-11 方向的水平面方位角表示方法0°~360°
方位角:自标准方向的北端起转向某直线的水平角度,称为该直线的方位角,其大小可在0°~360°之间(图5-11)。以真北为起始方向的叫真方位角(α),以磁北为起始方向的则称磁方位角(α')。这样,如果知道某一地区的磁偏角Δγ,则可由直线的磁方位角求其真方位角。
从图5-12可知,东偏时,真方位角α=α'+Δγ;西偏时α=α'-Δγ。如秦皇岛地区的磁偏角为西偏5°50',假若我们在亮甲山顶测到牛鼻子山的直线OB的磁方位角为15°(罗盘未调整前的读数),则该直线的真方位角应为15°-5°50'=9°10'。
为简便起见,常常不这样麻烦的计算,因为某地区的磁偏角在一定时期内是不会有太大变化的,所以只要我们将罗盘进行适当的调整,就可以直接得到某一直线的真方位角。调整的方法是:对罗盘度盘所表示的方位而言,东偏西调,西偏东调。即西偏的磁偏角,逆时针改正;东偏的则顺时针改正。例如秦皇岛地区的磁偏角是西偏5°50',那么就将罗盘刻度逆时针转动6°固定,这样罗盘上的读数就是真方位角了。
图5-12 方位角与磁偏角的关系示意图
也可以由真方位角求磁方位角。万一某地区的磁偏角不知道,可以用最近地区的磁偏角或者在晴朗的夜晚,将罗盘对准北极星,磁针北端偏离真北的角度就是该地的磁偏角,顺时针方向为东偏,逆时针方向是西偏。
三、地质罗盘的野外用途及使用方法
罗盘调整完毕后,就可以投入野外使用了。地质罗盘的野外用途主要包括:地形图定向,确定点位,测量地形坡度,草测小面积地形图,测量岩层层面、断层面、节理面、劈理面、岩体与围岩的接触面等面状要素的空间方位,以及某些线理等线状要素的空间方位等。
(一)测量方位
当被测目标的仰角小于45°或俯角小于15°时(图5-13a,c),从反光镜中可以看到目标,此时将长砚板竖起,双手托住罗盘,靠近腹部,将度盘零度方向对准目标,使水准器的气泡居中,同时调整罗盘长砚板和目标在反光镜内的成像,当目标物被镜面的中线所平分时,这时可按磁针北端读取方位角,表示所测目标在自己的什么方位。
当目标俯角大于15°时(图5-13b),用上述方法看不到镜中的成像,此时应将罗盘倒一个方向,即将180°方向对准目标,并使圆水准器的气泡居中,从长砚板尖经过反光镜下方的透明椭圆孔的中线来照准,必须注意此时按磁针南端(即缠绕铜丝那端)来读取方位角;表示目标在自己的什么方位。
有一点应提醒注意,在磁性较强的部位,例如磁铁矿矿体附近、磁性很强的基性岩体之上等,由于存在强磁场干扰,不能用罗盘来定方位,而应采用其他方法。
图5-13 手持罗盘仪测方位示意图(史继忠提供)
(二)测量地质体产状要素
地质体的任何一个面状要素都有一定的空间方位,称产状。倾斜的面状要素的产状是用走向、倾向和倾角加以描述的。
走向:是面状要素(如岩层层面)与任一水平面的相交线的方向,或者是倾斜面上任一高度水平线的方向,即倾斜面上相同高度两点连线的延伸方向,用方位角表示(图5-14)。
倾向:倾斜面上与走向垂直,沿倾斜面向下所引的直线在水平面上的投影所指岩层向下倾斜一端的延伸方向(真倾向)。在岩层面上斜交岩层走向所得到的任一直线,其在水平面上投影线的方向,称为视倾向或假倾向,视倾向也用方位角表示。
倾角:真倾斜线与其在水平面上的投影线之间所成的锐角,即倾向线与倾斜线之间的夹角。在所有倾角中,只有真倾角是角度最大的,其他任何小于真倾斜的倾角称视倾角或假倾角。
图5-14 倾斜岩层的产状要素
测量岩层的走向时,将打开后的罗盘长边贴在层面,使图形水准气泡居中,这时罗盘就代表了一个水平面,长边与层面的交线即是走向方向。走向在空间上是一条直线,因此,其两端的延伸方向都是走向方向,此时磁针两端的读数都是走向方位角,如通常按方位角记录方法记录,例如60°-240°(图5-15)。
图5-15 岩层层面产状测量
测量倾向,当岩层较陡时一般将罗盘盖的背面贴于岩层面上,调整之使圆水准器水泡居中,读罗盘磁针北端的读数即为倾向方位角。切记不可读错指针,因为倾向只有一个方向,只能用一个数值表示,例如岩层的倾向为150°。当岩层较缓时,可用罗盘的北端指着层面的倾斜方向,使罗盘的短边(即S边)与层面贴紧,并转动罗盘,转动方法及原则同上,北针所指的读数即为所求的倾向。
在岩层底面上测量,用长觇板指向岩层倾斜方向,罗盘北端紧靠底面,读指北针即可。假若测量底面时读北针受障碍,如待测层面高于头部时,则用罗盘盒顶面紧贴岩层底面,从下方,通过反射镜观察调平情况,读南针读数(图5-16)。
测量倾角时,将罗盘的长边平行于真倾斜线,转动罗盘后面的测斜手柄,使其管状水准器中的气泡居中,测斜仪所指的角度就是岩层的倾角。
图5-16 岩层底面产状测量(史继忠提供)
测量面状产状要素应注意以下几点:
a.首先要分清岩层层面和节理面。应先从宏观上观察一下欲测地点地层的总体产状。
b.由于野外岩层面发生了变形,有时很难找到一个完全平整的岩层层面,因此要多测量一些地方,以求相互校正。
c.如果岩层层面凹凸不平,小小罗盘难以放准位置,此时可将野外记录簿等较为坚硬的平面物体放置到层面上,作为一个基本代表面,然后再按上述方法测量,这样要比在凹凸不平的面上测量精确得多。
d.要正确掌握罗盘南、北磁针的指向规律。
罗盘的其他用途将在另外有关章节中介绍。
(三)测量坡度角
如图5-17所示,将长觇板扳到与盒面成一平面,其尖端扳至与板面垂直,盒盖与盒面成45°角,然后将罗盘仪侧立成竖直位置,以右手大拇指和食指抓紧盒边,中指则自由移动测斜器的手柄,用左手大拇指托住盒边和镜,其余手指抓紧盒盖边,通过长觇板尖端的小孔和镜下方的透明孔观测目标,使透明孔的中线平分目标,右手中指转动测斜器的手柄,直至镜内看到的长水准器的气泡居中,即可根据测斜器游标读出倾斜角(图5-17a)。当欲测坡度为俯角时,应按图5-17b所示进行测量。
四、罗盘的保护
(1)磁针和玛瑙轴承是罗盘的最精密零件,其灵敏度直接影响工作的精度,因此必须特别注意保护。不用罗盘时,务必将磁针锁牢,以减少不必要的磨损。
(2)不要随便拆卸罗盘,以免松动而影响精度。
(3)罗盘切忌与磁制品接触,以免使磁针失去磁性。
(4)罗盘不能在高温下曝晒,以免气泡漏气失灵;不能受潮,以防磁针或顶针氧化生锈而不能灵活转动。
图5-17 坡度角测定
‘贰’ 罗盘仪的使用方法
用罗盘仪测定某一直线的磁方位角的方法如下。
(1)安置罗盘仪于直线的一端点上。
(2)对中。用垂球进行对中。
(3)整平。半松开球臼接头螺旋,摆动罗盘盒使水准器气泡居中后,再旋紧球臼连接螺旋。使度盘处于水平位置。
(4)照准。望远镜瞄准直线的另一端点,其步骤同水准仪的望远镜瞄准相同。
(5)松开磁针固定螺旋,使它自南转动,待磁针静止时,读出磁针所指的度盘渎数,即为该直线的磁方位角。
读数时,如果度盘上的0°位于望远镜物镜端时,应按磁针北端读取读数;当0°位于塑远镜目镜端时,则按磁针南端读取读数。
(2)森林罗盘仪使用方法扩展阅读:
罗盘仪的注意事项:
(1)应避免在会影响磁针的场所使用罗盘仪,例如,在高压线下,在铁路上,铁栅栏、铁丝网旁,观测者身上带有手机、小刀等情况,均会对磁针产生影响。
(2)罗盘仪刻度盘分划一般为1°或30',应估读至15'。
(3)为了避免磁针偏心差的影响,除读磁针北端读数外,还应读磁针南端读数。
(4)由于罗盘仪望远镜视准轴与度盘0°~180°直径不在同一竖直面,其夹角称罗差,罗差会造成磁方位角结果的偏差,故应将其限制在一定的范围。
(5)罗盘仪迁站时和使用结束后,一定要记住把磁针固定好,以免磁针随意摆动而造成磁针与顶针的磨损或损坏。
‘叁’ 怎么样使用罗盘(罗庚)
具体体方法如下: )
a) 用地质罗盘测岩石的走向
测量岩层走向时,将罗盘的长边(与罗盘上标有N—S相平行的边)的一条棱与层面紧贴,然后缓慢转动罗盘(注意:在转动过程中,罗盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面),使圆水准器的气泡居中,磁针停止摆动,这时读出磁针所指的读数即为岩层的走向。读磁北针或磁南针都可以,因为岩层走向是朝两个方向延伸的,相差 180°。例如岩层的走向为60°或240°。
b) 用地质罗盘测岩石的倾向
测倾向时,用罗盘的北端指着层面的倾斜方向,使罗盘的短边(即S边)与层面贴紧,放平,并转动罗盘,转动方法及原则同上,北针所指的读数即为所求的倾向。倾向仅有一个指向,只能用一个数值表示,例如岩层的倾向为150°。
假若在岩层顶面还是哪个进行测量有困难,也可以在岩层底面上测量,仍用长测望标指向岩层倾斜方向,罗盘北端紧靠底面,读指北针即可。假若测量底面时读北针受障碍,则用罗盘南端紧靠岩层底面,读指S针亦可。
c) 用地质罗盘测岩石的倾角
测倾角时,将罗盘竖起,以其长边贴紧层面,并与走向线相垂直,用中指拨动罗盘,使测斜器上的水准器(长水准器)气泡居中,这时测斜器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角。倾角的变化界于0-90°之间,如一岩层的倾角为35°。
引自:http://www.yantubbs.com/read.php?tid=140729
罗盘的详细使用方法
测量岩层产状要素
⑴测量的工具—地质罗盘仪
一般的地质测量,如测量目的物的方位、岩层空间位置、山的坡度等,均用地质罗盘仪。这是地质工作者必须掌握的工具。地质罗盘仪式样较多,但其原理和构造大体相同。
①地质罗盘仪的基本构造
一般都由磁针、磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成,并安装在一非磁性物质的底盘上(如图5-1)。
图5-1地质罗盘仪构造图
1—反光镜;2—瞄准觇板3—磁针;4—水平刻度盘;5—垂直刻度盘;6—测斜指示针(或悬锤);
7—长方形水准器;8—圆形水准器;9—磁针制动器;10—顶针;11—杠杆;12—玻璃盖;13—罗盘底盘
磁针 为一两端尖的磁性钢针,其中心放置在底盘中央轴的顶针上,以便灵活地摆动。由于我国位于北半球,磁针两端所受地磁场吸引力不等,产生磁倾角。为使磁针处于平衡状态,在磁针的南端绕上若干圈铜丝,用来调节磁针的重心位置,亦可以此来区分指南和指北针。
磁针制动器 是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环,此环与制动小螺纽以杠杆相连,可使磁针离开转轴顶针并固结起来,以便保护顶针和旋转轴不受磨损,保持仪器的灵敏性,延长罗盘的使用寿命。
刻度盘 分内(下)和外(上)两圈,内圈为垂直刻度盘,专作测量倾角和坡度角之用,以中心位置为0°,分别向两侧每隔10°一记,直至90°。外圈为水平刻度盘,其刻度方式有两种,即方位角和象限角,随不同罗盘而异,方位角刻度盘是从0°开始,逆时针方向每隔10°一记,直至360°。在0°和180°处分别标注N和S(表示北和南);90°和270°处分别标注E和W(表示东和西)如图所示。象限角刻度盘与它不同之处是S、N两端均记作0°,E和W处均记作90°,即刻度盘上分成0°—90°的四个象限。
必须注意:方位角刻度盘为逆时针方向标注。两种刻度盘所标注的东、西方向与实地相反,其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角,因测量时磁针相对不动,移动的却是罗盘底盘。当底盘向东移,相当于磁针向西偏,故刻度盘逆时针方向标记(东西方向与实地相反)所测得读数即所求。在具体工作中,为区别所读数值是方位角或象限角,可按下述方法区分:如图A与B的测线位置相同,在方位角刻度盘上读作285°、记作NW285°或记作285°,在象限角刻度盘上读作北偏西75°,记作N75°W。如果两者均在第一象限内,例如50°,而后者记作N50°E以示区别(图5-2 A、B,表5-1)。
测斜指针(或悬锤) 是测斜器的重要组成部分,它放在底盘上,测量时指针(或悬锤尖端)所指垂直刻度盘的度数即为倾角或坡度角的值。
水准器 罗盘上通常有圆形和管形两个水准器,圆形者固定在底盘上,管状者固定在测斜器上,当气泡居中时,分别表示罗盘底盘和罗盘含长边的面处于水平状态。但如果测斜器是摆动式的悬锥,则没有管状水准器。
瞄准器 包括接目和接物觇板、反光镜中的细丝及其下方的透明小孔,是用来瞄准测量目的物(地形和地物)的。
② 地质罗盘仪的使用方法
在使用前需作磁偏角的校正,因为地磁的南、北两极与地理的南、北两极位置不完全相符,即磁子午线与地理子午线不重合,两者间夹角称磁偏角。地球上各点的磁偏角均定期计算,并公布以备查用。当地球上某点磁北方向偏于正北方向的东边时,称东偏(记为+);偏于西边时,称西偏(记为—)。如果某点磁偏角(δ)为已知,则一测线的磁方位角(A磁)和正北方位角(A)的关系为A=A磁±δ。如图5-3 A表示δ东偏30°,且测线所测的角亦为NE30°时,则A=30°+30°=NE60°;图5-3 B表示δ西偏20°,测线所测角为SE110°,则A=110°-20°=90°。为工作上方便,可以根据上述原理进行磁偏角校正,磁偏角偏东时,转动罗盘外壁的刻度螺丝,使水平刻度盘顺时针方向转动一磁偏角值则可(若西偏时则逆时针方向转动)。经校正后的罗盘,所测读数即为正确的方位。
在对方向或目的物方位进行测量时即测定目的物与测者两点所连直线的方位角。方位角是指从子午线顺时针方向至测线的夹角(如图5-3 C所示)。首先放松磁针制动小螺纽,打开对物觇板并指向所测目标,即用罗盘的北(N)端对着目的物,南(S)端靠近自己进行瞄准。使目的物、对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝三者连成一直线,同时使圆形水准器的气泡居中,待磁针静止时,指北针所指的度数即为所测目标的方位角。
图5-3A 磁偏角东偏示意图 图5-3B 磁偏角西偏示意图 图5-3C罗盘仪测量目的物的方位
⑵ 岩层产状要素的测定
岩层的空间位置决定于其产状要素,岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角(见图5-4)。
图5-4 岩层产状要素极其测量方法
岩层走向的测量 岩层走向是岩层层面与水平面相交线的方位,测量时将罗盘长边的底棱紧靠岩层层面,当圆形水准器气泡居中时读指北或指南针所指度数即所求(因走向线是一直线,其方向可两边延伸,故读南、北针均可)。
岩层倾向的测量 岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线(真倾向线)在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北端指向岩层向下倾斜的方向,以南端短棱靠着岩层层面,当圆形水准器气泡居中时,读指北针所指度数即所求。
岩层倾角的测量 岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角,称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得,若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小,称为视倾角。测量时将罗盘侧立,使罗盘长边紧靠层面,并用右手中指拨动底盘外之活动扳手,同时沿层面移动罗盘,当管状水准器气泡居中时,测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角。若测斜器是悬锤式的罗盘,方法与上基本相同,不同之处是右手中指按着底盘外的按纽,悬锤则自由摆动,当达最大值时松开中指,悬锤固定所指的读数即岩层的真倾角。
岩层产状的记录方法 如用方位角罗盘测量,测得某地层走向是330°、倾向为240°、倾角为50°,记做330°/SW∠50°,或记做240°∠50°(即只记倾向与倾角即可)。如果用方位角罗盘测量但要用象限角记录时,则需把方位角换算成象限角,再作记录。如上述地层产状其走向应为γ=360°-330°=30°,倾向β=240°-180°=60°。其产状记作N30°W/SW∠50°,或直接记作S60W∠50则可。在地质图或平面图上标注产状要素时,需用符号和倾角表示。首先找出实测点在图上的位置,在该点按所测岩层走向的方位画一小段直线(4mm)表示走向,再按岩层倾向方位,在该线段中点作短垂线(2mm)表示倾向,然后,将倾角数值标注在该符号的右下方。
测量岩层产状要素
⑴测量的工具—地质罗盘仪
一般的地质测量,如测量目的物的方位、岩层空间位置、山的坡度等,均用地质罗盘仪。这是地质工作者必须掌握的工具。地质罗盘仪式样较多,但其原理和构造大体相同。
①地质罗盘仪的基本构造
一般都由磁针、磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成,并安装在一非磁性物质的底盘上(如图5-1)。
图5-1地质罗盘仪构造图
1—反光镜;2—瞄准觇板3—磁针;4—水平刻度盘;5—垂直刻度盘;6—测斜指示针(或悬锤);
7—长方形水准器;8—圆形水准器;9—磁针制动器;10—顶针;11—杠杆;12—玻璃盖;13—罗盘底盘
磁针 为一两端尖的磁性钢针,其中心放置在底盘中央轴的顶针上,以便灵活地摆动。由于我国位于北半球,磁针两端所受地磁场吸引力不等,产生磁倾角。为使磁针处于平衡状态,在磁针的南端绕上若干圈铜丝,用来调节磁针的重心位置,亦可以此来区分指南和指北针。
磁针制动器 是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环,此环与制动小螺纽以杠杆相连,可使磁针离开转轴顶针并固结起来,以便保护顶针和旋转轴不受磨损,保持仪器的灵敏性,延长罗盘的使用寿命。
刻度盘 分内(下)和外(上)两圈,内圈为垂直刻度盘,专作测量倾角和坡度角之用,以中心位置为0°,分别向两侧每隔10°一记,直至90°。外圈为水平刻度盘,其刻度方式有两种,即方位角和象限角,随不同罗盘而异,方位角刻度盘是从0°开始,逆时针方向每隔10°一记,直至360°。在0°和180°处分别标注N和S(表示北和南);90°和270°处分别标注E和W(表示东和西)如图所示。象限角刻度盘与它不同之处是S、N两端均记作0°,E和W处均记作90°,即刻度盘上分成0°—90°的四个象限。
必须注意:方位角刻度盘为逆时针方向标注。两种刻度盘所标注的东、西方向与实地相反,其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角,因测量时磁针相对不动,移动的却是罗盘底盘。当底盘向东移,相当于磁针向西偏,故刻度盘逆时针方向标记(东西方向与实地相反)所测得读数即所求。在具体工作中,为区别所读数值是方位角或象限角,可按下述方法区分:如图A与B的测线位置相同,在方位角刻度盘上读作285°、记作NW285°或记作285°,在象限角刻度盘上读作北偏西75°,记作N75°W。如果两者均在第一象限内,例如50°,而后者记作N50°E以示区别(图5-2 A、B,表5-1)。
测斜指针(或悬锤) 是测斜器的重要组成部分,它放在底盘上,测量时指针(或悬锤尖端)所指垂直刻度盘的度数即为倾角或坡度角的值。
图5-2A 方位角刻度盘 图5-2B 象限角刻度盘
表5-1 象限角与方位角之间关系换算表
象限 方位角度数 象限角(γ)与方位角(A)之关系 象限名称
Ⅰ 0—90° γ=A NE象限
Ⅱ 90°—180° γ=180°-A SE象限
Ⅲ 180°—270 γ=A-180° SW象限
Ⅳ 270°—360° γ=360°-A NW象限
水准器 罗盘上通常有圆形和管形两个水准器,圆形者固定在底盘上,管状者固定在测斜器上,当气泡居中时,分别表示罗盘底盘和罗盘含长边的面处于水平状态。但如果测斜器是摆动式的悬锥,则没有管状水准器。
瞄准器 包括接目和接物觇板、反光镜中的细丝及其下方的透明小孔,是用来瞄准测量目的物(地形和地物)的。
② 地质罗盘仪的使用方法
在使用前需作磁偏角的校正,因为地磁的南、北两极与地理的南、北两极位置不完全相符,即磁子午线与地理子午线不重合,两者间夹角称磁偏角。地球上各点的磁偏角均定期计算,并公布以备查用。当地球上某点磁北方向偏于正北方向的东边时,称东偏(记为+);偏于西边时,称西偏(记为—)。如果某点磁偏角(δ)为已知,则一测线的磁方位角(A磁)和正北方位角(A)的关系为A=A磁±δ。如图5-3 A表示δ东偏30°,且测线所测的角亦为NE30°时,则A=30°+30°=NE60°;图5-3 B表示δ西偏20°,测线所测角为SE110°,则A=110°-20°=90°。为工作上方便,可以根据上述原理进行磁偏角校正,磁偏角偏东时,转动罗盘外壁的刻度螺丝,使水平刻度盘顺时针方向转动一磁偏角值则可(若西偏时则逆时针方向转动)。经校正后的罗盘,所测读数即为正确的方位。
在对方向或目的物方位进行测量时即测定目的物与测者两点所连直线的方位角。方位角是指从子午线顺时针方向至测线的夹角(如图5-3 C所示)。首先放松磁针制动小螺纽,打开对物觇板并指向所测目标,即用罗盘的北(N)端对着目的物,南(S)端靠近自己进行瞄准。使目的物、对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝三者连成一直线,同时使圆形水准器的气泡居中,待磁针静止时,指北针所指的度数即为所测目标的方位角。
图5-3A 磁偏角东偏示意图 图5-3B 磁偏角西偏示意图 图5-3C罗盘仪测量目的物的方位
⑵ 岩层产状要素的测定
岩层的空间位置决定于其产状要素,岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角(见图5-4)。
图5-4 岩层产状要素极其测量方法
岩层走向的测量 岩层走向是岩层层面与水平面相交线的方位,测量时将罗盘长边的底棱紧靠岩层层面,当圆形水准器气泡居中时读指北或指南针所指度数即所求(因走向线是一直线,其方向可两边延伸,故读南、北针均可)。
岩层倾向的测量 岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线(真倾向线)在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北端指向岩层向下倾斜的方向,以南端短棱靠着岩层层面,当圆形水准器气泡居中时,读指北针所指度数即所求。
岩层倾角的测量 岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角,称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得,若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小,称为视倾角。测量时将罗盘侧立,使罗盘长边紧靠层面,并用右手中指拨动底盘外之活动扳手,同时沿层面移动罗盘,当管状水准器气泡居中时,测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角。若测斜器是悬锤式的罗盘,方法与上基本相同,不同之处是右手中指按着底盘外的按纽,悬锤则自由摆动,当达最大值时松开中指,悬锤固定所指的读数即岩层的真倾角。
岩层产状的记录方法 如用方位角罗盘测量,测得某地层走向是330°、倾向为240°、倾角为50°,记做330°/SW∠50°,或记做240°∠50°(即只记倾向与倾角即可)。如果用方位角罗盘测量但要用象限角记录时,则需把方位角换算成象限角,再作记录。如上述地层产状其走向应为γ=360°-330°=30°,倾向β=240°-180°=60°。其产状记作N30°W/SW∠50°,或直接记作S60W∠50则可。在地质图或平面图上标注产状要素时,需用符号和倾角表示。首先找出实测点在图上的位置,在该点按所测岩层走向的方位画一小段直线(4mm)表示走向,再按岩层倾向方位,在该线段中点作短垂线(2mm)表示倾向,然后,将倾角数值标注在该符号的右下方。
引自:http://www.yantubbs.com/read.php?tid=102341 图件可参阅
‘肆’ dql 森林罗盘仪 如何测距
dql 森林罗盘仪测距原理与经纬仪测距的原理一样。
即:调节望远镜看清标尺的刻度,读取上、下夹距在标尺上所间隔的公分数,乘以常数50,所得数就是仪器中心到标尺的距离。单位为米。
‘伍’ 森林罗盘仪使用视频
森林罗盘仪是一种在野外所进行的各种作业中,用来作为定向和测量的仪器,它可以准确地测定出方向、距离、水平、高度差及坡角等,主要应用于森林普查、农田、水利及一般工程的测量。在型号中的三个拼音字母的意义为“大地测量”,后面的数字1为顺序号。
二、结构与工作原理
本仪器主要由磁罗盘、水平机构、望远镜及三角支架组成。当调整水平后,罗盘的磁针将指向地磁场的方向,即它的一个极将指向磁北极,如果对磁偏角的影响作以修正,就可准确地测出正北极的方向,并由此可以测知任何方位。
磁罗盘主要是由一个能够自由转动的磁针,一个有360°刻度的园形刻度盘及壳体构成。壳体能够相对于支架作360°的全回转。
在使用本仪器时,首先要使仪器处于水平状态,为此在罗盘内设置了两个长条状水准器,在壳的下部采用了万向球绞座,由它们共同组成了水平调整系统,使仪器快速准确地调至水平状态。
本仪器装有12倍的望远镜,由物镜、镜筒、转向系统和目镜组成,望远镜有一个垂直旋转的支点,可作上下50°角的转动。望远镜可以纵横全方位地观测远距离
的目标。镜内设有棱镜正像系统,使得在目镜上的成像为正像,无论其上下方向及左右,使观测者所看到的全为正像,完全真实面准确地再现了被观测物,因此在观
测与测量时极为方便快捷,完全免除了由于倒像所带来的麻烦。
‘陆’ 地质罗盘仪DQL-5 求怎么用
DQL-5型地质罗盘仪(六五式)
使用说明书
一、用途
六·五式罗盘仪是测定方位、距离、水平、坡度(俯仰角度)、高度、行军时间速度及测绘简单地图的一种简易测量器材,为便于夜间使用,在其各相应部位上涂有夜光粉。
二、结构简单介绍:
仪器主要由罗盘、里程计两部分构成,如(附图1)。罗盘部分有提环(1),度盘(2),在度盘座上划有两种刻线,外圈为360度分划制,每刻线为1度。内圈为6000(密位)分划制,圆周共刻300刻线,每刻线线值为20(密位)。内有磁针(3),测角器(4),俯仰角度的分划单位为度,每刻线为2.5度,可测量俯仰角度±60度。里程计部分主要由里程分划表,速度时间表(8),测轮(9),齿轮,指针等组成。里程分划有1:50000,1:100000两种比例尺刻度值。
1:100000比例尺每刻线相应代表1公里,1:50000每刻线相应代表0.5公里,可与具有相应比例或成倍比例的地图配合使用。速度时间表分划:外侧表盘上有13、15、17、19、21、23、25公里/小时,内侧表盘上有10、14、16、18、20、22、24、30公里/小时。(以V代表),共十五种速度。时间刻度中每一刻线相应代表五分钟(V25为10分钟)。
仪器的侧面有测绘尺,两端为距离估定器。估定器两尖端长12.3毫米,照准与准星间长为123毫米。即为尖端长的10倍。
三、使用方法
(一) 测定方位:
1、测定现地东南西北方向
(1) 打开罗盘仪,使方位指标“△”对准“0”。
(2) 转动罗盘仪,待磁针指北端对准“0”后,此时所指的方向就是北方。在方位玻璃上就可直接读出现地东、南、西、北方向。
2、标定地图方位
标定地图方位就是利用罗盘使地图上的方位和现地方位一致。
(1) 打开仪器,调整度盘座,使方位指标“△”对准本地区的磁偏角度数。
(2) 以测绘尺与地图上的真子午线或座标纵线(即东西图廓的内图廓线)相切。
(3) 转动地图,使磁针北端指向“0”,则地图上的方位和现地方位完全一致。
3、测定磁方位角
A测定图上目标的磁方位角
(1) 用指北针精确标定地图,并保持地图不动。
(2) 将测绘尺与所在点和目标点的连线相切,调整度盘座,使指标“△”对准“0”刻划线。(3) 待磁针静止后,其北端所指度盘座上的刻度即为所在点至目标点的磁方位角数值。
B测定现地目标的磁方位角
(1) 打开仪器,使方位指标“△”对准“0”,并使反光镜与度盘座略成45度。
(2) 用大拇指穿入提环,平持仪器,由照准经准星向被测地目标瞄准。
(3) 从反光镜中注视磁针北端所对准度盘座上的分划,即为现地目标的磁方位角数值。
(二) 测量距离
1、 用测绘尺直接量算图上距离。
2、 用里程计量读图上距离
(1) 先将红色指针归“0”;
(2) 平持仪器,把里程计测轮轻放在起点上,沿所量取的路线向前滚动至终点;
(3) 根据指针在比例尺上所指的刻线,即可直接读出相应的实地距离。例如在1:50000地图上由甲点量至乙点,仪器表面上1:50000比例尺指的是14个刻线,则甲乙两点间的实地距离为7公里。若在1:100000地图上量得14个刻线,则甲乙两地的距离为14公里。另外,与有相应比例的(如1:25000)或成倍比例(如1:20000及1:500000)的地图也可经换算量读之。
3、 用距离估定器概略测定现地目标的距离。
仪器上距离估定器两尖端的间隔为照准与准星间距离的1/10,利用相似三角形关系,就可测定现目标的距离,(1)已知两目标(物体)与所在点距离,求此两目标(物体)之间的间隔可用下列公式:
两目标之间的间隔=两目标与站立点间的距离×1/10
打开仪器,用眼紧靠照准,瞄准目标,如两目标(物体)恰好为距离估定器两尖端所夹住(如附图2),又已知两目标点与所在点之间的距离为100米,则两目标点间的间隔为100×1/10=10
米,其余可按此方法计算。
此外,前方两目标(物体)间的间隔不一定恰好为距离估定器两尖端所夹住,而小于或大于其间隔时,可采用下列公式:
两目标点间的间隔=两目标与所在点间的距离×1/10×两目标所占两尖端间隔的倍数。
例:已知两目标与站立点间的距离为100米,测得两目标间的间隔为距离估定器两尖端间隔的7/10,则两目标间的间隔为100×1/10×7/10=7米。
同样:若两目标的间隔为距离估定器两尖端间隔的1.5倍,则两目标间的间隔为100×1/10×1.5=15米。
(2) 已知物体的宽度或两目标之间的间隔,求目标与所在点间的距离,可用下列公式计算:
目标与站立点间的距离=已知目标的间隔×10
例:已知前方两目标间的间隔为12米,正好为距离估定器两尖端所照准,则目标点与站立点间的距离为:12×10=120米。
此外,已知目标的间隔,但在瞄准时,小于或大于距离估定器两尖端的间隔,可用下列公式:
目标与所在点的距离=目标的实际间隔目标占距离估定器两尖端间的间隔的倍数×10
(注:用距离估定器测定现地目标距离的方法是简便的,但精度不高。)
(三)行军时间及速度计算
用仪器上的速度时间表,在量取里程的同时,可测定行军所需要的时间或在规定时间内的行军速度,其方法如下:
1、 行军时间计算:打开仪器,使里程表指针归零(表盘红线上)。在求出到达目的地里程的同时,速度时间表便按照1:100000比例尺里程,指出按13、15、17、19、21、23、25公里/小时
(外侧表,顺时针读数)及10、14、16、18、20、22、24、30公里/小时(内侧表,逆时针读数)速度行军各所需时间,若为在1:50000比例尺地图上所量得里程,则用手指轻拨测轮,使里
程减半,指针所指示的速度和时间即为所求。例如:在1:50000比例图上量得距离为40公里,若按“V20”速度走完全程,求所需时间。首先将指针拨至1:50000比例尺的20公里处,在V20圈
内指针所指即为所求。若规定的速度为表上没有显示之速度,则找出有倍率关系的速度,乘以倍率求得时间,如每小时行军速度为5公里,量得里程为30公里,求时间,便可读:“V10”为3小
时,由于“V10”是V5的2倍即将得数乘2或拨测轮使指针指示60公里处读V10得6小时,再如“V6”时,可读“V18”,将得数乘3或拨测轮使指针指示90公里处读“V18”得5小时,余类推。(注意:以上计算均未包括行军休息,调整及道路量取时的坡度和弯曲系数等,在组织行军时,应在表上加入有关数据)。
2、 行军速度计算,在求出到达目的地里程的同时,根据要求到达的时限,便可依速度时间计算表选择规定时限内的适当速度(注意:若为1:50000比例尺的里程应将规定时限加倍进行选择)作为行军速度。(注意:在求行军速度时,同时相应加入有关行军数据再进行计算)
(四) 测定斜面的坡度(俯仰角度)
打开仪器,使反光镜与度盘座略成45度,侧持仪器,沿照准、准星向斜面边瞄准,并使瞄准线与斜面平行,让测角器自由摆动,从反光镜中注视测角器中央刻线所指示俯仰角度表上的刻度分划,即为所求的俯仰角度(坡度)。
(五) 测量目标概略高度
已知目标(物体)与所在点之间的水平距离,先测定目标的俯仰角,再查高度表(见附表1),即可得知目标的高度,其方法如下:
1、 由地图上或用距离估定器求得所在点与欲测目标(如山顶、烟囱、塔尖等)的水平距离。
2、 侧持仪器,沿照准、准星向目标顶端瞄准,让测角器自由摆动至停止,看清测角器刻线所指示的俯仰角度值。
3、 查看高度表(附表1)或用米位公式计算即可得知高度。
例:已知测点至被测物水平距离为100米,用仪器测得俯仰角度为30,然后查高度表,在100米横格对准30竖格,查得被测物高度为57.74米。
四、仪器的维护与保养:
1、 放置仪器不要靠近铁磁性物质,以免损耗磁性。
2、 不可用测绘尺敲打物体,以免影响测量精度。
3、 反光镜勿扭弯,以免影响瞄准和看读分划,表面要保持光洁,不要用脏布、手去揩擦。
4、 仪器不用时应关闭,放入盒中,注意不要碰撞。