全站仪棱镜的测定方法与常数测量详细教程

全站仪棱镜的基本知识

图1为棱镜结构图

（1）当反射棱镜的作用是使用反射棱镜（或反射片）作为反射距离时，反射棱镜接收来自全站仪的光信号并将其反射回来。全站仪发出光信号，接收从反射棱镜反射的光信号，计算光信号的相位移，间接获得光通过的时间，最后测量全站仪与反射棱镜之间的距离。

（2）反射棱镜的原理反射棱镜的工作原理实际上是光的反射定律和折射定律。当光在同一介质中反射时，其反射角度等于入射角度；当光从一个介质的垂直两个介质平面进入另一个介质时，不会发生折射。

图2

棱镜的实际应用如图1所示；棱镜尾部的结构是三面正交(图2所示)A.B.C表面)，其形状如图2所示；原理如图3所示。图3中的直角三角形是反射棱镜尾部结构的一个截面，其中一个角度为90度，A表面和B面相互垂直。R1当反射光进入表面B时，反射光进入表面A，最后反射光进入表面A。R2返回，其方向与R1的方向相互反转。根据光的反射定律，可以知道以下关系：

图3

即R1和R2是平行的。也就是说，反射棱镜可以将光线按原路发射回去。

(3)由于空气的折射率近似，棱镜常数等于1.0、玻璃的折射率等于1.5.根据该公式，光通过玻璃的速度小于通过空气的速度。当使用全站仪器测量仪器与反射棱镜之间的距离时，仪器根据测量显示的距离比实际距离长。因此，棱镜的常数取决于玻璃的折射率和棱镜的厚度（光线通过的长度）。假设反射棱镜的顶点在测点的直线上，则棱镜（玻璃材料）折射率的校正值为棱镜的常数。然而，在实际应用中，由于安装和固定的需要，棱镜的顶点不在测点的直线上。

图4

实际应用的棱镜常数计算方法(

如图5所示)如下：

图5

例如，当应用制造商制造的反射棱镜时，会发现其手册中有两个标称的棱镜常数，即-40和-30；这是通过增加或减少一个外部框架来改变棱镜常数。事实上，它只是改变了公式中的H值。

（4）反射棱镜的类型。仪器发出的测距光束会随着通过的距离的增加而扩大光束。当使用反射棱镜时，仪器接收到的返回光会减弱。在实践中，长距离测量使用多个反射棱镜。常用的棱镜有：单棱镜；3棱镜；9棱镜；简单棱镜；基准单棱镜等。

全站仪棱镜常数的测量

确定全站仪测距棱镜常数的方法“六段法”和“三站法”现在简要介绍两种“三站法”：

1.在相对平坦的地面上选择三点A.B.C，并使间距大致相同。

2.在A点设站测量AC两组之间的水平距离，每组读数五次，两组的平均值为Dac。

3.在C点设站测量CA两组之间的水平距离，每组读数五次，两组的平均值为Dca。

4.在B点设站测量BC.BA水平距离各两组，每组读数五次，其平均值分别为Dbc和Dba。

5.棱镜常数△＝（Dba＋Dbc－（Dac＋Dca）/2）/2。

6.棱镜加常数C＝－△。

7.如果设置在徕卡全站仪中，徕卡原有棱镜的常数为34.4mm，然后，将这个棱镜常数设置为C。但这个棱镜本身的棱镜常数是：（C-34.4）mm。棱镜常数光在反射棱镜中传播的过度时间会增加测量距离的一定值，也就是说，光在玻璃中的传播速度比空气中的传播速度慢。通常，我们将增加的值称为棱镜常数。通常，棱镜常数已标记在制造商附加的说明书或棱镜上，用于测量距离。当用于全站仪不匹配的反射棱镜时，必须首先确定棱镜常数。

注意事项：

1.我们常用的中杆的棱镜可以从前面和后面安装。即使使用同一对中杆的棱镜常数，安装位置也不同。

2.外业作业前，应先确定全站仪的棱镜常数。

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