工程测量仪器和专用仪器向自动化方向发展

7.1.4　工程测量仪器和专用仪器向自动化方向发展

(1)精密角度测量仪器已发展到用光电测角代替光学测角，光电测角能够实现数据的自动获取、改正、显示、存储和传输，测角精度与光学仪器相当并有超过。如T2000、T3000电子经纬仪采用动态测量原理，测角精度达到0.5″。马达驱动的电子经纬仪和目标识别功能实现了目标的自动照准。

(2)精密工程安装、放样仪器，以全站式电子测速仪发展最为迅速。全站仪不仅具有测角和电子测距的功能，而且具有自动记录、存储和运算能力，有很高的作业效率。最新的全能型全站仪，在完善的硬件条件下，包含了丰富的软件，可实现地面控制测量、施工放样和大比例尺碎部测量的一体化，同时还解决了中文菜单的提示和操作问题。

(3)精密距离测量仪器，其精度与自动化程度愈来愈高。干涉法测距精度很高，例如:欧洲核子中心(CERN)在美国HP5526A激光干涉仪上，设计了有伺服回路控制的自准直反射器系统，施测60m以内距离误差小于0.01mm;瑞士与英国联合生产的ME5000电磁波测距仪，采用He-Ne红色激光束，单镜测程达5km，精度为±0.2mm±(0.1～0.2ppm)。

(4)高精度定向仪器，陀螺经纬仪在自动化观测方法上有了较大进步。采用电子计时法，定向精度从±20″提高到±4″。新型陀螺经纬仪由微处理器控制，可以自动观测陀螺连续摆，并能补偿外部干扰，因此时间短精度高，例如德国DMT生产的Gyromat 2000陀螺经纬仪只需9min观测就能获得±3″的精度。目前陀螺经纬仪正向激光陀螺定向发展。

(5)精密高程测量仪器，采用数字水准仪实现了高程测量的自动化。例如，Leica NA3000和Topcon DL101全自动数字式水准仪和条码水准标尺，利用图像匹配原理实现自动读取视线高和距离，测量精度达到每公里往返测量标准差为0.4mm，测量速度比常规水准测量快30%;德国REN002A记录式精密补偿器水准仪和Telamat激光扫平仪实现了几何水准测量的自动安平、自动读数和记录、自动检核，为高程测量和放样提供了极大的方便。

(6)工程测量专用仪器，主要指用于应变测量、准直测量和倾斜测量等需要的专用仪器。应变测量仪器有直接使用的各种传感器，及用机械法和激光干涉法的精密测量应变的仪器，如欧洲核子中心研制的Distinvar是精密机械法测距的装置，精度达0.05mm;激光干涉仪测量精度达10^－7以上，可用于直接变形测量，还可检核其他仪器。用于地面或高大建筑物倾斜测量的倾斜仪，一类是根据“长基线”做成的静力水准仪，精度高达0.001″，如国产的FSQ;另一类采用垂直摆或水平气泡作为参考线，通过机械法或电学法测量倾斜，精度为0.01″。遥测倾斜仪主要用于监测滑坡、地面沉陷、地壳形变等方面。波带板激光准直系统的精度在大气中为10^－3～10^－4，在真空中为10^－7以上。它已成功地用于精密的轨道安装和加速器磁块的定位、大坝变形观测等，例如北京正负电子对撞机工程的直线加速器的安装。