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DQY-1型地质罗盘仪使用说明书.doc

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DQY-1型地质罗盘仪使用说明书.doc
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DQY-1 型地质罗盘仪使用说明书白色指针对着 0 度为北一、用途DQY-1 型地质罗盘仪主要用途可供:1 测产状:包括走向、倾向、倾角;2 地形草测:包括定方位(即交会定点),测坡角,定水平;3 测垂直角。二、主要性能1 磁针阻尼时间(磁针偏转 90°至停留在原位置上的时间) 为 30-60 秒。2 读数误差:a 磁针转动前后所指示之度数误差不大于 0.5°;b 磁针在 0-180°、90-270 °处由于偏心所引起误差不大于 0.5°;c 测角器的读数误差不大于 0.5°3 水准器灵敏度:a 长水准器为 15′±3′/2mmb 圆水准器为 30′±5′/2mm4 仪器外形尺寸(长×宽×高)为 85×73×35 毫米 3。5 仪器重量不超过 0.27kg。三、原理、结构1 原理:本仪器是利用一个磁性物体( 即磁针)具有指明磁子午线的一定方向的特性,配合刻度环的读数,可以确定目标相对于磁子午线的方向。根据两个选定的测点(或已知的测点) ,可以测出另一个未知目标的位置。2 结构(参考结构简图) 仪器由上盖 6 与外壳 13 通过联接合页 8 构成仪器主体。上盖内装有反光镜 7,可使目标映入镜中。外壳 13 的外部装有长照准器 1,配合小照准器 5,可瞄准目标。外壳内装有刻度盘 2 和磁针 3,可以直接读出目标的方位值,圆水准器 10 可以指示仪器的水平位置。长水准器 4 和指示盘 11 供测量坡角用,可以在方向盘 12 的倾角刻度上直接读数。开关 9 为磁针制动机构,在外壳的外面备有磁偏角调整轴。该仪器具有结构紧凑、体积小、携带方便、精度可靠、性能稳定等特点。四、使用方法(一)测产状( 包括走向、倾向、倾角) 1 测走向:走向即岩脉在水平上投影的方向。将仪器上盖(6)打开到极限位置,调好本地区的磁偏角,将仪器两个长边靠在岩层的特征面(具有代表性的面),保持圆水泡居中,则读磁针北极所指示的度数,即为岩层的走向。 2 测倾向:垂直于走向所指示的面的方向用联接合页(8)下边的底盘的短边或上盖的背面靠稳岩层的特征面,保持圆水泡居中,则读磁针北极所指示的度数,即为岩层的倾向。3 测倾角:垂直于走向水平面夹角的角度。打开上盖(6)到极限位置,仪器的侧边垂直于走向而贴紧岩层的特征面,调长水泡居中,读指示器所指的方向盘的度数,即为岩层的倾角。在实际测量中,走向和倾向两因素,只需测其中一个就可以,因为走向和倾向是互为 90°的关系(二)地形草测( 包括定方位、测坡角、定水平线) 1 定方位:目标所处的方向和位置。定方位也叫交会定点。①当目标在视线(水平线)上方时的测量方法。右手握紧仪器,上盖背面向着观察者,手臂贴紧身体,以减少抖动,左手调整长照准器和反光镜,转动身体,使目标、长照准尖的像同时映入反光镜,并为镜线所平分,保持圆水泡居中,则读磁针北极所指示的度数,即为该目标所处的方向。按照同样的方法,在另一测点对该目标进行测量,这样两个测点对同一目标进行的测量得出两线沿着测出的度数,相交于目标,就得出目标的位置。②当目标在视线(水平线)下方时的测量方法。右手紧握仪器,反光镜在观察者的对面,手臂同样贴紧身体,以减少抖动。左手调整长照准器和上盖,转动身体,使目标、照准尖同时映入反光镜的椭圆孔中,并为镜线所平分,保持圆水泡居中,则读磁针北极所指示的度数,即为该目标所处的方向。按照同样的方法,在另一测点对该目标进行测量。这样从两个测点对该目标进行测量,得出两线沿着测出的度数,相交于目标,就得出目标的位置。2、测坡角:目标到观察者与水平面的夹角。右手握住仪器外壳和底盘,长照准器在观察者的一方,将仪器平面垂直于水平面,长水泡居下方。左手调整上盖和长照准器,使目标、照准尖的孔同时为反光镜椭圆孔刻线所平分。然后右手中指调整手把,从反光镜中观察长水泡居中,此时指示盘在方向盘上所指示的度数,即为该目标的坡角。 如果测某一坡面的坡角,则只需把上盖打开到极限位置,将仪器侧边直接放在该坡面上,调整长水泡居中,读出角度,即为该坡面的坡角。(与测产状中的倾角相同。)。3、定水平线:把长照准器扳至与盒面成一平面,上盖扳至 90°,而照准尖竖直,平行上盖,将指示器对准“0” ,则通过照准尖上的视孔和反光镜椭圆孔的视线,即为水平线。(三)测物体的垂直角把上盖扳到极限位置,用仪器侧面贴紧物体(如钻杠) 具有代表性的平面,然后调长水泡居中,此时指示器的读数,即为该物体的垂直角。五、注意事项1 磁针和顶针、玛瑙轴承是仪器最主要的零件,应小心保护,保持干净,以免影响磁针的灵敏度。不用时,应将仪器关牢。仪器关上后,通过开关和拨杆的动作将磁针自动抬起,使顶针与玛瑙轴承脱离,以免磨坏顶针。2 所有合页不要轻易拆卸,以免松动而影响精度。3 仪器尽量避免高温暴晒,以免水泡漏气失灵。4 合页转动部分应经常点些钟表油以免干磨而折断。5 长时期不使用时,应放在通风、干燥地方,以免发霉。通用指北针应用介绍一般的地质测量,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) 。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。
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