為什麼在使用儀器測量過程中只能

1. 測微目鏡測量譜線位置讀數時為什麼只能

物理實驗儀器中齒輪結構（或螺紋）中存在的間隙導致位移傳遞過程中，只沿著單向移動時是穩定的。如果先向一側傳遞位移，再向另一側傳遞位移，則中間方向改變時，由於齒隙的存在，動力齒會出現一點空轉。由於動力齒往往與我們讀數機構的標尺相連，空轉時導致讀數變化，但實際儀器測量狀態並未改變，這就是空程差。
所以測量He-Ne激光束波長時，微動手輪只能向一個方向轉動，以免引起空程誤差。

2. GPS測量為什麼只適用於平面測量而不適用於高程測量

GPS高程測量的制約因素

3.1 高程基準面的制約因素
3.1.1 大地水準面模型方面的限制
利用GPS求得的是地面點在WGS一84坐標系中的大地高，而我國的《中華人民共和國大地測量法式(草案)》規定，我國高程採用正常高。要想使GPS高程在工程實際中得到應用，必須實現GPS大地高向我國正在使用的正常高的轉化。
由上面GPS的測量原理可知，為了得到正常高H,，我們要知道高程異常值爹。對於長距離，GPS測量也能非常有效地得到大地高，但會遇到大地水準面和高程基準面方面的問題。由於大地水準面按經典的說法是:設想一個靜止的海水面向陸地延伸而形成一個封閉的曲面，其中通過平均海水面的那個水準面稱為大地水準面。但是，隨著現代大地測量的發展、測量精度的提高和多方面的需要，再把它說成與平均海水面重合就不能認為是嚴格的了。因此，我國的黃海高程基準實際上是近似高程系統。
這樣的一個大地水準面模型，其相對精度是很低的，從而也制約了GPS高程測量的精度。
3.1.2 高程基準方面的制約因素
由於我國高程基準面比較多，有大連高程基準、大沽高程基準、廢黃河基準、吳淞基準、1956年黃海高程基準等等，每一個高程基準都由一高程原點推算，有時一個點的高程值由一個或幾個高程基準面來決定。
如果這些高程面的海洋測量或水準測量有誤，都將會使高程基準面的基準偏離真實的重力模型，都會影響GPS高程轉換的精度。
3.2 GPS高程測f方面的制約因素
3.2.1 相位整周模糊度解算對GPS高程的制約
相位整周模糊度解算是否可靠，直接影響三維坐標的精度。在控制測量中，無論採用快速靜態或實時動態測量技術，都必須精確解算得到相位整周數，然而相位整周數模糊度的解算常常會出現解算錯誤的可能性，從而會影響高程測量的精度。
3.2.2 多路徑效應的制約因素
所謂多路徑效應是指測站附近反射物反射來自衛星的信號與衛星直接發射的信號同時被接收機接受，這兩種信號產生相互影響，使其觀測值偏離其真值，產生多路徑誤差。多路徑效應的影響分為直接的和間接的，並能對三維坐標產生分米級影響。
3.2.3 電離層延遲對高程剛量的影響
電離層對GPS測量的影響主要有:電離層群延(絕對測距誤差);電離層載波相位超前(相對測距誤差);電離層多普勒頻移(距速誤差);振幅閃爍信號衰減;磁暴、太陽耀斑等，這些電離層的變化都會延遲GPS信號的傳播路線。從而影響GPS的高程測量的精度。
3.2.4 星歷和參考坐標對高程的制約
衛星的星歷是描述衛星運行軌道的信息，精確的軌道信息是GPS定位的基礎。另外，為測定某點的高程就必須獲得該地區的一個理想的用WGS一84參考位置。衛星星歷質量的好壞及用WGS一84參考位置確定精度等將直接影響GPS的高程測量，可能會產生幾個PPM的影響。
3.2.5 天線高對高程瀏量的影響
天線高是一個明顯的誤差來源。如果使用三腳架，由於高度經常發生變化，外業要求必須對天線高測量進行嚴格檢查。若天線不是由一個廠家生產，則影響會更大，原因是有效相位中心不在同一高度上。
3.2.6 潮汐對GPS高程測量的影響
潮汐現象(包括陸地潮汐和海洋潮汐)對GPS高程測量也能產生很大的影響，特別是當基線超過100km的情況下，其影響可達到厘米級。

3. 在測量中為什麼要求測量鼓輪只向一個方向轉動而不得進進退退

因為手輪裡面都是齒輪，齒輪都不是完全貼合的,都有空隙的，空隙肯定比波長大的多，而你的干涉儀就是波長量級的，你單向調節的時候，每一個齒都是緊貼另外一個齒輪的其中一面的，但是另外一面肯定有空隙的。

如果你倒回來，那麼在鏡子沒有動的情況下，手輪卻走了零點幾個毫米,別小看這零點幾個毫米，就是幾千個波長出去了,誤差非常大，所以必須單向調節，只能超一個方向轉動，不能賴賴猴轉動。

(3)為什麼在使用儀器測量過程中只能擴展閱讀

鼓輪，全稱鼓式漁輪。英文名叫做「Drum Reel」，又名「鼓式卷線器」，其名字由來是因為其外觀圓桶狀，雖然「桶身高低 」（即漁輪的寬窄）各不相同，但都有點像大鼓的緣故。

漁輪，也叫漁線輪、放線器、卷線器，古稱釣車，是拋（海）竿釣魚必備釣具之一，通常有搖把、搖臂、逆止鈕、主體、輪腳、導線輪、線輪、拋線螺帽、勾線夾、線殼、泄力裝置等11個主要部件組成的一個收線傳動裝置，固定在拋竿手柄的前方的釣具，是構成拋竿釣組的主要釣具。

鼓式漁輪就是漁輪的一種，由於外觀呈圓桶狀而得名。它的特點是魚線的排列方向和出線方向一致，無論是出線還是進線，只要線軸直接轉動即可，不需要有大角度的轉折，這種幾乎平行的出入線方式，稱之為鼓式漁輪，如市面上所見的鼓型輪、電動輪、平行輪、水滴輪等，都屬於鼓式漁輪。

4. 測量時的注意事項

測量時的注意事項如下：

1、正確讀出刻度尺的零刻度、最小刻度(最小分度值）、測量范圍（量程）；把刻度尺的刻度盡可能與被測物體接近，不能歪斜；讀數時，視線應垂直於被測物體與刻度尺；讀出最小刻度以上各位數字；記錄的測量數據，包括准確值、估計值以及單位（沒有單位的數值是毫無意義的）。

2、要考慮測量溫度及濕度對測量結果的影響，量具和被測工件應盡可能放在同一環境溫度中，1m以下不少於1.5h，1～3m的為3h，超過3m時應在4h以上。要減小視力引起的誤差。一般常用多次測量求平均值的辦法減小誤差。測量周圍環境要求無震動、無磁場、無粉塵等。

測量四個要素

1、測量的客體即測量對象：由於幾何量的特點是種類繁多，形狀又各式各樣，因此對於特性，被測參數的定義，以及標准等都必須加以研究和熟悉，以便進行測量。

2、計量單位：1984年2月27日正式公布中華人民共和國法定計量單位，確定米制為我國的基本計量制度。在長度計量中單位為米（m），其他常用單位有毫米（mm）和微米（μm）。在角度測量中以度、分、秒為單位。

3、測量方法：對幾何量的測量而言，則是根據被測參數的特點，如公差值、大小、輕重、材質、數量等，並分析研究該參數與其他參數的關系，最後確定對該參數如何進行測量的操作方法。

4、測量的准確度：由於任何測量過程總不可避免地會出現測量誤差，誤差大說明測量結果離真值遠，准確度低。准確度和誤差是兩個相對的概念。由於存在測量誤差，任何測量結果都是以一近似值來表示。

5. 測量儀在測量過程中引入的誤差主要有哪些,如何 消除這些誤差

儀器誤差儀器誤差是指儀器不能滿足設計理論要求而產生的誤差。（1）由於儀器製造和加工不完善而引起的誤差。（2）由於儀器檢校不完善而引起的誤差。消除或減弱上述誤差的具體方法如下：（1）採用盤左、盤右觀測取平均值的方法，可以消除視准軸不垂直於水平軸、水平軸不垂直於豎軸和水平度盤偏心差的影響；（2）採用在各測回間變換度盤位置觀測，取各測回平均值的方法，可以減弱由於水平度盤刻劃不均勻給測角帶來的影響；（3）儀器豎軸傾斜引起的水平角測量誤差，無法採用一定的觀測方法來消除。因此，在經緯儀使用之前應嚴格檢校，確保水準管軸垂直於豎軸；同時，在觀測過程中，應特別注意儀器的嚴格整平。二、觀測誤差1．儀器對中誤差OO′ABD1D2δ1δ2ββ′θe圖3-23儀器對中誤差在安置儀器時，由於對中不準確，使儀器中心與測站點不在同一鉛垂線上，稱為對中誤差。如圖3-23所示，A、B為兩目標點，O為測站點，O′為儀器中心，OO′的長度稱為測站偏心距，用e表示，其方向與OA之間的夾角θ稱為偏心角。β為正確角值，β′為觀測角值，由對中誤差引起的角度誤差△β為：因δ1和δ2很小，故（3-12）分析上式可知，對中誤差對水平角的影響有以下特點：（1）△β與偏心距e成正比，e愈大，△β愈大；（2）△β與測站點到目標的距離D成反比，距離愈短，誤差愈大；（3）△β與水平角β′和偏心角

6. 在測量過程中，讀數顯微鏡為什麼只能單方向前進，而不

要不然測量就不準確了，誤差就大了

7. 在測量過程中,讀數顯微鏡為什麼只能單方向前進,而不準後退

是為了消除回程差
顯微鏡的內部構造中,讀數部分是由互相咬合的齒輪構成的,兩個齒輪之間不是完全無縫隙地咬合的,而是留有一定的空隙,所以當你前進時是一直帶著後一個齒輪前進的,但是如果後退一點的時候,就得先移動過那個空隙再帶動後一齒輪後退,這就叫做回程差.
所以,為了測量精確,必須消除回程差.

8. 儀器測量操作

（一）選擇測量參數

開啟筆記本電腦，打開主控軟體。

1.參數設置

點擊主界面工具欄上的 進行初始化參數設置。其初始化參數中灰色項不需要用戶設置（圖4－2－14）。

選擇 測量T₁，則為T₁模式，同時測量T₁、T₂；

不選擇測量T₁，則為T₂模式，僅測量T₂；

選擇 大功率電源模塊，控制電源箱輸出不同的電壓；

選擇 發射控制模塊，控制大功率發射；

選擇 放大器模塊，控制信號放大倍數；

選擇 模塊，測量發射電流電壓；

選擇 信號採集模塊，測量核磁共振信號；

選擇 控制LC諧振。

各參數說明見表4－2－1。

圖4－2－14 主控軟體參數設置界面

表4－2－1 參數初始化表

續表

圖4－2－15 系統初始化界面

固定項：不可變或者不需用戶設置的參數。

2.數據保存路徑設置

點擊參數設置菜單的設置（圖4－2－15）。

在彈出的對話框中，進行保存路徑設置。該路徑將存放所有的實驗數據，並且為測量的每一個日期創建一個文件夾。如果不進行該路徑設置，數據將默認保存在控制軟體的安裝路徑下Result文件夾內（圖4－2－16）。

3.測量初始脈沖矩

所謂激發脈沖矩，就是激發時間與激發電流的乘積。而在未測量時，並不知道發射電壓與電流的關系，因此，初始設置均默認線圈為1Ω電阻，按電壓和電流數值相等來設置。設置激發脈沖矩實際上是設置不同激發脈沖矩需要的發射電壓。通常測量100m所需的激發脈沖矩（Ams）為320、400、563、611、749、926、1122、1601、2117、2508、3044、3658、4435、5551、6633、7800；對應的激發電流（A）為8、10、14、15、18、23、28、40、52、62、76、91、110、138、165、195。在所設置的電壓下，經過發射後測得的真正的發射電流應該與這些值相近。故在測量過程中應不斷地校正這些設置值。

圖4－2－16 主控軟體數據保存路徑設置

初始設置：點擊參數設置窗口右下角的脈沖矩，出現如下窗口（圖4－2－17）。

儀器控制軟體提供了一些脈沖矩序列，可以直接載入。點擊載入可載入不同的脈沖矩序列，通常選擇如圖4－2－18所示。

打開後，點擊右下的「保存」按鈕，然後退出。這種選擇只是參考。

（二）測量步驟

1.串口確認

再次確認參數設置及儀器連接正確後，點擊探測儀控制軟體主界面工具欄上的 按鈕（圖4－2－19）。

如果主界面的狀態信息里串口狀態燈變紅則說明串口已打開。

圖4－2－17 主控軟體設置激發脈沖矩界面

圖4－2－18 主控軟體載入激發脈沖矩

2.開啟系統

開啟電源箱的系統開關，觀察主控箱上三個指示燈的狀態。綠色為狀態燈，紅色為電源燈，藍色為通訊燈。如果電源燈不亮，請迅速關閉電源，檢查連線。

3.設備檢測

點擊探測儀主控軟體主界面的 在界面左上動態信息顯示里觀察，所有設備是否正常或在儀器狀態信息欄中查看各模塊指示燈是否變紅。以下提示信息表示正常（圖4－2－20）。

圖4－2－19 主控軟體打開串口

圖4－2－20 儀器模塊檢測

若存在不正常，則迅速關閉電源，檢查線路後，重新開啟電源並進行設備檢測。

4.放大器設置

點擊 後，如圖4－2－21所示。

核磁共振地下水探測儀放大器分為兩種模式：一種是在工頻干擾嚴重的地區使用的陷波器的放大器，選用此模式時，選中陷波器，濾掉了一部分干擾，但也帶來一定的失真。另一種是工頻干擾較小的地區使用的無陷波器的放大器，此時沒有選中陷波器。通常使用不含陷波器的放大器設置。

圖4－2－21 主控軟體無陷波放大器設置

無陷波器放大器設置說明：

中心頻率：與激發頻率相同。

末級增益：1～16可選擇，通常選擇1。

配諧電容：選擇和配諧電容箱相同容值項。

輸出電平：0：0V，固定。

信號頻率：與激發頻率相同。

Q₁、Q₂：8～20，通常選10、15。Q1和Q2相同。

參數輸入完成後，開啟電源，點擊下載，此時在增益和帶寬的顯示框內將顯示放大器倍數和帶寬，如果沒有數據返回顯示，再次點擊下載後無任何反應，則應立即關閉電源，進行檢查。

有陷波器放大器設置如圖4－2－22所示。

圖4－2－22 主控軟體陷波放大器設置

陷波器中心頻率：與拉莫爾頻率相近的工頻奇次諧波，即50Hz的奇次諧波。例如當地拉莫爾頻率為2320Hz，則此處應設置為2350Hz；如果為2390Hz，此處也為2350Hz，而不是2400Hz。

末級增益：1～16可選擇，通常選擇1。

配諧電容：選擇和配諧電容箱相同容值項。

輸出電平：0：0V，固定。

信號頻率：與激發頻率相同。

Q1：8～20，通常選擇10、15。

Q2：固定為64不變。

圖4－2－23 儀器運行

參數輸入完成後，開啟電源，點擊下載，儀器正常則將放大器參數顯示出來。

5.系統運行

點擊探測儀主界面的「儀器操作」菜單內的「系統運行」，系統開始運行（圖4－2－23）。

每次測量第一次運行時主要觀察點如下：

1）主界面上「運行監視」欄里的激發電壓是否和所設置電壓一致，務必注意可能的誤設置，如主界面「運行監視」里的激發電壓與預設值不符合或是該處電壓值超出300V，應立即點擊「儀器操作」里的「停止運行」。激發電壓非常高時應立即關閉系統電源，防止損壞儀器；

2）觀察參數信息內的激發頻率、疊加次數、放大倍數等信息是否正確；

3）運行信息：觀察運行信息動態顯示窗口，不出現通訊錯誤等提示表示正常。

運行完一次後，注意觀察以下信息（圖4－2－24）。

圖4－2－24 主控軟體測量信號顯示區

如圖4－2－24中數字信息顯示分別表示如下。

Pulse1/16：已經測量脈沖矩個數/總脈沖矩個數；

Bad0Good2：當前脈沖矩測量，已測量的壞點（超出設定的測量范圍）個數和好點個數。

Noise（nV）：2.50E＋03Signal（nV）：2.4OE＋03：根據雜訊和信號的最大幅度設定合理的測量閾值。參數設置窗口裡的測量閾值與主界面里的「測量閾值」相同，因此在儀器運行時，直接在主界面改變測量閾值即可，更加方便操作。設置值為雜訊和信號中最大值的3～4倍即可。當雜訊幅度超過10000nV時，該點將不能測量，雜訊太大。

MaxCurrent（A）：9.52MinCurrent（A）：9.51：電流的最大與最小值，主要注意最大值。根據最大值，估計電壓與電流的關系，校正激發脈沖矩。

運行疊加幾次，觀察圖中初始信號，如果信號的開始部分信號較後面的信號幅值高出幾倍，則說明信號受繼電器影響。根據信號顯示橫坐標估計信號受影響的時間。停止運行，在參數設置中，更改信號的採集起始時間，將原來的起始時間和估計的受影響時間之和作為採集起始時間的新參數進行設置。

6.脈沖矩動態改變操作

測量之前選擇的脈沖矩序列，是由默認線圈等效電阻為1Ω，從而電壓與電流取同樣數值而得到的。但在不同的地點測量時，通常線圈等效電阻不是1Ω，故在測量過程中會不斷地改變將要測量的脈沖矩的值。

實際上設定脈沖矩的電壓值就是間接設定測量時應該發射的電流值，且200A左右即能夠測量100m深的含水層。

實際脈沖矩的值＝40ms×發射電流（A）

預設脈沖矩的值＝40ms×激發電壓（V）

核磁共振測量是利用電流形成的磁場激發地下水中氫質子。因此，對不同深度地層的測量即成為發射不同大小的電流。而發射電流的大小取決於電源電壓，因此，要進行激發脈沖矩的改變，或是說對探測深度的改變，就是對激發電壓的改變。在不同的地點，由於電感的改變，或電纜接頭接觸電阻的改變，導致了同一電壓發射出不同大小的電流。故在測量過程中，要仔細觀察在發射不同電壓時，特別是電壓超過70V時的發射電流，計算或估計出發射200～220A電流時電壓的大小，從而校正最後幾個大脈沖矩，重新設置大激發脈沖矩的值。電流與電壓的關系可近似按線性關系處理。

在測量過程中.要將設置脈沖矩盡量地接近設計脈沖矩。一般在電壓110V、脈沖矩4400Ams時，即能夠准確判斷電壓電流關系。假設此時實際發射的電流已經為140A，這個脈沖矩的值已經為140×40＝5600Ams，而初始設計的下一個脈沖矩為138×40＝5520Ams，這兩個脈沖矩已經接近，那麼下一個測量的脈沖矩就應該調整為165×40＝6600Ams。可以計算出發射165A的電流應該需要的電壓＝165×（110V/140）。設置這個激發電壓即可。同樣計算出195A的對應電壓。將不合理的脈沖矩修正。

進一步改進，可以在一個測點測量前，先試發射若干次電流，測量這個電流，由軟體自動調整電源電壓設定值，以使其滿足發射脈沖矩對電流的要求。存儲這個電壓與電流的比率，由此決定該測點所有脈沖矩的電壓。

圖4－2－25 疊加次數設置

7.動態調整疊加次數

在實際測量過程中，由於信號的強弱和環境雜訊的變化，疊加同樣的次數得到的信噪比不一樣。為了追求可信的信號，需要信噪比達到一定的要求，而當信噪比達不到測量要求且雜訊大時，應該增加疊加次數。通常雜訊在80nV以下時，認為測得的信號可靠。疊加次數可在主界面中調整如圖4－2－25所示。

9. 測量儀器使用過程中應注意哪些項

水準測量中應注意的事項： （1）、測量前，水準儀要進行檢驗與校正。 （2）、測站地面要堅實，腳架應踩穩，防止碰動。 （3）、前後視線要盡量等長，視線不宜過長（<100m）， 但也不宜過短（>10m）. （4）、瞄準標尺時，注意消除視差。每次讀數前符合氣泡務必嚴格居中。 （5）、水準尺應豎直，尺墊應踩實，轉點要牢固，在固定標志點 不得使用尺墊。 （6）、記錄要工整，計算要無誤，並及時進行校核計算。 （7）、讀數要准確，嚴格按照限差要求，誤差超限，必須重測。 （8）、同一測站觀測時，不要重復調焦。 （9）、同一測站上儀器和前後視標尺的三個位置應盡可能接近一條直線。 還有一點要注意的是觀測過程中雙眼要保持睜開，不要睜一隻眼，閉一隻眼。

10. 為什麼測量讀數時，鼓輪只能沿一個方向轉動而不能倒轉

倒轉的時候會由於儀器的精確度產生回程差，增加了實驗數據的誤差