[科普中国]-光学侧风经纬仪

简介

光学测风经纬仪是一种观测气球仰角和方位的精密光学仪器，它有多种类型，在结构、性能上有所差异，但其主要原理基本相同，我国气象台站使用的有五八式、六三式、CFJ-2型等。测风经纬仪是高空风观测中使用的一种主要仪器，施放气球后，借助于经纬仪上的光学望远镜，由人眼追踪气球，使其瞄准气球的位置，从刻度盘上直接读出仰角和方位角的度数(读数精度一般为0.05°)。1

注意事项测风经纬仪与一般大地测量用的经纬仪结构有所差异，以适应气球追踪的特殊要求，测风经纬仪望远镜的光轴有90°的折角，这样，气球在天空任何位置，即使在天顶时，也可使望远镜的目镜光轴能保持在与观测员的眼睛同一高度的水平面上，使观测员保持平视而不必仰头观测，气球在天空中是随时移动的，这要求测风经纬仪的光学系统既有足够的放大率，又有广阔的视野，保证气球不易移出视野，达到较高的观测高度.但放大率高时与视野角将缩小，因此测风经纬仪有两个望远镜，分别满足两方面的要求。测风经纬仪的调整及读数也要在保证精度的情况下灵活、方便，既能迅速、准确地瞄准气球，又能很快读数，内读数的测风经纬仪其仰角、方位角的示度值映显在目镜内，可以在观测球影的同时，从目镜中读取示度值，此外，为满足夜间测风的需要，经纬仪上有照明设备，供夜间照亮指示视野中心的十字丝及读数盘。1

构造光学系统由目镜和两个物镜及反光镜组成的主、辅望远镜，用以增强人眼的分辨能力，追踪球影，为使光轴有90°的折角，有与目、物镜互成45°角的大、小两个全反射平面镜使物镜的光轴与目镜主轴相垂直，大、小物镜的光轴是互相平行的，主望远镜的放大倍数为25倍，但视野角小，约2.5°。在放球时，球移动的角度变化大，这时需采用粗瞄准器，使物锁基本对准气球，然后应用视角为17°的辅助望远镜追踪球影.球影稳定后，转动望远系统变倍手轮，可变换望远系统，改用主望远镜，转动仰角和方位角微动手轮，使球影保持在主望远镜十字线，在规定时间进行读数(一般每分钟读数一次)。

读数系统及转动系统经纬仪的转动系统用来调整望远镜的方位及仰角，可以用手直接转动望远镜的镜简使之绕水平轴或垂直轴旋转，这是粗调，以实现快速转动.而转动仰角及方位手轮时，可实现微调.方位及仰角刻度盘是随镜简一起转动的，利用读数游尺可以读出方位及仰角，

水平调整装置水平调整装置包括一个水准管及三个调平螺旋，水准管及仪器的竖轴保持垂直，使水准管与任意两个调平螺旋平行，转动调平螺旋使水准泡处于正中，然后将经纬仪转动120°，再次调整水平，一般说来，经过两次调平后，整个经纬仪的底盘已处于水平面上，此时任意旋转经纬仪，水准泡将始终保持在中间位置，仪器的仰角读数才是正确的。

照明装置读数窗和定位目标物十字线均有照明装置，白天采用自然光线做光源，观测时，转动进光反射镜的位置，使读数窗采到合适的光线。夜间观测时，用小电珠作光源，采用3 V电池供电，按钮开关按人时接通电源，放手即断开电路，旋入就一直接通。

此外还有确定方位用的磁针，等等。1