水准仪的使用及注意事项

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1、水准仪的使用及注意事项一、水准仪的历史水准仪是在1718世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初， 在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。50年代初出现了自动安平 水准仪，60年代研制出激光水准仪。90年代研制出了数字水准仪。二、水准仪的分类 水准仪是水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、 垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准 仪（又称电子水准仪）。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。微倾水准仪。借助微倾螺 旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器联结成一体。凭借微 倾螺旋

2、使管水准器在竖直面内微作俯仰，符合水准器居中，视线水平。自动安平水准仪。 借助自动安平补偿器获得水平视线。当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望 远镜作相对移动，从而迅速获得视线水平时的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工效高、精 度稳定。激光水准仪。利用激光束代替人工读数。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内 使其沿视准轴方向射出水平激光束。在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶，即可进行 水准测量；数字水准仪，这是上世纪90年代新发展的水准仪，集光机电、计算机和图像 处理等高新技术为一体，是现代科技最新发展的结晶。（1）微倾水准仪是借助于微倾螺旋 获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先

3、用圆水准器将仪器粗略整平，每次读数前再借助 微倾螺旋，使符合水准器在竖直面内俯仰，直到符合水准气泡精确居中，使视线水平。微倾 的精密水准仪同普通水准仪比较，前者管水准器的分划值小、灵敏度高，望远镜的放大倍率 大，明亮度强，仪器结构坚固,特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固，装有光学测微器， 并配有精密水准标尺，以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪其望远镜放大倍率 为40倍，管水准器分划值为10/2毫米，光学测微器最小读数为0.05毫米，望远镜照准部 分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。（2）自动安平水准仪是借助于自动安 平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视

4、线有微量倾斜时,补偿器 在重力作用下对望远镜作相对移动，从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。补偿 的基本原理是:当望远镜视线水平时,与物镜主点同高的水准标尺上物点P构成的像点Z0应 落在十字丝交点Z上。当望远镜对水平线倾斜一小角后，十字丝交点Z向上移动，但像点 Z0仍在原处，这样即产生一读数差Z0Z。当很小时可以认为Z0Z的间距为?f （f为物镜焦 距），这时可在光路中K点装一补偿器，使光线产生屈折角116,在满足?f=116?s0（s0为补 偿器至十字丝中心的距离，即KZ）的条件下，像Z0就落在Z点上；或使十字丝自动对仪 器作反方向摆动，十字丝交点Z落在Z0点上。如光路中不采用光线屈

5、折而采用平移时，只 要平移量等于Z0Z,则十字丝交点Z落在像点Z0上,也同样能达到Z0和Z重合的目的。 自动安平补偿器按结构可分为活动物镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个 “摆”，当望远镜视线略有倾斜时，补偿元件将产生摆动，为使“摆”的摆动能尽快地得到稳 定，必须装一空气阻尼器或磁力阻尼器。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定，尤其在 多风和气温变化大的地区作业更为显著。（3）激光水准仪利用激光束代替人工读数的一种 水准仪。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内，使其沿视准轴方向射出水平激光束。利用 激光的单色性和相干性，可在望远镜物镜前装配一块具有一定遮光图案的玻璃片或金属片， 即

6、波带板，使之所生衍射干涉。经过望远镜调焦，在波带板的调焦范围内，获得一明亮而精 细的十字型或圆形的激光光斑，从而更精确地照准目标。如在前、后水准标尺上配备能自动 跟踪的光电接收靶，即可进行水准测量。在施工测量和大型构件装配中，常用激光水准仪建 立水平面或水平线。（4）数字水准仪数字水准仪是目前最先进的水准仪，配合专门的条码 水准尺，通过仪器中内置的数字成像系统，自动获取水准尺的条码读数，不再需要人工读数。 这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度，避免人为的主观读数误差，提高测量精度和效率。 三、水准仪的使用方法及注意事项水准仪广泛用于水利行业，是测量水平高低的仪器，具 有精度高、使用方便、快速、可

7、靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、 沉降观测等。（一）水准仪器组合：1.望远镜2.调整手轮3.圆水准器4.微调手轮5.水平 制动手轮6.管水准器7.水平微调手轮8.脚架（二）水准仪的使用步骤水准仪的使用包括： 水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。1.安置安置是将仪器安装在可以伸 缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水 平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。2.粗 平粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法 用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆

8、指运动的方向一致。3.瞄准 瞄准是 用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十 字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺 旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水 准尺的像靠于十字竖丝的一侧。4.精平精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪， 在水准管上部装有一组棱镜，可将水准管气泡两端，折射到镜管旁的符合水准观察窗内，若 气泡居中时，气泡两端的象将符合成一抛物线型，如图）-1 （a）所示，说明视线水平。若气 泡两端的象不相符合，如图9-11 （b）所示，说明视线不水平。这时可

9、用右手转动微倾螺旋 使气泡两端的象完全符合，仪器便可提供一条水平视线，以满足水准测量基本原理的要求。 注意？气泡左半部份的移动方向，总与右手大拇指的方向不一致。5.读数用十字丝，截 读水准尺上的读数。现在的水准仪多是倒象望远镜，读数时应由上而下进行。先估读毫米级 读数，后报出全部读数。注意，水准仪使用步骤一定要按上面顺序进行，不能颠倒，特别 是读数前的符合水泡调整，一定要在读数前进行。（三）操作要点：在未知两点间，摆开 三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟 着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是 平水。将望远

10、镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后 视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到 记录本上。计算公式：两点高差=后视一前视。四、水准仪的校正方法：将仪器摆在两 固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平 线，称为a、b 。计算如果a-ba-b 时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将 水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。五、水准 仪保养与维修1.水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大 的作用；2.避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器；3.每个微调都应轻轻转动，不要用 力过大。镜片、光学片不准用手触片；4.仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理； 5.每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。