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1、第第2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量学习目标：学习目标：通过本章的学习，了解水准仪的基本构造、水准点和水准路线、自动安平水准仪和精密水准仪的特点；理解水准测量原理；掌握水准仪的使用、普通水准测量的观测、记录、内业成果计算及水准仪的检验和校正方法、水准测量误差及其消减方法。具有图根水准点高程测量的外业观测与内业成果计算的能力。1建筑工程测量2 本章教学内容本章教学内容1.水准测量原理2.水准测量仪器和工具3.水准仪的使用方法及注意事项4.水准测量的方法5.水准测量成果计算6.水准仪的检验与校正7.水准测量误差及消减方法8.自动安平水准仪和电子水准仪简介建筑工程测量 第2章 水准仪及水准测
2、量 高程测量：高程测量：高程测量：高程测量：测定地面点高程的测量工作。测量高程方法主要有：测量高程方法主要有：水准测量、三角高程测量、GPS测量等。水准测量水准测量用水准仪进行高差测量用水准仪进行高差测量,测定地面点测定地面点高程的一种主要测量方法。高程的一种主要测量方法。三角高程测三角高程测量量量量 用经纬仪、测距仪或全站仪用经纬仪、测距仪或全站仪测定两点间的高差，测定地面点高程的一种测量方测定两点间的高差，测定地面点高程的一种测量方法。法。GPS GPS高程测量高程测量 用用GPSGPS接收机，收取卫星信号，接收机，收取卫星信号，测定点的高程。测定点的高程。3建筑工程测量 第2章 水准仪及
3、水准测量42.1 水准测量原理水准测量原理1.水准测量的概念水准测量的概念 2.测定两点高差的方法测定两点高差的方法 内容建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量 2.1.1 水准测量的概念水准测量的概念 利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测定两点间的高差，用已知点高程推求未知点高程。如图：定两点间的高差，用已知点高程推求未知点高程。如图：高差法Hi=HA+aHB=Hi-b视线高法视线高法建筑工程测量 第2章 水准仪及水准测量5 h hABAB=a =a b bH HB B=H=HA A+h+hABAB2.1
4、.2 测定两点高差的方法测定两点高差的方法：62.2 水准测量的仪器和工具水准测量的仪器和工具1.水准仪系列及适用水准仪系列及适用 2.DS3水准仪构造及各部件作用水准仪构造及各部件作用 3.水准尺和尺垫水准尺和尺垫 内容建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量 2.2.1 2.2.1 水准仪系列及适用水准仪系列及适用 DSDS0.50.5、DSDS1 1、DSDS3 3、DSDS1010、DSDS2020 D D大地测量仪器大地测量仪器 S S水准仪水准仪 数字数字 表示仪器的精度，即每公里往、返表示仪器的精度，即每公里往、返 测得高差中数的中误差（测得高差
5、中数的中误差（mmmm）。）。DSDS3 3型水准仪，该仪器标称精度为型水准仪，该仪器标称精度为3mm/km3mm/km。适。适用于一般工程测量或三、四等水准测量；用于一般工程测量或三、四等水准测量；DSDS0.50.5、DSDS1 1该仪器标称精度为该仪器标称精度为0.5mm/km0.5mm/km和和mm/km mm/km，属于精密水准仪，用于一、二等精密水准，属于精密水准仪，用于一、二等精密水准测量。测量。建筑工程测量 第2章 水准仪及水准测量7目镜水准管水准管目镜目镜圆水准器校正螺钉微动螺旋制动螺旋制动螺旋对光螺旋物镜准星缺口水准管圆圆水水准准器器三脚架三脚架脚螺旋脚螺旋2.2.2 DS
6、2.2.2 DS3 3型水准仪的构造及各部件作用型水准仪的构造及各部件作用主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。微倾螺微倾螺旋建筑工程测量 第2章 水准仪及水准测量8水准管的水准管的水准管的水准管的校正螺丝校正螺丝校正螺丝校正螺丝像片像片像片像片9目镜调焦环缺口和准星物镜调焦螺旋水平方向微动螺旋圆水准器水准管微倾螺旋脚螺旋气泡符合观察镜（1 1）望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数）望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数。由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、调焦螺旋组成；放大率一般为调焦螺旋组成；放大率一般为2530倍。倍。视准轴CC：物镜中心 与十字丝交
7、点的连线。CC建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量10（2）水准器水准器分为圆水准器和水准管，其作用：整平仪器，使视准轴处于水平位置。圆水准器 作用：粗略整平仪器 结构：如图所示 精度：一般为 8 10/2mm（气泡中心偏离零点2mm 所对的圆心角）建筑工程测量 第2章 水准仪及水准测量11管水准器 作用：精确整平 结构：如图所示 精度：一般=20/2mm 水准管的分划值：气泡中心偏离零点2mm所对的圆心角。公式：分析：R越大，越小，灵敏度越高。DS3:R=20.6265m =20建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量1
8、213符合棱镜的设置符合棱镜的设置符合棱镜的观察窗口符合棱镜的观察窗口气泡居中气泡居中气泡未居中气泡未居中建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量（3 3）基座）基座轴座轴座：承托仪器上部脚螺旋脚螺旋：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中连接板连接板：连接三脚架组成建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量轴座轴座脚螺旋脚螺旋连接板连接板14 2.2.3 水准尺和尺垫水准尺和尺垫1.1.水准尺水准尺塔尺塔尺 ：可以伸缩，一般全长：可以伸缩，一般全长3m3m、4m4m、5m5m，用于，用于等外水准测量等外水准测量。双面尺：双面尺：不可伸缩
9、，一般全长不可伸缩，一般全长3m3m，用，用于于三、四等水准测量。三、四等水准测量。2.2.尺垫尺垫 仅在仅在转点处转点处竖立水准尺时使用，竖立水准尺时使用，防止防止点位移动点位移动和和水准尺下沉水准尺下沉。建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量15162.3 水准仪的使用方法及注意事项水准仪的使用方法及注意事项1.水准仪的使用方法水准仪的使用方法 2.使用水准仪应注意事项使用水准仪应注意事项 内容建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量水准仪的使用方法是首先将打开，调节高度适水准仪的使用方法是首先将打开，调节高度适中、架头
10、大致水平，安装好仪器。微倾式水准仪的中、架头大致水平，安装好仪器。微倾式水准仪的使用方法到归纳为八个字：使用方法到归纳为八个字：粗平粗平照准照准精平精平读数读数 .3.1 .3.1 水准仪的使用方法水准仪的使用方法建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量17建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量1.1.粗平粗平目的：使圆水准气泡居中，目的：使圆水准气泡居中，视准轴粗略水平。方法：仪视准轴粗略水平。方法：仪器安装后，先移动一个脚架器安装后，先移动一个脚架使圆气泡大概居中，然后用使圆气泡大概居中，然后用脚螺旋使圆气泡居中。如下脚
11、螺旋使圆气泡居中。如下图所示：图所示：脚螺旋脚螺旋18粗平举例：粗平举例：通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。固定两个脚架，移动第三个脚架使固定两个脚架，移动第三个脚架使圆气泡偏离边缘；圆气泡偏离边缘；用脚螺旋使圆气泡居中；用脚螺旋使圆气泡居中；方法：方法：左手拇指法则左手拇指法则 先旋转两个脚螺旋，然后旋转先旋转两个脚螺旋，然后旋转第三个脚螺旋；第三个脚螺旋；旋转两个脚螺旋时必须作旋转两个脚螺旋时必须作相对相对地地转动，即旋转方向应相反。转动，即旋转方向应相反。气泡移动的方向始终和左手大气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致拇指移动的方向一致。建筑工程测量 第2
12、章 水准仪及水准测量粗平举例：粗平举例：通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。固定两个脚架，移动第三个脚架使固定两个脚架，移动第三个脚架使圆气泡偏离边缘。圆气泡偏离边缘。用脚螺旋使圆气泡居中。用脚螺旋使圆气泡居中。方法：方法：左手拇指法则左手拇指法则 先旋转两个脚螺旋，然后旋转先旋转两个脚螺旋，然后旋转第三个脚螺旋。第三个脚螺旋。旋转两个脚螺旋时必须作旋转两个脚螺旋时必须作相对相对地地转动，即旋转方向应相反。转动，即旋转方向应相反。气泡移动的方向始终和左手大气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致拇指移动的方向一致。建筑工程测量 第2章 水准仪及水准测量粗平举例：粗平
13、举例：通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。固定两个脚架，移动第三个脚架使固定两个脚架，移动第三个脚架使圆气泡偏离边缘。圆气泡偏离边缘。用脚螺旋使圆气泡居中。用脚螺旋使圆气泡居中。方法：方法：左手拇指法则左手拇指法则 先旋转两个脚螺旋，然后旋转先旋转两个脚螺旋，然后旋转第三个脚螺旋。第三个脚螺旋。旋转两个脚螺旋时必须作旋转两个脚螺旋时必须作相对相对地地转动，即旋转方向应相反。转动，即旋转方向应相反。气泡移动的方向始终和左手大气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致拇指移动的方向一致。粗平举例：粗平举例：通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。通过调节脚螺旋，使圆气泡居中。固定两
14、个脚架，移动第三个脚架使固定两个脚架，移动第三个脚架使圆气泡偏离边缘；圆气泡偏离边缘；用脚螺旋使圆气泡居中；用脚螺旋使圆气泡居中；方法：方法：左手拇指法则左手拇指法则 先旋转两个脚螺旋，然后旋转先旋转两个脚螺旋，然后旋转第三个脚螺旋；第三个脚螺旋；旋转两个脚螺旋时必须作旋转两个脚螺旋时必须作相对相对地地转动，即旋转方向应相反。转动，即旋转方向应相反。气泡移动的方向始终和左手大气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致拇指移动的方向一致。.照准照准目的：照准水准尺，并使水准尺和十字丝成像清晰。方法：初步照准（用瞄准器对准目标）看清目标（转动物镜对光螺旋）照准目标（转动微动螺旋）消除视差（慢慢转
15、动对光螺旋）建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量23注意：照准时应消除视差。视差：当目镜、物镜对光不够精细时，目标的影像不在十字丝平面上，以致两者不能同时被看清。消除方法：仔细进行目镜、物镜调焦。24建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量3.精平精平目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。方法：调节微倾螺旋，使气泡影像符合。方法：调节微倾螺旋，使气泡影像符合。建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量25.读数读数 用十字丝中丝在用十字丝中丝在水准尺
16、上按从小到大水准尺上按从小到大的方向读数，读取米、的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。（估读数）四位数字。如右图的读数如右图的读数:.609m.609m、1.865m1.865m注意：读数前必须精平，注意：读数前必须精平，精平后立即读数。精平后立即读数。建筑工程测量建筑工程测量 第第2 2章章 水准仪及水准测量水准仪及水准测量26 2.3.2 2.3.2 使用水准仪应注意的事项使用水准仪应注意的事项1.1.搬运仪器搬运仪器时要检查仪器箱是否扣好或锁好时要检查仪器箱是否扣好或锁好2.2.从箱内取出仪器从箱内取出仪器时要注意仪器在箱内的位置时要注意仪器在箱内的位置3.3.安安装装仪器仪器时要注意旋紧脚架螺旋和连接螺旋时要注意旋紧脚架螺旋和连接螺旋4.4.操作仪器操作仪器时用力要均匀且轻，正确使用各种螺旋时用力要均匀且轻，正确使用各种螺旋5.5.搬站搬站时左手抱住仪器，右手抱住脚架，距离较远时要仪器时左手抱住仪器，右手抱住脚架，距离较远时要仪器装箱上锁装箱上锁6.6.在烈日下或雨天进行观测在烈日下或雨天进行观测要注意防晒和防雨要注意防晒和防雨7.7.仪器用
