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1、第五节第五节 水准仪的检验和校正水准仪的检验和校正一、水准仪的主要轴线及其应满足的几何关系一、水准仪的主要轴线及其应满足的几何关系一、水准仪的主要轴线及其应满足的几何关系一、水准仪的主要轴线及其应满足的几何关系CCLLVVLL竖轴竖轴(VV) :(VV) : 望远镜的旋转轴望远镜的旋转轴 圆水准器轴圆水准器轴(LL):(LL):过零点的球面法线过零点的球面法线 水准管轴水准管轴（LLLL）: : 过零点作水准管圆弧切线过零点作水准管圆弧切线 视准轴视准轴（CC):CC): 十字丝交点与物镜光心的连线十字丝交点与物镜光心的连线水准管轴水准管轴LL 视准轴视准轴CC圆水准轴圆水准轴LL 竖轴竖轴V
2、V横丝要水平（即：横丝横丝要水平（即：横丝VV）CCLLVVLL二二. .水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正（一）圆水准器的检验与校正（一）圆水准器的检验与校正1、目的、目的 ： 检验圆水准轴是否平行于仪器竖轴。检验圆水准轴是否平行于仪器竖轴。当两轴平行，而圆水准气泡居中时，竖轴当两轴平行，而圆水准气泡居中时，竖轴就处于铅垂位置。就处于铅垂位置。2、检验：、检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋 转转180，看气泡是否居中。，看气泡是否居中。3、校正：、校正：用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半, 再用三再用三个个“校正螺旋校正螺旋”，使气
3、泡居中。，使气泡居中。 （二）十字丝横丝的检验与校正（二）十字丝横丝的检验与校正 1、目的目的 检验横丝是否垂直竖轴。当横丝垂直竖轴，检验横丝是否垂直竖轴。当横丝垂直竖轴，而竖轴处于铅垂位置时，横丝是水平的。而竖轴处于铅垂位置时，横丝是水平的。2、检验：、检验：粗略整平后，用横丝的一端对准一固定点粗略整平后，用横丝的一端对准一固定点 P，转动微动螺旋，看转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。点是否沿着横丝移动。 3、校正：、校正：旋下目镜处十字丝环外罩，旋松十字丝旋下目镜处十字丝环外罩，旋松十字丝板座的四颗固定螺丝，轻轻旋动十字丝板座，使板座的四颗固定螺丝，轻轻旋动十字丝板座，使横丝水平，然后
4、，再将四颗固定螺丝拧紧，盖上横丝水平，然后，再将四颗固定螺丝拧紧，盖上护盖。护盖。（三）水准管轴（三）水准管轴视准轴（视准轴（i角）的检校角）的检校角的定义角的定义：水准仪的管水准轴与视准轴在垂直平面上的垂直投影的夹角，叫做水准仪的 角。规定:视线上仰所产生的角为正,反之,为负。水准仪的 式中： A、B间实测高差 A、B间正确高差 必须使 若则=1、目的、目的 ：检验水准管轴是否与视准轴平行。：检验水准管轴是否与视准轴平行。若条件满足，当水准管气泡居中时，视准若条件满足，当水准管气泡居中时，视准轴水平。轴水平。2、检验：、检验： （1）平坦地上选）平坦地上选A、B两点，约两点，约80m。 （2
5、）在中点）在中点C架仪，读数架仪，读数 （3）在距）在距B点约点约23m处架仪，读数处架仪，读数得得 若若 ,则水准管轴则水准管轴不平行视准轴。不平行视准轴。（4 4）也可按下式，可计算出也可按下式，可计算出i i角：角：h h3mm3mm时，应校正水准管。时，应校正水准管。说明：对说明：对S3S3水准仪，若水准仪，若i20i20，需校正。，需校正。 3、校正、校正 旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准(a(a2 2) )，这时视这时视准轴处于水平位置，但水准管气泡不居中准轴处于水平位置，但水准管气泡不居中(符
6、合气符合气泡不吻合泡不吻合)。用校正针先拨松水准管左（或右）边用校正针先拨松水准管左（或右）边的校正螺丝，使水准管能够活动，再一松一紧拨动的校正螺丝，使水准管能够活动，再一松一紧拨动上、下两个校正螺丝，使气泡重新居中，最后再旋上、下两个校正螺丝，使气泡重新居中，最后再旋紧左（或右）边的校正螺丝。紧左（或右）边的校正螺丝。 误差来源：误差来源： 仪器误差仪器误差 观测误差观测误差 外界条件的影响外界条件的影响 第六节第六节 水准测量的误差分析及注意事项水准测量的误差分析及注意事项 一、一、仪器误差仪器误差1 1、仪器校正后的残余、仪器校正后的残余i i角误差角误差： 原因：原因： i i角误差检
7、校后的残余值角误差检校后的残余值 方法：观测时注意使前、后视距相等，可消除或方法：观测时注意使前、后视距相等，可消除或减弱其影响。减弱其影响。 2 2、水准尺误差水准尺误差： 原因：水准尺分划不准确、尺长变化、尺弯曲等原因：水准尺分划不准确、尺长变化、尺弯曲等 方法：须检验水准尺上真长与名义长度，加尺长方法：须检验水准尺上真长与名义长度，加尺长改正数。改正数。 水准尺的水准尺的零点差零点差：一测段中安排偶数个测站予以消：一测段中安排偶数个测站予以消除。除。1 1、整平误差（、整平误差（气泡不居中引起的读数误差气泡不居中引起的读数误差m=0.15D/2 ） 符合后立即读数符合后立即读数, ,视线
8、不能太长视线不能太长2 2、照照准准误误差差 （此此项项误误差差与与望望远远镜镜放放大大倍倍率率和和视视线线长长度度有有关关m=60D/Vm=60D/V）对对各各级级水水准准测测量量规规定定望望远远镜镜放放大大率率、限限制制视视线线最最大大长长度度3 3、水准尺倾斜、水准尺倾斜 （认真扶尺、气泡居中认真扶尺、气泡居中）4 4、视差的影响、视差的影响 （仔细进行目镜和物镜的调焦仔细进行目镜和物镜的调焦）这些误差须严格认真操作、读数，来避免误差的影响。这些误差须严格认真操作、读数，来避免误差的影响。二、二、观测误差观测误差三三 、外界环境的影响外界环境的影响 1 1、仪器下沉：仪器下沉：1）踩紧脚
9、架、减少观测时间。）踩紧脚架、减少观测时间。 2 2）三、四等采用）三、四等采用“后后前前前前后后”的观测的观测 顺序可以削弱其影响。顺序可以削弱其影响。2 2、尺垫下沉：尺垫下沉：踩实尺垫踩实尺垫3 3、 地球曲率和大气折光影响：地球曲率和大气折光影响：视线要高于地面视线要高于地面0.3m0.3m以以上，前后视距相等也可消弱其影响上，前后视距相等也可消弱其影响 4 4、 温度和风力的影响：温度和风力的影响：观测时应注意撑伞遮阳，选择观测时应注意撑伞遮阳，选择好的天气好的天气。 第七节第七节 几种典型的水准仪几种典型的水准仪 一、一、自动安平水准仪自动安平水准仪自动安平水准仪利用自动安平补偿器
10、代替自动安平水准仪利用自动安平补偿器代替 水准管，使视准轴水平。水准管，使视准轴水平。特点：特点：1、视准轴自动安平；、视准轴自动安平；2、提高水准测量精度；、提高水准测量精度；3、减少操作步骤，、减少操作步骤， 提高工作效率。提高工作效率。自动安平水准仪照片自动安平水准仪照片Zeiss Koni007自动安平水准仪二、二、 激光水准仪激光水准仪 激光水准仪有水准仪、激光水准仪有水准仪、 激光器、电源等组成。激光器、电源等组成。特点特点：1、视准轴为一束、视准轴为一束 红色可见光。红色可见光。2、广泛应用于水平、广泛应用于水平 场地的测设、场地的测设、 大型设备安装。大型设备安装。 内置激光器
11、、电源三、精密水准仪三、精密水准仪主要用于一、二等水准测量和精密工程测量。特点：特点：1、结构精密、性能稳定、测量 精度高；2、望远镜放大率不小于40倍；3、水准管分划值为10/2mm；4、采用光学测微器读数，可直 读到0.1mm，估读到0.01mm；5、配专用精密水准尺；操作方法与DS3水准仪基本相同。读数方法：读数方法： 精平后，转动精平后，转动精平后，转动精平后，转动“ “测微螺旋测微螺旋测微螺旋测微螺旋” ”，使十字丝的楔，使十字丝的楔，使十字丝的楔，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。形丝精确夹准某一整分划线。形丝精确夹准某一整分划线。形丝精确夹准某一整分划线。 将整分划值和测微器
12、中的读数合起来。将整分划值和测微器中的读数合起来。将整分划值和测微器中的读数合起来。将整分划值和测微器中的读数合起来。 1.48655m四数字水准仪及条纹码水准尺四数字水准仪及条纹码水准尺 优点优点: : 具有自动安平、显示读数和视距功能。具有自动安平、显示读数和视距功能。 与计算机数据通讯，与计算机数据通讯，避免人为观测误差。避免人为观测误差。电电子子水水准准仪仪的的瞄瞄准准要求竖丝要求竖丝位于条码位于条码带上带上电子水准仪的瞄准电子水准仪的瞄准SDL30数字水准仪练习题1 1、水准测量中要求前后视距大致相等是为了消除（、水准测量中要求前后视距大致相等是为了消除（ ）和）和（ ）的影响。）的
13、影响。2 2、DS3DS3水准仪圆水准器用于（水准仪圆水准器用于（ ），管水准器用于（），管水准器用于（ ）。）。3 3、 DS3DS3水准仪管水准器用来指示（水准仪管水准器用来指示（ ）是否水平，圆水准）是否水平，圆水准器用来指示（器用来指示（ ）是否竖直。）是否竖直。4 4、在两水准点间布置（、在两水准点间布置（ ）测站，可以消除一对水准尺的）测站，可以消除一对水准尺的零点误差对观测高差的影响。零点误差对观测高差的影响。5 5、三等水准测量一个测站的观测顺序是（、三等水准测量一个测站的观测顺序是（ ），可以削弱），可以削弱( )( )的影响。的影响。6 6、水准测量中，限制测站的前后视距差
14、及其累积差的主要、水准测量中，限制测站的前后视距差及其累积差的主要目的是为了消除或削弱水准仪的（目的是为了消除或削弱水准仪的（ ）误差和（）误差和（ ）对观测）对观测高差的影响。高差的影响。7 7、水准仪有哪些主要轴线？应满足哪些几何关系？、水准仪有哪些主要轴线？应满足哪些几何关系？8 8、对微倾式水准仪要进行哪些常规项目的检验？、对微倾式水准仪要进行哪些常规项目的检验？练习题答案1 1、i i角，球气差角，球气差2 2、使水准仪竖轴竖直，使视准轴精确水平、使水准仪竖轴竖直，使视准轴精确水平3 3、视准轴、竖轴、视准轴、竖轴4 4、偶数、偶数5 5、后前前后（或黑黑红红），仪器下沉、后前前后（或黑黑红红），仪器下沉6 6、i i角，球气差角，球气差7 7、略、略8 8、略、略
