煤炭百科

水准仪

2022-10-09

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简介

依水平视线测定地面两点间高差的仪器。其主要部件有望远镜、管状水准器(或补偿水准器)和基座。作业时借助水准器(或补偿器),使望远镜视轴水平,配合水准尺,进行水准测量。水准仪按其结构分为微倾斜式水准仪、自动安平水准仪和激光水准仪。

水准仪是在17世纪发明望远镜和水准器后出现的。早期的活镜水准仪,望远镜可以在支架上转动或调头;由于轴颈易于磨损,各轴线的工作关系不如定镜水准仪稳定可靠。20世纪初,在内调焦望远镜和符合水准器的基础上,生产出目前广泛应用的微倾斜式水准仪(见图)。50年代初出现自动安平水准仪,60年代研制出激光水准仪,90年代已出现数字编码型水准仪。

水准仪按精度分为精密水准仪和普通水准仪。水准仪的精度指标以每公里水准测量高差中数偶然中误差表示。中国水准仪系列标准分DS05、DS1、DS3和DS20四个等级。如DS1级水准仪,一公里水准测量高差中数偶然中误差不超过±1mm;望远镜放大倍数不小于38倍;望远镜物镜有效孔径不小于47mm;符合水准管格值为10″/2mm。精密水准仪如DS05和DS1主要用于国家一、二等水准测量和各种精密工程测量(参见彩图插页第53页1)。为了提高读数精度,还具有光学测微装置并配有精密水准尺。

微倾斜式水准仪

微倾斜式水准仪 借助微倾斜螺旋获得水平视线的一种常用水准仪(参见彩图插页第52页2)。其构造特点是望远镜与水准管固联。作业时,先用圆水准器将仪器粗略整平,每次读数时借助微倾斜螺旋使水准器在竖直面内俯仰,直到水准器气泡符合居中,视线精确水平。水准仪必须满足水准管轴平行于视准轴这个主要条件(即i角的检校)。此外还要使圆水准器轴平行于仪器竖轴,十字丝横丝垂直于仪器的竖轴。

i角检校的基本方法是在地面选择相距约50m左右的A、B两点,先置水准仪于AB连线的中点,测得AB两点间高差h=a1-b1。此高差不含i角的影响。再把仪器置于点A附近,测得点A、B间高差h′=a2-b2。若有i角的影响,则h≠h′,差值超过允许范围时则需校正。校正时,算出仪器在A点附近位置瞄准B点标尺视线水平时的读数b=a2-h,用微倾螺丝使望远镜十字丝瞄准B点标尺上的正确读数,此时视准轴水平,再校正水准管轴校正螺丝,使气泡符合居中。重复上述检校,直到符合要求为止。

自动安平水准仪 借助自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪(参见彩图插页第53页2)。其构造特点是当仪器微倾斜一个小角时,补偿器在重力作用下使望远镜作相对移动,能迅速自动地获得视线水平时的标尺读数。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各种。补偿器有一个“摆”,望远镜视线略有倾斜时,即产生摆动。为使“摆”的摆动尽快稳定,必须装有空气阻尼器或磁力阻尼器。作业时,只要使圆水准气泡居中,即可读数。该仪器操作简便,精度稳定,适应在多风和气温变化大的地区作业。

激光水准仪 利用激光束代替人工读数的一种水准仪。由激光器发出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。如在前、后水准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。

拓展资料