水准仪的检验与校正
《建筑工程测量》
水准仪的检验与校正
一、水准仪各轴线应满足的几何关系
根据水准测量原理，在进行水准测量时，水准仪必须提供一条水平视线，才能正确地测出两点的高差。为此，水准仪必须满足下列条件，如图2-21所示：
图2-21 微倾式水准仪轴线
（1）圆水准器轴L′L′平行于竖轴VV；
（2）十字丝横丝垂直于竖轴；
（3）水准管轴LL平行于视准轴CC。
二、水准仪的检校内容
仪器在出厂前都经过严格检校，上述条件均能满足，但由于仪器在长期使用和运输过程中受到震动和碰撞等原因，使上述各轴线之间的关系可能发生变化。为保证测量成果的质量，必须对水准仪进检验校正。检校的步骤如下：
1．圆水准器的检验与校正
（1）检验目的：使圆水准器轴平行于仪器的竖轴
（2）检验方法
架设仪器，转动脚螺旋使圆水准器气泡居中，此时，圆水准器轴L′L′处于垂直位置。然后将仪器绕竖轴旋转180°，如果圆水准器气泡仍然居中，则表明条件满足；若
条件不满足，则需要校正。
（
3）校正方法
如果圆水准器轴L
′L′不平行于竖轴时，如图2-22a）所示，当圆水准器气泡居中
时，圆水准器轴处于竖直位置，而竖轴却偏离竖直方向α角，将仪器绕竖轴转180°，此时气泡偏垂直方向2α，如图2-22b）所示，校正时先拧松圆水准器下部中间的固定螺
丝，然后调整圆水准器下部的三个校正螺丝，如图2-23所示。使气泡向中心位置移动到偏离量的一半如图2-24a）所示，偏离量的另一半用三个脚螺旋调整，最终使气泡居中，如图2-24b）所示。这种检验校正需要重复数次，直到圆水准器旋转到任何位置气泡都居中为止，最后应注意拧紧固定丝。
图2-22 水准轴不平行于竖轴
2．十字丝的检验与校正
（1）检验目的：当水准仪整平后，十字丝的横丝应该水平，即十字丝横丝应垂直于竖轴。
（2）检验方法
整平仪器，在望远镜中用十字丝交点照准一明显、固定的目标P，拧紧水平制动螺旋，慢慢转动水平微动螺旋，从目镜中观察目标P移动，若目标P始终在十字丝横丝上移动，如图 2-25a）、b）所示则条件满足，不需校正；若目标P不在横丝上移动，而发生偏离，如图2-25c）、d）所示，则说明条件不满足而需要校正。
（3）校正方法
由于十字丝装置的形式不同，校正方法也有所不同。通常是卸下目镜处十字丝环外罩，松开目镜筒固定螺丝，如图2-26所示，按横丝倾斜的反方向，微微转动十字丝环，再作检验，直到满足要求为止。最后再旋紧被松开的固定螺丝。
3．水准管轴的检验与校正
（1）检验目的：使水准管轴平行于望远镜的视准轴
（2）检验方法
图2-25 十字丝的检验图2-26十字丝的校正
在平坦的地面上选择A、B、C三点，并使其大致在同一条直线上，且使AC=CB，A、B 相距为60～ 80m，如图2-27所示，在A、B两点处分别打下木桩或安放尺垫，并在木桩或尺垫上竖立水准尺。先将水准仪架设于C点处，经过精平后，分别对A、B两点上的水准
尺读数为a
1、b
l
，则A、B两点的高差为h
AB
= a
1
- b
l
（一般应用两次仪器高法，所测结果
满足要求，取高差平均值）。假设此时水准仪的视准轴不平行于水准管轴，即视线倾斜了i角（此误差又称为i角误差），分别引起A、B两尺的读数误差为△a和△b，由于此时仪器距两尺的距离相等，则根据几何原理知：
△a=△b
由图2-27可得：
h AB = a
1
-b
1
= (a+△a)-(b-△b)= a -b
这说明不论视准轴与水准管轴平行与否，当水准仪架设在两点中间，测出的两点高差都是不受i角误差影响的正确高差。
然后将水准仪搬到B点（或A点），架设在距水准尺2m左右，如图2-27所示，精平仪
器后，分别读取A尺读数a
2和B尺的读数b
2
，由于仪器距B尺很近，故仪器对B尺的读数可
以忽略i角的影响，即将b
2
看作视线水平时的读数，这时可求得视线水平时A尺上应有的
读数a
2′= b
2
+ h
AB
。如果实际读出的读数a
2
与计算的a
2
′相等，则条件满足，若不相等，
则水准管轴不平行于视准轴，存在i角，其值为：
式中：D
AB 一—A、B两点间的距离，按规定当i >20″时，对于DS
3
水准仪必须进行校正。
（3）校正方法
''
2
2ρ
D
a
a
AB
i
'
-
=
）
（''
206265
''=
ρ
图2-27 水准管轴平行于视准轴的检验
保持仪器不动，转动微倾螺旋使十字丝横丝对准A尺上应有的读数a
′，此时视准轴
2
处于水平位置，而水准管气泡不居中了，用校正拨针旋松水准管一端的左侧或右侧的一个固定螺丝，然后拨动水准管的上、下校正螺丝，如图2-28所示，直至气泡居中为止。最后要拧紧左侧或右侧的前面松开的那个固定螺丝。在拨动校正螺丝时，首先要弄清是抬高还是降低靠近目镜一端的水准管，如图2-29所示。
注意：对待这种成对的校正螺丝，在拨动上、下校正螺丝时应”先松后紧”，否则容易损坏校正螺丝。