滑大绳、割大绳使用及计算方法
钻井大绳滑绳、割绳作业和大绳的正确使用
一.滑大绳与割大绳的目的
钻机的提升能力决定了钻井大绳的配套标准，各类钻机提升载荷不同，配套大绳的类型以及抗拉强度也不同。大绳的使用寿命与其配套时设计安全系数以及使用方法有关，各类钢丝绳最小安全系数API标准见表一，钻井现场常用大绳抗拉强度数据见表二。在大绳类型选定之后，其使用寿命完全取决于现场的正确操作。
备注：本抗拉强度数据表只针对金属芯、6*19、强化犁钢材质的钻井大绳，现场使用时以厂家提供的数据为准。
大绳在使用过程其磨损主要分为两种：
1.贯穿整条大绳的磨损。
2.关键磨损点的磨损。
关键磨损点主要分为两种：
1.钢丝绳与滑轮之间的接触点（取决于井架高度与提升点）。
2.特殊拐点，即滚筒上两圈之间的转换点（取决于滚筒直径与宽度）。
为延长大绳的使用寿命，只有定期改变关键磨损点的位置。滑绳与割绳的主要目的就是不断分散关键磨损点，尽可能使整条大绳的磨损达到均匀，以避免关键磨损点长期作用于同一位置而造成大绳局部损伤，从而影响整条大绳的寿命。二.大绳功的计算
为了分散关键磨损点，现场以大绳所做的功为参考依据。在转盘钻井各种工况条件下，包括钻进、取芯、打捞、起下钻、下套管等，根据API标准，其计算公式如下：
1.在井深为H时起下一趟钻大绳所做的功
T m=〔PH（H+L）+4H（W +d /2）〕*10-6
其中：T m=大绳功（ton·km）；
H=起下钻时的井深（m）；
L=一根钻杆立柱的长度（m）；
P=钻杆在泥浆中的单位长度的重量，（包括工具接头，kg/m）；
W=游动系统总重量，包括游车、大钩、吊卡等，（kg）；
d=有效钻铤重量，即钻铤浮重减去与钻铤等长的钻杆的浮重，（kg）。
2.从井深H1钻至井深H2时大绳所做的功（ton·km）
T d=2*（T2–T1），钻进过程无划眼；
T d=3*（T2–T1），钻进过程每个单根打完划眼一遍；
T d=4*（T2–T1），钻进过程每个单根打完划眼二遍。
3.从井深H1取芯钻进至井深H2时大绳所做的功（ton·km）
T d=2*（T2–T1）。
4.下套管时大绳所做的功
T m=1/2*〔PH（H+L）+4HW〕*10-6；
其中：T m=大绳功（ton·km）；
P=单位长度的套管浮重（kg/m）；
H=套管下深（m）；
L=套管单根的平均长度（m）；
W=游动系统总重量，包括游车、大钩、吊卡等，（kg）。
考虑到钻井作业的复杂性，上述公式并不能完全、真正反映大绳在各种工况下所做的功，譬如震动应力、摩擦应力、加速度等，但作为正确使用大绳的一种参考，已经完全能满足生产实践的需要。
那么，大绳在什么时候应该进行滑大绳、割大绳作业？大绳累计做功达到多少时才应该进行割大绳作业？滑绳与割绳长度又该如何确定呢？
三.钻井大绳割绳前累计功API标准数据的应用
滑大绳的目的是尽可能均匀分散钢丝绳系统中的摩擦，使绳系中各关键摩擦点不断改变位置。但滑绳不会影响滚筒上的特殊拐点，为了避免大绳上的某一点一直作用在拐点位置，就需要进行割大绳作业。割绳作业的依据是使在滚筒顶端割掉的钢丝绳恰好达到或尽可能接近其使用寿命。表三为常用钻井大绳割绳时大绳累计功API参考数据。
情况下割绳前大绳所做的累计功的参考数据。在选用该数据时，参照标准为钢丝绳公称直径与作业难度，井架高度只是说明井架和钢丝绳的一般配合规范，不影响数据的使用。
另外，在实际作业过程中，因为受井深、钻具结构、作业工况等各种因素的影响，大绳的安全系数是一个变量，是随工况变化而随时变化的。为了保证大绳使
用安全、简化维护程序，一般以各种工况时的最小安全系数为标准。即：
1.正常钻进或取芯作业过程为计算当班累计功以交班时的钻具悬重计算安全
系数；
2.起下钻或下套管作业时以钻具到达井底时的钻具悬重计算安全系数。
3.特殊工况依此类推，求取最小安全系数。
因为安全系数的变化很大，表三所给的大绳累计功参考数据必须予以修正，否则会对大绳使用寿命和经济性造成很大的影响。修正曲线如下图所示：
安全系数的计算方法如下：
1.计算快绳拉力
F=W÷(A×N) ；
其中：W=钩载，ton；
A=缠绳效率（见表四）；
N=大绳绳数。
2.计算安全系数
SF=T÷F；
其中：T=大绳抗拉强度，ton（见表二）；
缠绳效率与游动系统的轴承类型和缠绳数有关，其计算方法如下：
A=（K N-1）÷〔N×（K-1）×K N〕；
其中：K=不同轴承类型的游动系统的摩擦系数。
根据缠绳效率计算公式，对于滑动轴承（K=1.09）与滚柱轴承（K=1.04）的游动系统，对应不同的钢丝绳数，计算得出其缠绳效率如表四：
数，然后结合安全系数校正曲线得出校正系数，在此基础上，结合钻机结构参数（井架高度与大绳尺寸）和作业难度即可获得某一钻机在各种工况下割绳时的大绳累计功的参考数据。
在现场经过计算，确认大绳实际累计功已经达到割绳标准，准备进行割绳，那么割绳长度应该如何确定呢？在施工过程为不断分散关键摩擦点需要分次进行滑绳，滑绳应该参照什么依据进行呢？
四.钻井大绳割绳长度API标准数据的应用和滑绳次数与长度的确定
大绳的割绳长度受到各种因素的影响，譬如：
1.在游车运动范围底部和顶部的载荷提升点；
2.滚筒上拐点的位置和滚筒尺寸；
3.大绳尺寸与质量；
4.所采用的安全系数与钢丝绳的工况等。
为了简化现场操作，对于不同高度的井架和各类钻机不同尺寸的滚筒直径，API推荐割绳长度见下表（表四）。
2.对于同一种钻机，因井架高度和滚筒直径已经确定，遮程圈数为一常数。
3.遮程圈数与割绳长度遵循以下关系，即：割绳长度=遮程圈数*滚筒周长。
4.实际井架高度和滚筒直径与表中数据不一定完全吻合，此时应该选择最接近的数值。
在每两次割绳之间都应该进行滑绳，滑绳的次数取决于现场作业实际情况（一般都是钻具在套管角时进行此项作业）。针对某一确定钻机，滑绳的长度取决于大绳实际累计功。譬如，某70D钻机在作业难度中等、快绳安全系数为5的情况下，累计做功达3437ton·km时应该割绳34.7m，那么，当实际大绳累计功达到800ton·km时滑绳长度应该为8.08m。
滑绳长度的确定还应考虑另外一个因素，即：滑绳长度必须足够长以避免大绳同一部分两次出现在同一关键摩擦位置。譬如，某70D钻机天车轮外径￠1524mm，则大绳与滑轮之间关键摩擦段的长度为：L=3.14*1.524/2=2.4m，因此该钻机滑绳时最小滑绳长度不得小于2.4m，否则滑绳没有意义。
当大绳功达到割绳标准时，累计滑绳的长度应该恰好等于API推荐割绳长度。割绳后，累计功从0开始重新计算，准备下一轮次的滑绳与割绳。
五.钻井大绳常见损坏类型和原因
钻井现场由于作业环境的复杂性，如果作业人员操作不当会对钻井大绳造成各种各样的损坏，如果不加以识别和控制，一则会损坏钻井设备、增加钻井成本，二则可能会造成一些意想不到的事故，因此对大绳常见的损坏类型和原因进行分析、并采取针对性的措施是非常重要的。
1.钢丝绳断裂。原因：由于恶性碰撞或过载提升造成钢丝绳超过其额定负载
能力，或者由于钢丝绳打扭、钢丝绳局部磨损、钢丝绳锈蚀、存放时间过
长造成钢丝绳弹性减弱等都会使钢丝绳在正常工作时出现断裂现象。
2.钢丝绳一股或多股断裂。原因：钢丝绳过载、打扭、局部磨损或锈蚀；疲
劳损坏、钢丝绳运行速度过快、缠入滚筒时太松、固定部位振动应力集中。
3.过度腐蚀。原因：缺乏润滑和涂层保护、长期暴露在腐蚀性气体和液体环
境中、长期不用而未采取保护措施。
4.在拖运过程由于操作不当造成钢丝绳破坏。原因：滚动时强行通过金属障
碍物、卸装时直接从平台上滚落、使用链式绳索捆扎、提吊时直接将钢丝
绳套捆在卷筒上。
5.绳头固定端损坏。原因：卡绳器磨损或尺寸不配套、紧固时方法不正确。
一般表现为固定座中钢丝绳散开、变松甚至拔出。
6.纽绞或弯曲。原因：往滚筒上绕大绳时或抽大绳时方法不正确、钢丝绳经
过小滑轮或障碍物时受到挤压。
7.钢丝绳过早破坏。原因：由于滑动和摩擦、压力等引发的摩擦热使钢丝绳
内部发生物理、化学变化。
8.局部磨损。原因：穿绳或滑绳方法不正确、提升装置有损伤。
9.研磨造成的磨损。原因：缺乏润滑、绳卡子使用不当、工作环境沙尘含量
过高、与静态物体摩擦、钢丝绳偏离滑轮中心、滑轮槽偏小等。
10.钢丝绳疲劳破坏。原因：高速提升过程中的震动、固定端的应力集中、欠
尺寸滑轮或滑轮槽、钢丝绳规格不当等。
11.钢丝绳磨平或挤压变形。原因：过载、滚筒上缠绳太松、活绳端割绳长度
不足、遮程圈数太多、滚筒大绳槽磨损等。
六.提高大绳使用效率的几种方法
根据设备使用要求，正确选购钻井大绳，并按API标准进行维护和使用，能够确保钻井作业的安全、高效运行，降低钢丝绳使用成本，减少设备异常损坏。为提高大绳使用效率，应当注意以下几点：
1.选购较长的大绳以增加滑绳次数。大绳越长，可滑绳的次数越多，越有利
于降低每米大绳的使用成本。
2.大绳搬运过程采取正确的吊装、转运方法，防止与金属部件碰撞，防止激
烈冲击。
3.大绳储存过程注意采取保护措施，防止腐蚀、受热、雨水淋蚀等。
4.使用带槽滚筒以改善缠绳效果、减少磨损。
5.使用正确的卷绳机，保证钢丝绳排绳效果。
6.限止快绳运行速度，最大不得超过20m/s。
7.防止钢丝绳绞扭、摩擦、弯曲等。
8.根据作业工况正确的进行滑大绳和割大绳作业，防止钢丝绳因局部损坏而
影响整条大绳的寿命。
9.按API标准使用正确的遮绳圈数，滚筒上缠绳圈数过多不但会影响钢丝绳
的寿命，而且变形后的钢丝绳不及时割除会损坏滚筒绳槽和外层钢丝绳，进而造成更大的损伤。
10.在缠绳过程禁止使用金属器械锤击钢丝绳。
附件：德国PREUSSAG公司倒、滑大绳现场作业程序（仅供参考）
倒、滑大绳程序
1．专用工具及设备
* 套筒和棘轮* 2副保险带
* 扭矩扳手* 钢丝刷
* 液压割绳器* 清洁剂
* 液压油和手泵* 软绳
* 专用悬挂绳
2. 安全资料
警告：* 钻柱还在裸眼段或钻柱从井内起出来后，严禁倒、滑大绳。
●倒、滑大绳前，必须先对大绳进行目视检查。
●倒、滑大绳作业结束后，必须确保绞车滚筒上有足够的遮程圈数。
●下放顶驱或拆甩钻机前，绞车滚筒上必须有足够的大绳。
●在安装新大绳前，快绳端的绳卡总成必须全部换成新的。
小心：在游车或顶驱上作业人员必须系好保险绳。
3.作业/技术标准（此略）
4.作业注意事项
（1）倒、滑大绳前必须就工具使用进行安全讲话，确保作业人员熟知并遵守正确的工艺规程和安全规程。
（2）钻台留下必要的作业人员，无关人员必须从钻台上撤离下来。
（3）倒、滑大绳时，钻柱必须在套管内，同时钻头也必须提到套管鞋为止或套管鞋位置附近。
（4）检查悬挂装置（钩环、绳套等）有无损坏，且尺寸满足程序要求。
（5）所有的工具、设备必须清洁好用。
（6）必须使用检测过的专用悬挂绳并有通用色标。
（7）大绳割掉后，应检查滚筒排绳槽有无磨损或损坏。
（8）作业完毕后，绞车上的前滚筒盖必须安装在原来的位置上。
（9）司钻应做好记录。
5．作业程序
5.1 滑大绳
（1）司钻将钻柱坐放在卡瓦上。
（2）司钻完全提起吊卡，钻工在转盘处工具接头上安装好方钻杆旋塞，旋塞置在开位。（3）钻工从大绳盘盘下大约15米长的大绳。
（4）其它人员清理好钻台，井口工具放在合适的位置上。
（5）井架工或钻工系好保险绳，将专用悬挂绳固定在游车或顶驱上。
（6）司钻根据井架工、钻工打出的信号，缓慢下放游车或顶驱。
（7）钻工用套筒扭矩扳手卸松死绳锚绳卡上的6个螺母，注意不要将绳卡卸掉。（8）钻工卸松指重表隔板上的绳卡，以便按照穿绳方式滑大绳。
（9）3名钻工站在死绳锚跟前，通过死绳锚绳卡送绳。
（10）司钻根据ton英里计算数据正转绞车，缓慢将一定长度的大绳缠在滚筒上，同时钻工继续通过死绳锚绳卡送绳。
（11）钻工接到司钻指令后，用套筒扭矩扳手按规定扭矩上紧螺母。
（12）严禁给死绳锚打黄油。
（13）司钻缓慢上提游车或顶驱，副司钻和钻工释放专用悬挂绳。
（14）钻工重新将指重表隔板上的绳卡固定在死绳上。
（15）检查死绳锚上死绳传感器的间距。
注：上下槽之间的间隙应为16毫米，如果间隙小于9毫米，必须维护死绳锚。（16）司钻开始安装防碰天车装置，调试刹车系统。
（17）钻工从钻柱上卸掉方钻杆旋塞。
（18）司钻恢复正常作业。
5.2倒大绳
（1）钻将钻柱坐放在卡瓦上。
（2）司钻完全提起吊卡，钻工在转盘处工具接头上安装方钻杆旋塞，旋塞置在开位。（3）其它人员清理好钻台，井口工具放在合适的位置上。
（4）井架工或钻工系好保险绳，将专用悬挂绳固定在游车或顶驱上。
（5）司钻根据井架工或钻工打出的信号，缓慢下放游车或顶驱。
（6）钻工卸掉绞车上的前滚筒盖。
（7）司钻根据倒、滑大绳程序规定长度从快绳处数好大绳圈数并用粉笔做好标志。（8）2名钻工将大绳（快绳）固定在绞车一侧。
（9）司钻反转绞车并：
a．将油门调节调到最低速度上。
b．挂（接通）低速离合器，使大绳缓慢地从滚筒上盘下来。
（10）同时，护送大绳，至粉笔标记到钻台上为止。
（11）司钻摘开（切断电源）滚筒离合器，并固定好绞车。
（12）用液压割绳器倒大绳前，司钻必须检查大绳上用粉笔做的标志，并在两侧用软绳或带子缠好。
（13）倒大绳作业完毕后，钻工将剩下的快绳从钻台上拿开。
（14）司钻反转绞车，钻工将滚筒上剩下的钻井大绳沿着井架大门送下来。
（15）当滚筒上还有1-2圈时，司钻摘开滚筒离合器。
（16）钻工从死绳锚绳卡上取掉大绳，并将旧大绳拿开。
（17）钻工用钢丝刷和清洁剂将割掉大绳的端部弄干净。
（18）将新大绳缠在绞车滚筒上，并用扭矩扳手固定好绳卡。
（19）司钻正转绞车并
a．将油门调到最低速度上。
b．挂低速离合器，将大绳慢慢缠在绞车滚筒上。
注：确保大绳始终处于拉紧状态。任何松驰都是不允许的。
（20）司钻缓慢上提游车或顶驱，井架工或钻工释放专用悬挂绳。
（21）大绳必须紧紧地缠绕在绞车滚筒槽上。
（22）钻工重新安装好绞车滚筒上滚筒盖。
（23）司钻对防碰天车装置进行调试，检查刹车系统。（24）钻工从钻柱上卸下方钻杆旋塞。
司钻恢复正常作业。
水平仪的使用方法和注意事项
框式水平仪的使用方法和注意事项 使用办法： 1、框式水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工件的粗拙面接触或摩擦。安放时必需小心轻放，防止因测量面划伤而损坏程度仪和形成不该有的测量误差。 2、用框式水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副旁边面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，如许会因程度仪的受力变形，影响测量的精确性。准确的测量办法是手握持副测面内侧，使框式水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中心地位）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡挪动的格数。 3、运用框式水平仪时，测量前应认真清洗水平仪的工作面和被测件表面,保证框式水平仪工作面和工件外表的洁净，以避免脏物影响测量的精确性。测量水平面时，在同一个测量位置上，应将框式水平仪调过相反的方向再进行测量。当移动水平仪时，不允许水平仪工作面与工件外表发作摩擦，应该提起来放置。测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡静止后主可读数,测量时应在垂直于水准泡的位置上读数. 实际倾斜值=标称分度值×L×偏差格数例如：标称分度值为 0.02mm/m,L=200mm，偏差格数为2格 则：实际倾斜值0.02/1000×200×2=0.008mm 0.02mm/m×2=0.04mm/m，0.04mm/m×0.2m=0.008mm 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪的零位进行检查或调整。
技术要求 1、外观，水平仪工作面与外表面上，不得有砂眼、裂纹、划碰伤、锈蚀和喷漆、电镀层胶落等影响使用或明显影响外观质量的缺陷；水准泡应透明、清晰、不得有影响观察和读数的缺陷；各种标志应正确、清晰。 2、相互作用，水平仪各部件安装应牢固，机构应调整方便，反应灵敏。在调节零位时，能保证零位误差不大于1／10分度。调整后静置四小时，其示值变化应不大于1／4分度。 3、主体材质，水平仪主体应采用刚性、耐磨性及稳定性能良好的材料制造。 4、分度与分划线，水平仪的分度间距为2mm，分划线宽度为0。20mm，偏差不应大于0。05mm，分划线色迹应明显、牢固、便于观察读数。 5、气泡长度，水平仪气泡长度应等于基准线间距，在温度20±2℃时，气泡长度偏差应不大于一个分度。 使用注意事项 1、水平仪使用前用无腐蚀性汽油将工作面上的防锈油洗净，并用脱脂棉纱撺拭干净方可使用。 2、温度变化会使测量产生误差，使用时必须与热源和风源隔绝。如使用环境温度与保存环境温度不同，则需在使用环境中将水平仪位置于平板上稳定 2 小时后方可使用。 3、测量时水平仪必须放置平稳,不应有手感上的摆动,必须待气泡完全静止后方可读数。
水准仪测量高程的方法和步骤
水准仪测量高程的方法和步骤 内容：理解水准测量的基本原理；掌握DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（Height Measurement ）的概念 测量地面上各点高程的工作, 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为： （1）水准测量(leveling) （2）三角高程测量(trigonometric leveling) （3）气压高程测量(air pressure leveling) （4）GPS 测量(GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。
a ——后视读数A ——后视点 b ——前视读数B ——前视点 1、A、B两点间高差： 2、测得两点间高差后，若已知A 点高程，则可得B点的高程：。 3、视线高程： 4、转点TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中，A 、B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿A 、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到A 、B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 －b 1 h 2 = a 2 －b 2 …… 则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b 结论：A 、B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪(level) 如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。
水平仪的使用方法
水平仪的使用方法 张松青 二OOO年一月一日
一、水平仪的使用和读数 水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的不直度、机件相对位置的平行度以及设备安装的水平位置和垂直位置的仪器。水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的一种检验工具。一般框式水平仪的外形尺寸是200×200mm ，精度为0.02/1000。水平仪的刻度值是气泡运动一格时的倾斜度，以秒为单位或以每米多少毫米为单位，刻度值也叫做读数精度或灵敏度。若将水平仪安置在1米长的平尺表面上，在右端垫0.02毫米的高度，平尺倾斜的角度为4秒，此时气泡的运动距离正好为一个刻度。如图：1 计算如下：水平仪连同平尺的倾斜角α的大小可以从下式中求出： 由tg α=L H =1000 02.0=0.00002 则α=4秒 从上式可知0.02/1000精度的框式水平仪的气泡每运动一个刻度，其倾斜角度等于4秒，这时在离左端200mm 处（相当于水平仪的1个边长），计算平尺下面的高度H 1为： tg α=L H =0.00002 H 1=tg α×L 1=0.00002×200=0.004(mm) 由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。假如水平仪放在500mm 长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每
运动1格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。 由此得知，水平仪气泡运动一格后的数值，是根据垫铁的长度来决定的。 水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生曲线性也是少见的（加工前的导轨会有曲线性的现象）。测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。如图：2 水平仪的移动方向与气泡的运动方向相反，呈凸，用符号“+”表示。 水平仪的移动方向与气泡的运动方向相同，呈凹，用符号“-”表示。
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 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 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、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－前视。 三、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－b≠a’－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。 四、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。 S3水准仪的结构和使用方法 (一) 水准测量仪器 水准测量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫。 1. 水准尺和尺垫 水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种，有2 m，3 m，5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型。水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺。 (1) 普通水准尺 材料：用木料、铝材和玻璃钢制成。 结构：尺长多为3 m，两根为一副，且为双面（黑、红面）刻划的直尺，每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划。每分米处注有数字，对一对水准尺而言，黑、红面注记的零点不同。黑面尺的尺底端从零开始注记读数，两尺的红面尺底端分别从常数4687 mm和4787 mm开始，称为尺常数K。即K1=4.687 m，K2=4.787 m。设尺常数是为了检核用。 （2）精密水准尺 材料：框架用木料制成，分划部分用镍铁合金做成带状。 结构：尺长多为3 m，两根为一副。在尺带上有左右两排线状分划，分别称为基本分划和辅助分划，格值1 cm。这种水准尺配合精密水准仪使用。 （3）尺垫（尺台） 水准测量中有许多地方需要设置转点(中间点)，为防止观测过程中尺子下沉而影响读数的准确性，应在转点处放一尺垫。尺垫一般由平面为三角形的铸铁制成，下面有三个尖脚，便于踩入土中，使之稳定。上面有一突起的半球形小包，立水准尺于球顶，尺底部仅接触球顶最高的一点，当水准尺转动方向时，尺底的
水准仪及其使用方法
水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一,另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 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、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－前视。 三、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－b≠ａ’－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。 四、水准仪的使用方法 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
半导体材料能带测试及计算
半导体材料能带测试及计算 对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置. 图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样：
背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试： 用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。
水准仪读数
水准仪读数 一、瞄准水准尺 1、在瞄准水准尺之前，先进行目镜对光。把望远镜对着明亮的背景(如白墙或天空等)，转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。 2、松开制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜筒上的缺口和准星，瞄准水准尺，然后再拧紧制动螺旋。 3、转动物镜对光螺旋进行对光，使尺子的影像看得十分清晰，并转动微动螺旋，使尺子的像靠近十字丝竖丝的一侧，以便于读数。 4、消除视差。为了检查对光质量，可用眼睛在目镜后上下微微晃动，若发现十字丝与目标影像有相对运动，则说明物像平面与十字丝平面不重合，这种现象称为视差。视差对观测成果的精度影响很大，必须加以消除。消除方法是重新对光，直到眼睛上下移动，水准尺读数不变。 二、精确整平(精平) 用水准管作精确整平。因水准管灵敏度比较高，每当望远镜转到不太水平的另一个方向时，水准管气泡必然会偏离中央，因此必须再一次调整微倾螺旋，使气泡两端的影像符合，然后才能在尺子上读数，如图4-11所示。 三、读数 在望远镜视线精确水平后的瞬间，应立即利用中丝在尺上读数。读数时应从小数往大数读，并估读至毫米。必须读出四个数字。读数完毕后应再检查一下水准管气泡是否仍然居中。读数后用后视减前视计算高差。 如果是自动安平的水准仪，整平后直接读数就行了。具体读数方法细看水准尺，只要尺上会读，在望远镜里就能会读了，一小格是一厘米 例如： 图中1.5边上的反E最下角带个尖出来的那黑道为1.5
反E下边的一个白道为0.01一个黑道为0.01（2个白的不到2个黑的）从上向下读正好0.038 不到0.04。 自天气观察者： 测至成象 年月日记簿者： 始：时分 终：时分检查者：
根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg
根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg 光学吸收系数满足方程：α=(A/hν)(hν-Eg)1/2，其中 A 是比例常数，hν是光子能量，Eg 是ZnO的能隙。Eg可以通过画(αhν)2与hν的曲线，然后把线性部分延长到α=0得出。这些数据先用excel计算出来，再导入origin画出曲线图，然后做切线，切线与和横坐标的交点数值就是禁带宽度 在origin中做曲线的切线的话~那个切点是怎么确定的 下一个画切线的插件targent，它会自动画，切点选一个最陡峭的点 1.薄膜：需要的数据：薄膜厚度d，透过谱T%，并且还要知道半导体是直接还是间接型。首先需要求吸收系数（absorption coefficiency, a） a=-ln(T%)/d A α= d hv的计算在origin里进行，大概可以使用hv=1240/(wavelength(nm))得到 间接半导体：纵坐标为(ahv)^2，横坐标为hv 直接半导体：纵坐标为(ahv)^(1/2)，横坐标为hv 最后，做出曲线的切线（这方面我是自己拉一条直线），与横轴的交点就是Eg。 2.粉体：需要的数据：粉体的漫反射谱Rx。同样也需要换算成吸收系数，使用a=(1-Rx)2/2Rx (这个就是Kubelka-Munk Function)。其他的就是按照薄膜同样的方法进行了。 当然，这些方法都是近似的，其中还会存在粉体颗粒对光的散射，薄膜岛状结构对光的散射而对最后结果产生的误差，所以，在研究化学和材料方面可以作为一定知道的数据。 方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)， 利用公式Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。 方法2：利用(Ahν)2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(Ahν)0.5 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直 接半导体禁带宽度值。A (Absorbance) 即为紫外可见漫反射中的吸光度。 方法3：利用(αhν)2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(αhν)0.5 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为 直接半导体禁带宽度值。α(Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数。α与A成正比。 方法4：利用[F(R∞)hν]2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 [F(R∞)hν]0.5 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度
水准仪使用方法及注意事项
水准仪使用方法及注意事项 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 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、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－前视。 三、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－b≠a’－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。 四、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。 S3水准仪的结构和使用方法 (一) 水准测量仪器 水准测量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫。 1. 水准尺和尺垫 水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种，有2 m，3 m，5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型。水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺。 (1) 普通水准尺 材料：用木料、铝材和玻璃钢制成。 结构：尺长多为3 m，两根为一副，且为双面（黑、红面）刻划的直尺，每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划。每分米处注有数字，对一对水准尺而言，黑、红面注记的零点不同。黑面尺的尺底端从零开始注记读数，两尺的红面尺底端分别从常数4687 mm和4787 mm开始，称为尺常数K。即K1=4.687 m，K2=4.787 m。设尺常数是为了检核用。 （2）精密水准尺 材料：框架用木料制成，分划部分用镍铁合金做成带状。 结构：尺长多为3 m，两根为一副。在尺带上有左右两排线状分划，分别称为基本分划和辅助分划，格值1 cm。这种水准尺配合精密水准仪使用。 （3）尺垫（尺台）
半导体材料能带测试及计算
半导体材料能带测试及计算对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置.
图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样： 背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试：
用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。 2. 根据(αhv)1/n = A(hv – Eg)，其中α为吸光指数，h为普朗克常数，v为频率，Eg为半导体禁带宽度，A为常数。其中，n与半导体类型相关，直接带隙半导体的n取1/2，间接带隙半导体的n为2。
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 令狐采学 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 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、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－前视。 三、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－b≠a’－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。 四、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。 S3水准仪的结构和使用方法 (一) 水准测量仪器 水准测量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫。 1. 水准尺和尺垫 水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种，有2 m，3 m，5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型。水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺。 (1) 普通水准尺 材料：用木料、铝材和玻璃钢制成。 结构：尺长多为3 m，两根为一副，且为双面（黑、红面）刻划的直尺，每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划。每分米处注有数字，对一对水准尺而言，黑、红面注记的零点不同。黑面尺
水准仪使用方法
水准仪、经纬仪、全站仪的使用方法 水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 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、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－前视。 三、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－b≠a’－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。 四、水准仪的使用方法 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，说明视线水平。若气泡两端的象不相符合，说明视线不水平。这时可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。 五、水准仪的测量 测定地面点高程的工作，称为高程测量。高程测量是测量的基本工作之一。高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同，可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量。水准测量是目前精度最高的一种高程测量方法，它广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中。 水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两个点上的水准尺上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 如下图所示，在地面上有A、B两点，已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB，在A、B两点之间安骨水准仪，A、B两点亡各竖立一把水准尺，通过水准仪的望远镜读取水平视线分别在A、B两点水准尺上截取的读数为a和b，可以求出A、B两点问的高差为：
土木基础知识,水准仪标尺读数方法
土木基础知识，水准仪标尺读数方法！ 标尺又称塔尺，通常情况下有正反面两种读数，一面为精确读数，刻度精确到毫米，直接读出就行，一般在距离比较近的状态下使用！另一面毫米为估读，尺面显示的是一个格为5毫米，读数时需要估读出毫米，这种也就在距离较远，精确刻度看不清下使用！接下来为您介绍水准仪标尺读数方法。水准仪(l e v el) 1、望远镜(te l e sc o p e) ——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。 2、水准器(bu b b l e) 有两种：圆水准器(ci r cu l a r b u b bl e) ——精度低，用于粗略整平；水准管(bu bb l e tu be) ——精度高，用于精平。
特性：气泡始终位于高处，气泡在哪处，说明哪处高。 3、基座(t ri b r a ch)在使用水准仪抄平时，标尺读数是困扰初入门技术人员的一个拦路虎，以下以图例说明读数方法： 望远镜视线精确水平后的瞬间，应立即利用中丝在尺上读数。读数时应从小数往大数读，并估读至毫米。必须读出四个数字。读数完毕后应再检查一下水准管气泡是否仍然居中。读数后用后视减前视计算高差。如果是自动安平的水准仪，整平后直接读数就行了。具体读数方法细看水准尺，只要尺上会读，在望远镜里就能会读了，一小格是一厘米。例如：
图中1.5边上的反E最下角带个尖出来的那黑道为1.5、反E下边的一个白道为0.01一个黑道为0.01（2个白的不到2个黑的）从上向下读正好0.038不到0.04。 水准尺(l e v el i n g s ta f f)水准尺主要有：单面尺、双面尺和塔尺。 1、尺面分划为1cm，每10cm处（ E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687m m，
框式水平仪使用方法
框式水平仪使用方法 一、工作原理 气泡水平仪的玻璃管内壁是一个含有一定曲率半径的曲面，当水平仪发生倾斜时，气泡就向水平仪升高的一端移动，水准泡内壁曲率半径越大分辨率越高，曲率半径越小，分辨率越低，因此水准泡的曲率半径决定了该产品的精度。 二、产品用途 水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、平直度、垂直度及设备安装的水平性等。 三、产品规格 水平仪按不同用途制造成框式水平仪、条式水平仪和二种形式。 四、仪器结构 水平仪主要由体身，水准泡系统及调整机构组成。体身可测量基面，水准泡用作读数反应出体身测量基面的真实数据，调整机构用作调整水平仪，采用m5×0.5细螺纹和多齿弹簧圈，确保零位的稳定性和可调性。 五、使用方法 测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡静止后主可读数。 水平仪的分度值是主水准泡的气泡移动一个刻度所产生的倾斜比，以一米为基准长的倾斜高与底边的比表示，如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算： 实际倾斜值=标称分度值×L×偏差格数例如：标称分度值为0.02mm/m,L=200mm，偏差格为2格 则：实际倾斜值0.02/1000×200×2=0.008mm 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪的零位进行检查或调整。 水平仪零位检查和调整方法： 将被检水平仪放在已调到大致水平位置的平板上（或机床导轨上），紧靠定位块，待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1,然后按水平方向调转180°，准确地放在原位置，按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数为a2，两次读数差的一半则为零位误差=(a1-a2)/2格。如果零位误差已超过许可范围，则需高速零位机构，另一种方法不需精调零位，也可找出相对零位点，如图所示将水平仪放在平面上，等气泡稳定后，读右端数为读a1,将水平仪按水平方向调转180°，准确的放在第一次位置上，待气泡稳定后，再读右端读数为a2，两次读数差的一半位置为相对零位点；以相对零位点为基准，方可测量水平仪， 相对零位点为基准线向右边过1.5格。对于非规定调整的螺钉、螺母不得随意动。
水准仪及其测量方法
水准测量 1.1 基本知识 测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同分为水准测量、三角高程测量、欺压高程测量和GPS 高程测量等，其中水准测量是高程测量中最基本的和精度较高的一种测量方法。 水准测量就是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，进而由已知点的高程推算出未知点的高程的方法。如图2.1.1所示，设在地面A 、B 两点上竖立水准尺，在A 和B 两点间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取A 、B 两点视距尺上的读数a 、b ，可以得到 A B H a H b +=+ (2.1.1) 式中，A 点水准尺读数a 称为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 A 、 B 两点的高差ab h 也可以写为 ab h a b =- (2.1.2) 若A 点高程A H 已知， 则由式(2.1.1)和(2.1.2)可求出B 点高程为 ()B A A ab H H a b H h =+-=+ (2.1.3) 图2.1.1 水准测量原理 如果A 、B 两点距离较远、高差较大或遇到障碍物使视线受阻，不能安置一站仪器完成观测任务时，可采取分段、连续设站的方法施测，在线路中间设置一些转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫）来完成测量工作。水准路线可分为闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种。 如图2.1.2所示，可容易得到高程计算公式： (1,2,,)i i i ab B A ab h a b i n h h a b H H h =-=??==-??=+? ∑∑∑ (2.1.4) 或
11122121A B n n TP H H h TP H H h B H H h -=+??=+????=+ ?高程：高程：点高程： (2.1.5) 1.2 水准线路测量 水准测量的工具是水准仪，它主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。按仪器精度分，有DS 05、DS l 、DS 3、DS l0等四种型号的仪器。D 和S 分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母；数字05、1、3、10表示每千米该仪器往返测量平均值的中误差，单位为毫米。DS 05、DS l 型适用于精密水准测量，DS 3、DS l0型适用于普通水准测量。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪和激光水准仪。(1) 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。(2) 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。(3) 电子水准仪。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。 1.2 实验目的 (1) 熟悉水准仪的基本构造及主要部件的名称和作用； (2) 了解三脚架的构造和作用，熟悉水准尺的刻划、标注规律，尺垫的作用； (3) 掌握水准仪测量高差的基本步骤； (4) 掌握水准测量的闭合差检核与调整方法。 1.3 实验仪器 (1) 实验室配备：水准仪1台，三脚架1个，水准尺1把，尺垫1个，记录板1块。 (2) 自备：计算器1个，铅笔1支，橡皮1块，小刀1把。 1.4 实验内容 熟悉水准仪各部件的名称和作用，练习从安置水准仪、粗略整平、瞄准水准尺、精平与读数整个操作流程，学习消除视差的方法，掌握闭合差的计算与调整步骤，每小组完成1次闭合水准路线或附合水准路线的测量，要求转点不少于4个，精度符合要求。 1.5 实验步骤
光催化剂禁带宽度值计算方法
光催化剂光催化剂禁带宽度值禁带宽度值Eg 计算计算方法方法方法 方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)，利用公式 Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。 方法2： 利用 (Ah ν)2 对 h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 (Ah ν)0.5 对h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。A (Absorbance) 即为紫外可见漫反射中的吸光度吸光度 吸光度。 方法3：利用 (αh ν)2 对h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 (αh ν)0.5 对 h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。α (Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数吸收系数 吸收系数。α与A 成正比。 方法4：利用 [F(R ∞)h ν]2 对 h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 [F(R ∞)h ν]0.5 对h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。 F(R ∞) 即为Kubelka-Munk 函数函数，，简写为K-M 函数函数，∞∞∞?=R R R F 2/)1() (2 R ∞ 即为相对漫反射率即为相对漫反射率，，简称漫反射率简称漫反射率，)(/)(''参比样品∞∞∞=R R R R ‘∞ 即为绝对漫反射率绝对漫反射率，，常用参比样品为BaSO 4，其绝对漫反射率R ‘∞约等于1。 漫反射吸光度A 与漫反射率R ∞ 之间关系为之间关系为：：A=log(1/ R ∞)
水准仪的使用方法
水准仪的使用 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9-1（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。
水平仪使用方法
水平仪使用方法 一、用途与分类 气泡水平仪有条式水平仪、框式水平仪、光学合像水平仪、电子水平仪、红外线水平仪等。 框式水平仪和条式水平仪两种型式，主要用于检验各种机床及其他设备的平直度，安装的水平位置和垂直位置的正确性，并可检验微小倾角。水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的一种检验工具， 三、组成及原理 水平仪的结构根据分类不同而有所区别。框式水平仪一般由水平仪主体、横向水准器、绝热手把、主水准器、盖板和零位调整装置等零部件组成。尺式水平仪一般由水平仪主体、盖板、主水准器和零位调整装置等零部件构成。 水平仪是以水准器作为测量和读数元件的一种量具。水准器是一个密封的玻璃管,内表面的纵断面为具有一定曲率半径的圆弧面。水准器的玻璃管内装有粘滞系数较小的液体,如酒精、乙醚及其混合体等,没有液体的部分通常叫作水准气泡。玻璃管内表面纵断面的曲率半径与分度值之间存在着一定的关系,根据这一关系即可测出被测平面的倾斜度。 四、使用方法和注意事项 1.使用前，应先检查该百分表是否在受控范围，为避免由于水平仪零位不准引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪的零位进行校对或调整。水平仪零位校对，调整方法：将水平仪放在基础稳固，大致水平的平板（或机床导轨）上，待气泡稳定后，在一端如左端读数，且定为零。再将水平仪调转180度，仍放在平板原来的位置上，待气泡稳定后，仍在原来一端（左端）读数A 格则水平仪零位误差为二分之A格。如果零位误差超过许可范围，则需调整水
平仪零位调整机构（调整螺钉或螺母，使零位误差减小至许可值以内。对于非规定调整的螺钉，螺母不得随意拧动。调整前水平仪工作面与平板必须揭擦试干净。调整后螺钉或螺母等件必须固紧） 2. 框式水平仪在找水平时,要交错90°进行校调,也就是通常的X轴和Y轴的校调,其V型面与被调平面应基本完全接触,水平仪不应有手感上的摆动,调整的过程中应使水泡处于正中位置就达到要求了.水平仪还有个侧面的V型槽,是用于测垂直面的,方法与上面相同. 3、注意:水平仪在使用时应轻放在被测表面上,尽量不要碰撞,以避免水平仪里面的机械调整件移位,进而引起精度的不准确.框式水平仪的精度为1000mm，即每米2C。上面刻度每格就是2C，即每有一格的偏差代表在一米长内有一头高出了2C。 4、测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面，待气泡完全静止后方可进行读数。水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值，如需测量长度为L的实际倾斜则可通过下式进行计算：实际倾斜值=分度值*L*偏差格数 5、框架水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工作的粗糙面接触或摩擦。安放时必须小心轻放，避免因测量面划伤而损坏水平仪和造成不应有的测量误差。 7、用框架水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副侧面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，这样会因水平仪的受力变形，影响测量的准确性。正确的测量方法是手握持副测面内侧，使水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中间位置）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡移动的格数。 8、使用水平仪时，要保证水平仪工作面和工件表面的清洁，以防止脏物影响测量的准确性。测量水平面时，在同一个测量位置上，应将水平仪调过相反的方向再进行测量。当移动水平仪时，不允许水平仪工作面与工件表面发生摩擦，