水准仪的认识与使用详解
水准仪的认识与使用.
图3-10自动安平原理
由于α、β均很小，应有
式中， 为物镜的焦距，α为照准轴的倾斜角，β为补偿角，α、β均以弧度表示，则光线的补偿角为
（3-11）
2）使十字丝自动地与a点的水平线重合而获得正确读数，即使十字丝从 移动到B处，移动的距离为 。
两种方法都达到了改正照准轴倾斜偏移量的目的。第一种方法要使光线偏转，需要在光路中加入光学部件，故称为光学补偿。第二种方法则是用机械方法使十字丝在照准轴倾斜时自动移动，故称为机械补偿。常用的仪器中采用光学补偿器的仪器较多。
2．光学补偿器
光学补偿器的主要部件是一个屋脊棱镜和两个由金属簧片悬挂的直角棱镜。如图3-11（a）所示，光线经第一个直角棱镜反射到屋脊棱镜，再经屋脊棱镜三次折射后到第二个直角棱镜，最后到达十字丝中心。当照准轴倾斜时，若补偿器不起作用，到达十字丝中心B的光线是倾斜的照准轴，而水平光线则到达A。
有时，往往像平面与十字丝面还没有严密重合就误认为调节好了，当观测者眼睛在目镜后左右晃动或上下晃动时，则目标像与十字丝发生相对变化，这种现象称为十字丝视差。测量作业中是不允许存在视差的。为了检查是否存在视差，可使眼睛在目镜后上下或左右稍微晃动，如十字丝的交点始终对着目标的同一位置或横丝对准尺子的刻划不变，则表示没有视差；如果发现十字丝与目标有相对移动，则说明有视差存在。为像平面与十字丝面不重合，当人眼位于目镜中间2处时，十字丝的交点O与物体的像点a重合；当眼睛略向上于1处时，O点又与b点重合；而眼睛向下于3处时，O点便与C点重合了。如果连续使眼睛的位置上下移动，好像看到物体的像在十字丝附近上下移动一样。
(3-9)
水准仪的认识与使用
水准仪的认识与使用一、仪器概述水准仪是一种高精度的测量仪器，常用于测量地形起伏、建筑物的沉降等。
它是一种利用水平视线测定地面点高程的仪器，其原理基于几何水准测量原理。
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三个主要部分组成。
二、水准仪的构造水准仪主要由以下几个部分组成：1.望远镜：用于对准目标并进行测量；2.水准器：用于指示水平面；3.基座：用于支撑整个仪器，并确保其稳定。
三、水准仪的使用方法使用水准仪进行测量的步骤如下：1.准备工具：水准仪、三脚架、尺子、笔记本和铅笔等；2.对准目标：使用望远镜对准目标，确保目标清晰可见；3.调整水平：调整水准器，使其指示水平；4.读数记录：读取尺子上的数值，并记录在笔记本上；5.计算高程：根据记录的数据计算目标点的高程。
四、操作注意事项在使用水准仪时，需要注意以下几点：1.使用前要进行校准，以确保测量精度；2.在使用过程中要保持水平状态，避免倾斜影响测量结果；3.在测量时要避免外界干扰，如风、阳光等；4.在读取数据时要保持稳定，避免手抖动影响读数准确性。
五、精度分析和校准水准仪的精度对其测量结果有着重要影响。
为了确保水准仪的精度，需要进行定期的校准和维护。
校准方法包括利用钢尺或已知高程的点进行比较，以确定水准仪的误差值。
如发现误差较大，则需要进行调整和维护。
六、故障排除和维修在使用过程中，水准仪可能会出现各种故障，如镜头模糊、水准器失灵等。
对于常见故障，可以采取以下措施进行排除和维修：1.镜头模糊：用软布擦拭镜头表面，如存在污垢，可使用镜头纸或麂皮轻轻擦拭；2.水准器失灵：检查水准器内的液体是否充足，如不足可添加相应的液体；如仍无法解决，可能需要更换水准器。
3.对于其他更复杂的故障，建议寻求专业维修人员的帮助。
七、应用领域和优势水准仪在多个领域都有广泛的应用，如：1.建筑工程：用于测量建筑物沉降、土地高程等；2.地形测量：用于测量地形起伏、河流高程等；3.矿山测量：用于测量矿藏资源分布、地表沉陷等。
水准仪的正确使用方法
水准仪的正确使用方法一、水准仪的概述水准仪是一种用于测量地面高度差的仪器，它通过测量水平线与目标点之间的垂直距离来确定目标点的高度。
水准仪通常由一个望远镜和一个水平圆盘组成，可以在建筑工程、道路施工、地形测量等领域广泛应用。
二、水准仪的分类1. 光学水准仪：利用光学原理进行测量，适用于大面积平坦地形；2. 数字水准仪：利用电子技术进行测量，精度更高，适用于复杂地形；3. 液面水准仪：利用液面的自然平衡来判断高低差，适用于小范围内的简单测量。
三、水准仪的正确使用方法1. 准备工作：（1）选择合适的水准仪：根据场地环境和实际需求选择不同类型和精度的水准仪；（2）调整望远镜：调整望远镜焦距和清晰度，确保视野清晰明亮；（3）检查设备：检查设备是否完好无损，各部件是否紧固。
2. 建立基准点：建立基准点是进行水准测量的前提条件，应该选择稳定、平整、不易移动的地面作为基准点。
在基准点上设置标志物，并用尺子或测距仪测量标志物的高度。
3. 进行水准测量：（1）选取目标点：根据实际需要，选择需要测量高度差的目标点；（2）设置中间支点：在目标点与基准点之间选取一处平坦地面作为中间支点，放置三角架或其他支撑物；（3）放置水准仪：将水准仪放置在中间支点上，并调整水平圆盘使其处于水平状态；（4）观察望远镜：通过望远镜观察目标点和基准点上的标志物，并记录读数；（5）移动水准仪：将水准仪移至目标点上进行再次观测，并记录读数；（6）计算高度差：根据两次观测的读数计算出目标点与基准点之间的高度差。
4. 注意事项：（1）避免使用在强风、雨雪天气下使用水准仪；（2）避免在地面不平整、摇晃或松软的地方使用水准仪；（3）在进行测量时，应尽量避免观察到远处的高楼大厦等建筑物，以免产生误差。
四、水准仪的维护保养1. 定期清洁：使用后应及时清洁水准仪，尤其是望远镜和镜片部分；2. 保持干燥：水准仪应存放在干燥通风的地方，防止潮湿和受潮；3. 防止碰撞：避免水准仪与硬物碰撞或摔落，以免损坏设备；4. 定期校正：对于长时间未使用或频繁使用的水准仪，应定期进行校正和检查。
水准仪的认识和使用,实验报告
水准仪的认识和使用,实验报告
水准仪是一种测量垂直高度差的仪器，广泛应用于道路、铁路、建筑等领域。
本实验
旨在通过实际使用水准仪，掌握其原理和使用方法，以及进行垂直高度差的测量。
一、水准仪的原理
水准仪是利用重力作用原理测量高度差的仪器。
其主要组成部分有望远镜、水平圆盘、虫轮、刻度盘等。
水准仪在使用前需要校正水平，以保证精度和准确性。
二、水准仪的使用方法
1、水准仪的安装：在安装水准仪前，需要先找到测量的起点和终点。
将水准仪放在
起点处，调整仪器的水平，并紧固调整螺丝以锁定仪器。
2、视镜调整：将水准仪置于水平面上并以上方向对准目标点，同时调节望远镜的焦距，使目标点清晰可见。
3、垂直高度差测量：将水准仪移至需要测量的位置，上下调整仪器头使目标点在视
野中居中，记录下刻度盘上的读数。
移动仪器至终点后，再次测量刻度盘上的读数，两次
读数之差即为垂直高度差。
三、实验结果
本次实验测量了起点和终点高度差，测量结果如下表所示：
起点高度：0m 终点高度：6.4m
水准仪读数1：0.4′ 水准仪读数2：6.8′
垂直高度差：6.4m
四、实验分析
本次实验通过使用水准仪测量起点和终点间的垂直高度差，可以看出水准仪在实际应
用中能够准确测量高度差，具有一定的应用价值。
但在实际使用中，需要注意测量精度和
仪器调整等因素。
简述水准仪的使用方法和步骤
简述水准仪的使用方法和步骤一、水准仪简介水准仪是一种测量地面高程差异的仪器，广泛应用于建筑、工程、测绘等领域。
它通过测量水平线与地面的夹角来确定地面的高程，具有高精度和可靠性的特点。
二、水准仪的组成水准仪主要由望远镜、水平仪、支架和测量尺等部分组成。
望远镜用于观测目标点，水平仪用于判断水平状态，支架用于固定水准仪，测量尺用于测量高差。
三、水准仪的使用方法和步骤1. 设置基准点：在测量前，需要选择一个基准点，通常选择地面上的一个固定点作为基准点，可以是一个钉子或标志物。
确保基准点的高程已知或已测量。
2. 安装水准仪：将水准仪放置在基准点附近的平稳地面上，使用支架将其固定。
确保水准仪的望远镜与基准点在同一水平线上。
3. 校准水平仪：通过调整水平仪，使其气泡位于中央位置。
这样可以确保水准仪的水平度达到最佳状态。
4. 观测目标点：通过望远镜观测目标点，目标点可以是地面上的标志物或其他测量点。
确保望远镜准确对准目标点。
5. 读取测量结果：在观测目标点后，通过水准仪上的测量尺读取高差数值。
高差是指目标点与基准点之间的垂直距离差异。
6. 移动水准仪：根据需要，将水准仪移动到下一个目标点的位置。
重复步骤4和步骤5，直到完成所有目标点的测量。
7. 计算高程差：将每个目标点的高差数值与基准点的高程相加或相减，即可得到各目标点的高程差。
根据需要，可以进行进一步的计算和分析。
8. 检查和记录：在完成测量后，应仔细检查测量结果的准确性。
将测量结果记录下来，包括目标点的编号和对应的高程差数值。
四、注意事项1. 在使用水准仪前，应检查仪器的状态和精度，确保其正常工作。
2. 在观测目标点时，要保持仪器的稳定性，避免震动和干扰。
3. 在移动水准仪时，要小心轻放，避免损坏仪器。
4. 在测量过程中，要注意环境因素的影响，如风力、温度等，以保证测量结果的准确性。
5. 在记录测量结果时，要清晰、准确地标注每个目标点的编号和高程差数值。
总结：水准仪是一种测量地面高程差异的重要工具，使用水准仪进行测量需要按照一定的步骤进行操作。
水准仪原理和使用方法
水准仪原理和使用方法
水准仪是利用水准测量原理进行高程测量的仪器。
它由望远镜、水准器、基座三个主要部分组成。
水准仪的使用方法如下：
1. 安置水准仪：首先需要将水准仪安置在三脚架上，确保稳定。
然后将三脚架的三个伸缩腿调节到合适的高度，以便将水准仪放置在平坦的测量地面上。
2. 望远镜对准目标：打开望远镜的目镜和物镜盖，将望远镜对准要测量的目标，例如已知高程的水准点或建筑物。
3. 调节焦距：旋转望远镜的焦距调节旋钮，使目标清晰可见。
如果目标距离较远，可能需要使用望远镜的调焦功能来调整焦距。
4. 水准器整平：调节三脚架上的伸缩腿，使水准器的水泡居中。
如果水泡不居中，需要进行调整，以确保测量结果的准确性。
5. 读数：在水准尺上读取测量结果。
如果使用的是自动水准仪，可以直接在显示屏上读取测量结果。
6. 数据处理：将测量结果记录下来，并进行必要的计算和处理。
例如，如果要测量两点之间的高差，可以使用水准仪测量两点之间的高差，然后计算出两点之间的高差差值。
以上是水准仪的使用方法，供您参考，建议查阅使用说明了解更详细信息。
水准仪的认识与使用
瞄准
• 目镜调焦 • 初步瞄准 • 物镜调焦和精确瞄准 • 消除视差
视差：观测者的眼睛在目镜端上、下微微移动时，目
标像与十字丝之间就会有相对移动。
消除视差的方法：旋转目镜调焦螺旋使十字丝十分
清晰；旋转物镜调焦螺旋使目标像十分清晰。
精平与读数
1.608
1.622
0.995
2.290
常用水准尺有两种：直尺和塔尺 直尺为两面尺，塔尺可以伸缩，携带方便。 尺垫用于转点处放置水准尺。
水准仪的操作
1. 安置仪器 2. 粗平 3. 照准 4. 精平 5. 读数
Байду номын сангаас
安置水准仪
• 打开三脚架 • 架腿放稳 • 架头大致水平 • 双手取出仪器 • 拧紧连接螺旋
粗平
• 同时对向转动脚螺旋１和２,气泡由a到b。 • 转动脚螺旋３,圆水准器气泡居中。
水准仪的认识与使用
水准仪的构造
水准器
1.管水准器—水准管
2.圆水准器
１、望远镜和水准管固连在一起，使水准 仪提供一条水平视线。
２、圆水准器用于粗略整平仪器。
３、制动螺旋和微动螺旋是控制望远镜的 水平方向的转动。转动调焦螺旋使物像清 晰。
４、调节微倾螺旋使水准管气泡居中。
水准尺的种类和尺垫
水准仪的认识和使用
1、水准仪的认识和使用
2、经纬仪的认识和使用
3、全站仪的认识和使用
一、全站仪的认识：全站仪由照准部、基座、水平度盘等部分组成，采用编码度盘或光栅度盘，读数方式为电子显示。
有功能操作键及电源，还配有数据通信接口。
二、测量前的准备工作
1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电）
2）仪器的安置。
①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。
②将全站仪安置于点，对中、整平。
③在两点分别安置棱镜。
3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。
①竖直度盘指标设置。
②水平度盘指标设置。
4）调焦与照准目标。
操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。
（2）角度测量
（3）距离测量
（4）坐标测量
4、闭合水准路线测量
5、钢尺量距与视距测量
6、高程测量
4、闭合水准路线测量
5、钢尺量距与视距测量
6、高程测设。
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2.水准器 水准器是用以整平仪器的装置,分为管水准器和圆水准器
两种。 (1)管水准器:亦称水准管,是内壁纵向磨成圆弧状两端封闭
的玻璃管,管上对称刻有ຫໍສະໝຸດ 隔2mm 的分划线,管水准器内壁圆 弧中心点为管水准器的零点,过管水准器零点的切线LL平行于 视准轴。
水准管气泡偏离中心2mm 所对的圆心角,称为水准 管分划值τ,用公式表示为:
DS3 型水准仪由望远镜、水准器及基座三个主要部分组成。 仪器通过基座与三脚架连接,支撑在三脚架上。基座上的三个脚螺旋 与目镜左下方的圆水准器,用以粗略整平仪器。望远镜旁装有一个管水 准器,转动望远镜微倾螺旋,可使望远镜作微小的俯仰运动,管水准器也随 之俯仰,使管水准器的气泡居中,此时望远镜视线水平。仪器在水平方向 的转动,是由水平制动螺旋和微动螺旋控制的。下面对望远镜和水准器 作较为详细的介绍。
三脚架是水准仪的附件,用以安置水 准仪,由木质(或金属)制成,三脚架一般可 以伸缩,便于携带及调整仪器高度,使用时 用中心连接螺旋与仪器固紧。
(三)微倾水准仪的使用 水准仪的操作使用包括安置仪器、粗略整平、瞄准目标、精确置平与读数等步骤。
(2)塔尺:一般用于普通水准测量,长度为5m,由3 段套接而成。尺的底部为零点,尺上刻划为黑白(红 白)相间,每格宽度为0.5~1cm,每分米处注有数字。 塔尺可以伸缩,携带方便,但接头处易损坏,影响尺的 精度。
2.尺垫 尺垫一般为三角形的铸铁块,中央有
一突起的半球顶,以便放置水准尺。下有 三尖脚,可踩入土中。尺垫的作用是标尺 立尺点位和支撑水准尺。 3.三脚架
式中:τ———水准管分划值; ρ″———弧度的秒值,ρ″=206265″,表示一弧度
所对应的角度秒值; R ———水准管圆弧半径,单位:mm。
分划值与水准管圆弧半径R 成反比,R 越大,τ 越小, 水准管灵敏度越高,则整平精度也越高,反之精度越低。
为了提高水准管气泡居中的精度,目前生产的水准 仪,一般在水准管上方设置一组棱镜。利用棱镜的折光 作用,使气泡两端的像反映在直角棱镜上,如图2 -4(a)所 示。
水准测量
目录
CONTENTS
一 水准仪的认识与使用 二 水准路线测量及成果整理 三 四等水准测量 四 水准仪的检验与校正 实训四、五
01
水准仪的认识与使用
一、微倾水准仪及其使用
水准仪是水准测量的主要仪器,水准仪按其精度划分为DS05、DS1、 DS3 和DS10四个等级。“D”和“S”分别是“大地测量”、“水准仪” 汉语拼音的第一个字母,下标05、1、3、10是指各等级水准仪每千米往 返测高差中数的中误差,以毫米(mm)计。在工程测量中,一般使用DS3 型 微倾水准仪。 (一)DS3 型微倾水准仪的构造
3.基座 基座主要由托板(又叫轴座)、连接螺旋和
脚螺旋组成。托板用来支撑仪器上部(望远镜 和水准器),连接螺旋用来连接仪器和三脚架,转 动脚螺旋可使圆水准气泡居中,从而粗略整平 仪器。
(二)水准尺和尺垫 1.水准尺
水准尺是水准测量的重要工具,其质地好坏直接影响水准测量的精度,因 此它是用不易变形并且干燥的优质木材或者玻璃钢制成的,要求尺长稳定,刻 划准确。水准尺常用的有塔尺和直尺两种。
从望远镜旁的气泡观察窗中,可以看到气泡两端的影像,当两半个 气泡的像错开时,表明气泡未居中;当两半个气泡像吻合时,则表示气 泡居中,见图2 -4(b)。这种具有棱镜装置的水准管称为符合水准器, 它不仅便于观察,同时可以提高气泡的居中精度。
(2)圆水准器:如图2-5所示,它是一个在密封的顶面 内磨成球面的玻璃圆盒,顶面中央刻有一个小圆圈,刻 有圆分划。通过分划圈的中心(即零点O)作球面的法 线,称为圆水准器轴。当气泡位于小圆圈中央时,圆水 准轴器处于铅垂位置,普通水准仪的圆水准器分划值一 般为8'/2mm。圆水准器安装在托板上,其轴线与仪器 的竖轴互相平行,所以当圆水准器气泡居中时,表示仪 器的坚轴已基本处于铅垂位置。由于圆水准器的精度 较低,它主要用于水准仪的粗略整平。
1.准星 2.物镜 3.微动螺旋 4.制动螺旋 5.照门 6.目镜 7.管水准器 8. 圆水准器 9.基座 10.脚螺旋 11.三脚架 12.调焦透镜 13.调焦螺旋 14.十字丝分划板 15.微倾螺旋 16.竖轴 17.视准轴18.水准管轴 19. 微倾顶柱 20.轴套 21.底板
1.望远镜 望远镜是用来精确瞄准远处目标和提供水平视线进行读数的 主要部件。它主要由物镜、调焦透镜、物镜调焦螺旋(对光螺旋)、 十字丝分划板、目镜等组成。物镜光心与十字丝交点的连线称为 望远镜的视准轴,视准轴是瞄准目标和读数的依据;十字丝分划板是 用来准确瞄准目标用的,中间一根长横丝称为中丝,与之垂直的一根 称为竖丝,与中丝上下对称的两根短横丝称为上、下丝(又称为视 距丝),图2 2(b)是从目镜中看到的经过放大后的十字丝分划板上的 像。在水准测量时,用中丝在水准尺上进行前后视读数,用于计算高 差。
用望远镜瞄准目标的标准是十字丝及目标成像都清晰稳定。为此,首先进行目镜对 光;将望远镜对着明亮的背景,调节目镜对光螺旋,使十字丝清晰。其次进行物镜对光:先 对准目标,调节物镜对光螺旋,使目标成像清晰。同时使眼睛相对目镜微微上下移动,检查 有无十字丝视差。若目标正好成像于十字丝平面上,十字丝与目标成像不会相对移动。 反之,若目标未成像于十字丝平面上,眼睛上下移动时十字丝与目标成像必然相对移功,这 表明存在十字丝视差。消除视差的办法是交替调节目镜和物镜的调焦螺旋。使上述两 个平面重合,及至成像稳定为止。
(1)直尺:多用于较精密的水准测量,其长度为3~5m。在尺面上每隔1cm 涂有黑白或红白相间的分格,每分米处注有数字。精度较高的水准测量常用 双面水准尺,它的一面为黑白相间分划(主尺),另一面是红白相间分划(辅尺), 黑面尺底从零开始,而红面尺底固定数值为4687mm或4787mm 开始,此固 定数值称为零点差,目的在于水准测量中,以校核读数正确,避免凑数而发生 错误。通常用两根水准尺组成一对进行水准测量。