水准仪的检验及校正、水准测量误差的来源
水准仪检校及水准测量的误差分析
05
误差控制与减小方法
提高仪器精度
定期检校
按照规定周期对水准仪进 行检校，确保仪器各项指 标符合精度要求。
仪器保养
保持水准仪的清洁和良好 状态，避免因污垢、磨损 等影响精度。
更新换代
及时更换老旧或损坏的部 件，采用新型水准仪，提 高测量精度。
提高观测精度
严格操作
观测时严格按照操作规程进行，避免因操作不当导致误差。
脚螺旋检校
检查脚螺旋是否正常工作，无 卡滞现象。
检校中的注意事项
保持仪器清洁
避免灰尘和污垢影响读数和仪器性能。
遵循操作规程
按照规定的步骤进行检校，避免因操作不当导 致误差。
定期检校
确保仪器始终处于良好工作状态，提高测量精度。
03
水准测量的误差来源
仪器误差
1 2
仪器校正误差
水准仪在使用前必须经过校正，包括圆水准器、 十字丝和i角。如果校正不准确，会导致测量误差。
总结词
该案例结合实际工程项目，探讨了误差 控制的实践方法和效果，为类似工程提 供了借鉴经验。
VS
详细描述
在某高层建筑项目中，通过对水准测量各 环节进行严格的质量控制，有效减小了误 差。同时，采用先进的测量技术和方法， 提高了测量效率和精度，为工程的顺利实 施提供了保障。
THANKS
感谢观看
水准器
包括圆水准器和管水准 器，用于检测仪器的水
平和垂直状态。
基座
支撑整个仪器，确保稳 定。
脚螺旋
用于调节仪器的高度和 方向。
水准仪的检校流程
01是否居中，确保 气泡居中，无偏差。
管水准器检校
检查管水准器是否水平，确保 气泡居中，无偏差。
水准仪校正
水准仪校正水准仪校正一、引言水准仪是一种用于测量地面高程差异的仪器，广泛应用于土木工程、建筑工程和测量工程等领域。
水准仪的准确性对于保证工程质量和可持续发展至关重要。
因此，定期对水准仪进行校正是必不可少的工作。
本文将介绍水准仪校正的基本原理、流程和注意事项。
二、水准仪校正原理水准仪校正的目的是通过调整水准仪的参数，使其符合国家或行业标准。
水准仪常见的校正参数有：灵敏度、轴线误差、气泡刻度和零位误差等。
校正的基本原理是将水准仪放置于平稳的基准面上，通过比较读数和已知高程值的差异，确定需要调整的参数，并进行相应调整。
三、水准仪校正流程1. 准备工作：清洁水准仪的外部表面，并检查仪器各部分是否完好无损。
确保仪器平稳放置于水准基准面上，并保持仪器和基准面之间的接触牢固。
2. 轴线误差校正：轴线误差是指水准仪在自身轴线上进行水平测量时的误差。
校正时，首先将水准仪在基准面上放置好，记录下读数。
然后将水准仪180度翻转，再次记录读数。
通过计算两次读数的平均值，确定轴线误差，并进行调整。
3. 灵敏度校正：灵敏度是指水准仪在测量过程中对高程差异的反应程度。
校正时，选择不同高程点，并记录下对应的仪器读数。
根据已知高程差异和仪器读数的差异，确定灵敏度，并进行调整。
4. 气泡刻度校正：气泡刻度是指水准仪上的气泡在仪器水平时的位置。
校正时，将仪器调整至水平状态，并记录气泡位置。
通过比较实际气泡位置和理论气泡位置，确定气泡刻度，并进行调整。
5. 零位误差校正：零位误差是指水准仪在零位读数时的偏差。
校正时，将水准仪放置于已知高程点上，并记录读数。
通过计算读数和已知高程之间的差异，确定零位误差，并进行调整。
6. 定期检查：校正完成后，应进行定期检查以保证水准仪的准确性。
检查频率根据具体使用情况而定，一般建议每三个月进行一次检查。
四、水准仪校正注意事项1. 校正环境：水准仪校正应在平稳、无风、无振动的环境中进行。
避免阳光直射和雨水侵入。
水准仪的检验与校正实验报告
水准仪的检验与校正实验报告水准仪的检验与校正实验报告一、引言水准仪是一种用于测量物体水平度的仪器。
在工程测量和建筑设计中，水准仪的准确性至关重要。
为了保证测量结果的准确性，本实验旨在对水准仪进行检验与校正。
二、实验目的1. 学习水准仪的基本原理和使用方法；2. 检验水准仪的准确性；3. 校正水准仪的误差。
三、实验仪器和材料1. 水准仪：型号XYZ-123；2. 校正板；3. 支架；4. 水平仪；5. 直尺；6. 笔记本电脑。
四、实验步骤1. 检查水准仪的外观和零件是否完好，并确保水准仪处于水平状态；2. 将水准仪放置在支架上，并使用水平仪进行校正；3. 将校正板放置在水准仪的工作台上，并调整水准仪的仪器高度，使其与校正板平行；4. 使用直尺测量校正板上的标记点与水准仪读数之间的差异；5. 记录每个标记点的读数和差异；6. 将读数差异转换为实际高度差；7. 分析差异的原因，并根据分析结果进行水准仪的校正。
五、实验结果与分析在本实验中，我们进行了对水准仪的检验与校正。
通过测量校正板上的标记点与水准仪的读数差异，我们得到了以下实验结果：标记点1：读数差异为0.2mm，对应实际高度差为0.4mm；标记点2：读数差异为0.1mm，对应实际高度差为0.2mm；标记点3：读数差异为0.3mm，对应实际高度差为0.6mm。
通过分析差异的原因，我们发现水准仪可能存在以下误差：1. 仪器本身的制造误差；2. 支架的不稳定性；3. 读数的误差。
为了校正水准仪的误差，我们可以采取以下措施：1. 调整水准仪的仪器高度，使其与校正板平行；2. 使用更精确的支架；3. 提高读数的准确性。
六、结论通过本实验，我们对水准仪进行了检验与校正。
根据实验结果和分析，我们得出以下结论：1. 水准仪存在一定的误差，需要进行校正；2. 校正水准仪的方法包括调整仪器高度、更换支架和提高读数准确性；3. 校正后的水准仪能够提供更准确的测量结果。
水准测量误差来源及控制方法
水准测量的误差来源及控制方法水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一，是高程测量中精度较高且常用的方法。
实施过程中，需要几个人合作才能完成，误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制，而且易出现隐蔽性错误，如果不能及早发现，基础资料是错误的，从而水准点高程不正确，直接影响路线纵断面设计和施工。
关键词：水准测量水准仪高程误差1. 0勘察设计过程中水准测量的问题水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点间高差。
仪器使用水准仪，工具是水准尺和尺垫。
公路工程测量一般使用DS3型微倾式自动安平水准仪，每公里能达到的精度是3mm，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。
我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。
同一条公路采用同一个高程系统，测量方法是基平与中平同时测量，两台水准仪同时观测一个水准尺，间视和转点由两个人立水准尺，但两台水准仪总是同时观测一个水准尺进行读数，一个水准点段测完后检核，在每一测站，没有检查、复核，为误差的积累创造了条件，容易返工，耽误时间、浪费人力。
通过工程实践证明，这一方法经常出现错误，节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表1.1和1.2所示：表1.1经过成果整理，读数差Δh=Σ后视-Σ前视，Δh小于2mm满足规范要求。
但是施工过程中，施工单位提出问题，经过表1.2复核补充测量成果证实，外业测量的结果不正确，因此，有必要分析水准测量的误差，找出控制纠正的方法，避免错误的出现，保证项目的顺利施工。
2. 0水准测量的现状现在应用水准点与中桩分开观测的方法，水准点观测采取往返测量，成果整理要求高差闭合差fh容（fh容=Σh往+Σh返）达到平原微丘区三等水准测量的精度不大于±20·L（1/2）。
平原微丘地区影响水准测量精度的主要因素是水准路线的长度，长度越长，精度越低。
山区，则是测站，测站越多，精度越低。
水准测量中的误差分析及消减方法
水准测量中的误差分析及消减方法分析水准测量中的误差来源，寻求减小误差的方法，对提高水准测量成果的精度具有积极意义。
我通过参加测站考证水准测量的实践，结合理论知识，针对误差产生的原因以及消减误差的方法进行了探讨，谈一点体会，供大家参考。
（1）、仪器误差1）仪器校正不完善产生的误差仪器虽然经过校正，但不可能绝对完善，还会存在一些残余误差，其中主要是水准管轴不平行于视准轴的误差。
这项误差在水准测量中引起的读数误差大小与仪器距水准尺的距离成正比。
在同一测站，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，就可消除该项误差。
2）调焦误差由于仪器制造加工不够完善，当转动对光螺旋调焦时，对光透镜产生非直线移动而改变视线位置，产生调焦误差。
这项误差，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，后视完毕转向前视，不再重新对光，就可消除这项误差。
3）水准尺误差随着水准尺使用年限的延长，水准尺就会弯曲变形，产生尺面刻划不准和尺底零点不准等误差。
因此，在水准测量前应对水准尺进行检验。
水准尺的零点误差，使仪器站数为偶数或在由往测转入返测时前后视标尺互换即可消除。
（2）、观测误差1）整平误差整平误差与水准管分划值及视线长度成正比。
若以DS3 型水准仪进行水准测量，视线长D=100m 时，则在读数上引起的误差为0.73mm。
因此在观测时必须切实使气泡居中，视线不能太长，后视完毕转向前视，要注意重新转动微倾螺旋使气泡居中才能读数，但不能转动脚螺旋，否则将改变仪器高产生错差。
若在日光强烈的晴天进行测量时，必须打伞遮阳保护仪器，特别要注意保护水准管。
2）估读误差和照准误差估读误差是估读水准尺上的毫米产生的误差。
它与十字丝的粗细、望远镜放大倍率和视线长度有关。
在一般水准测量中，当视线长度为100m时，估读误差约为±.5mm。
人眼的分辨力，通常当视角小于1/时，就不能分辨水准尺上的两点；当望远镜放大倍率为30、视线长度为100m时，照准误差约为±）.97mm。
水准仪的检验与校正
水准仪的检验与校正普通水准仪的检验与校正1．圆水准器轴（圆球面中点和球心的连线）平行于仪器的竖轴检验：把仪器安置在三脚架上，转动脚螺旋，使圆水准器的气泡居中。
然后使仪器绕竖轴旋转180°，此时若圆水准器的气泡仍然居中，则说明此项条件满足。
校正：如气泡偏离圆水准器中心位置，先用脚螺旋使气泡退回一半，然后拨动圆水准器校正螺丝使气泡居中。
反复检验校正直至满足条件。
此外，还可以先按照经纬仪上盘水准管轴垂直于竖轴的检校方法，将水准仪上长水准管校正好，在长水准管水平的条件下，拨动圆水准器校正螺丝，使圆气泡居中。
2．十字丝横丝垂直于仪器竖轴检验：将水准仪在地上安置好，以横丝的一端瞄准远处一清晰固定的点，然后转动水平方向的微动螺旋，如该点始终在横丝上移动，说明横丝垂直于竖轴，否则应进行校正。
校正：松动十字丝环上相邻两校正螺丝，转动十字丝环，直到满足要求为止。
3．水准管轴平行于视准轴检验：在地面选定A、B两点，相距60~100m，置仪器于A、B之中点，对两端所立标尺进行观测得读数a1、b1（图4-237），a1－b1＝h即为两点间的正确高差。
然后将仪器搬近B点，紧靠B整置仪器，使望远镜目镜端靠近标尺，自物镜端观测水准尺，以铅笔尖指出圆孔中心在尺上的位置，在镜外读得B点标尺之读数b2（即仪器高）。
然后再对A点所立水准尺进行观测得读数a2。
若a2－b2＝a1－b1，则此项条件满足。
图4-237 水准管检验校正：若a2－b2不等于a1－b1，在A点上水准尺的正确读数应为a'2＝b2＋（a1－b1）＝b2＋h。
旋转望远镜微倾螺旋，使横丝对准A点标尺上的正确读数a'2，这时视准轴已水平，但气泡却偏离中心，拨动水准管校正螺丝使气泡居中。
此项检校要反复进行，直至仪器在B点所测之高差，与仪器在A、B的中点所测正确高差相差在3~4mm以内，就可以认为校正好了。
4．视准轴与水准管轴应平行（即无交叉误差）检验：安平仪器后，在距仪器约50m处竖立一水准尺。
浅谈水准仪测量的误差来源及控制方法
隧道勘测 。它可 以直接进行实地实 时放 样 、 中桩测 量、 点位测 原平西 山循环公路周 围地 势起伏 较大 ， Ｊ ４ Ｄ 在 Ｄ ～Ｊ ５区间穿 桥 、 越大范 围的密林 、 密灌地 ， 使得通视 较为困难 ， 在对该 段公路用全 量 等 。 ４ Ｇ ｓ高精度高程测量同高精度的平面测量一样 ， Ｇ Ｓ ）Ｐ 是 Ｐ 测 站仪和测距仪通过导线形式完成 了控 制测量后 ， 开工前 对该路段
中图分类号 ： Ｕ１ ８ Ｔ ９
文献标 识码 ： Ａ
差 Ａ ｈ＝ 后视 一 前视 ， ｈ ＩＩ Ａ ＜２１Ｔ满足规范要求 。但是施 Ｔ １
１ 勘察设 计过 程 中水准测 量 的 问题
施 经过复核补充测量成果证 实 ， 外业 水准测量是采用 几何 原理 ， 利用水 平视 线测 定两点 间 高差。 工过程 中， 工单位提 出问题 ， 测量的结果不正确 ， 因此 ， 有必 要分析水准测量 的误差 ， 找出控制 仪器使用水 准仪 ， 公路工程测量一般使用 Ｄ ３型微倾式 自动安平 Ｓ 避免错误 的出现 ， 保证项 目的顺利施工 。 水 准仪 ， 每公里能达到的精度是 ３ ｍ， 水准仪在一个测 站使用 的 纠正的方法 ， ｍ 基本程序是 安置仪器 、 略整平 、 粗 瞄准 水准尺 、 精确 整平 和读数。 ２ 水准测 量 的现状 在实际勘测过程 中按这个顺序施行 ， 在每一 水准点段测 完后复合 现在应用水准点 与中桩分 开观测的方法 ， 准点观测 采取往 水
水准测量及其误差分析
水准测量及其误差分析刘德军河南省遥感测绘院郑州邮编：450003摘要分析了水准测量的误差来源及其消除方法和水准测量计算关键词高差大地水准面高程异常重力异常水准测量在工程测量，大地测量等测绘工作中常常用到，其测量方法也较为简单易学，但水准测量中存在的误差如何消除，许多人不甚明了，本文主要谈谈水准测量概算及其误差分析。
一水准测量的误差来源及其消除方法1)［角的误差虽然经过i角的检验校正，但要使两轴完全保持平行是困难的。
因此，当水准泡居中时，视准轴仍不能保持水平，使水准标尺上的读数产生误差，并且与视距成正比。
如图1所示：图1S前、S后为前后视距，由于存在［角，前后视标尺上的读数误差分别为i・S前/ p"和(i " / p ) • S后的影响为S s= ［i "• (S后-S前)］/ p 〃，对于两个水准点之间一个测段的高差总和的误差影响为刀s= i " / p (刀S后+刀St)由此可见，在［角不变的情况下，一个测站上的前后视距相等或一个测段的前后视距总和相等，则在观测高差中由于i角的影响可以得到消除。
但在实际测量中，前后视距不可能完全相等，所以规定，三等水准测量前后视距差应w 2.0m,累积差w 5.0m,这样在测量中对高差的影响小到可以忽略不计。
(2)?角误差当仪器不存在i角，则在仪器的垂直轴严格垂直时，交叉误差并影响在水准标尺上的读数，对水准测量并无不利影响。
但当仪器的垂直轴倾斜时，视准轴将影响在水准标尺上的读数。
为了减少这种误差对水准测量成果的影响，应对水准仪上的圆水准器进行检验与校正，对交叉误差进行检验与校正。
(3)水准标尺每米长度误差的影响在水准测量中，特别是精密水准测量作业中，必须使用经过检验的水准标尺，假设f为水准标尺每米间隔平均真长误差，则对一个测站的观测高差h应加的改正数为对于一个测段来说刀S f = f刀h,刀f为一个测段各测站观测高差之和根据规定，当一对水准标尺每米长度的平均误差 f >± 0.02mm时就要对观测高差进行改正。
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2.5.2 激光扫平仪
2. 特 点
采用激光二极管作为激光光源，出射光 为可见红光，在室内作业时，激光平面与墙壁 相交，可以得到显眼的扫描光迹，从而形成一 个可见的激光平面，使测量工作更为直观和简 便。
任务6：
水准仪的检验及矫正
2.6.1 水准仪应满足的三个几何条件
1、水准管轴LL∥视准轴CC 2、圆水准器轴L’L’∥仪器竖轴VV
3、十字丝横丝⊥仪器VV
水准仪示意图
2.6.2 圆水准器轴平行于竖轴的检验及校正
1. 检 验 仪器旋转180°
检验合格
不合格.需校正
2.6.2 圆水准器轴平行于竖轴的检验及校正
2.6.4 水准管轴平行于视准轴检验及校正
2.校 正
任务7：
水准测量误差来源与 注意事项
2.7.1 仪器误差
主要是水准管轴与视准轴不平行
a1 x1
i
i
b1 x1
A
C
B
DAC=80~100m
DAC=DBC
2.7.2 水准尺误差
1.水准尺磨损造成 2.水准尺倾斜
水准标尺零点差 水准尺倾斜误差
2.7.3 整平误差
a1 x1
i
i
b1 x1
A
C
DAC=80~100m
DAC=DBC
a2
x
i
aБайду номын сангаас′
A
B
1~3m
b2 DB
2.6.4 水准管轴平行于视准轴检验及校正
2.校 正 转动微倾螺旋，使十字丝的中丝对准A点尺上应
读读数a2′，此时视准轴处于水平位置，而水准管气 泡不居中。
用校正针先拨松水准管一端左、右校正螺钉，再 拨动上、下两个校正螺钉，使偏离的气泡重新居中， 最后要将校正螺钉旋紧。
自动安平水准仪原理
2.5.1 自动安平水准仪
2. 特 点
(1)采用轴承吊挂 补偿棱镜的自动安 平机构，为平移光 线式自动补偿器；
(5)设置有水平度 盘，可方便地粗略 确定方向。
(2)设有自动安平 警告指示器，可以 迅速判别自动安平 机构是否处于正常 工作范围，提高了 测量的可靠性；
(3)采用空气阻尼 器，可使补偿组件 迅速稳定；
(4)采用正像望远 镜，观测方便；
2.5.1 自动安平水准仪
3. 使 用
在工作中，通过 调节三个脚螺旋， 使得圆水准器的 气泡居中，则可 瞄准水准尺进行
读数。
注意：读数时必须观察 自动报警窗的颜色，若 全为绿色，则可以读数； 若有一侧为红色，则说 明仪器不是水平的，应 重新整平仪器再读数。
2.5.2 激光扫平仪
根据上述b2和高差hAB算出A点尺上视线水平时 的应读读数为：
a2 b2 hAB
如果a2′与a2相等，表示两轴平行。否则存在i角，
其角值为：
i a 2 a 2
D AB
i 20 " , 合格 i 20 " ,需校正
其中： 206265 ''
2.6.4 水准管轴平行于视准轴检验及校正
2.7.4 读数误差
1.视差 采用反复均匀缓慢地调节目镜和物镜调焦螺旋
消除。
2.估读毫米数不准确 要求望远镜放大倍率在20倍以上，视线长不超
过150m。
2.7.5 仪器和标尺升沉误差
1.下沉（上升）所引起的误差 采用“后、前、前、后”的观测程序，可减弱
误差。
2.标尺（上升）所引起的误差 采用“往测、返测”来异号消除误差影响。
2.7.6 地球曲率和大气折光的影响造成的误差
1.大气折光对读数的影响 2.地球曲率对读数的影响 3.两者共同对读数的影响
c D2 2R
r 1 c 0.07 D2
7
R
f c r 0.43 D2 R
课后作业：
思考题与习题： 11题、12题、13题
要求： 1.每位同学要有独立的作业本，并
自动安平水准仪 激光扫平仪
2.5.1 自动安平水准仪
自动安平水准仪是一种只需概略整平即可获得水平视 线读数的仪器，它操作迅速简便，测量精度高。
2.5.1 自动安平水准仪
1. 原 理
自动安平水准仪是在望 远镜内安装一个自动补偿器 代替水准管。仪器经粗平后， 由于补偿器的作用，无需精 平即可通过中丝获得视线水 平时的读数。
课前练一练：
1
观测高差值与
（理论 ）高差值
之差，称为高差闭 合差。
2
将水准仪安置在与 后视、前视尺距离 大致相等的地方， 前、后视线长度最 长不应超过
（150m ）。
3
从一个已知水准点 出发，经过各待测 高程的点进行水准 测量，最后附合到 另一己知水准点， 所构成的水准路线，
称（ 附合）水
准路线。
任务5：
写清楚学号及作业次数号； 2.按时交作业给课代表，单独交给
我不再收。
2. 校 正
2.6.3 十字丝横丝垂直于竖轴检验及校正
1. 检 验
M
十字丝瞄准清晰 固定点M
点M仅在十字丝 横丝上移动
点M移动路线偏 离十字丝横丝
2.6.3 十字丝横丝垂直于竖轴检验及校正
2.校 正
2.6.4 水准管轴平行于视准轴检验及校正
1. 检 验
a1 x1
i
i
A
C
DAC=80~100m
DAC=DBC
a2
x
i
a2′
b1 x1
B
1~3m
b2 DB
1.在C点处安置水准仪， 用两次仪高法测出A、B 两点的高差，若其值之 差不超过3mm，则取平 均值作为hAB.
2.在离B点大约3m左右的 D点处安置水准仪，精平 后读得B点尺上的读数为 b2,然后，瞄准A点水准 尺，读出中丝的读数a2
2.6.4 水准管轴平行于视准轴检验及校正