工程造价课件 任务六 水准仪的检验与校正 教案
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。
水准仪的检验校正
水准仪的检验与校正一、实习目的与要求：1.认识水准仪的各轴线之间要满足的条件；2.掌握水准仪的检验校正的方法；3.数个人一小组，轮流操作。
二、实习仪器：DS3水准仪一台、记录板一块、水准仪支架一把、尺垫一个、水准尺一根三、实习时间与地点四、实习内容与方法步骤：（一）圆水准器的检验与校正1、检验方法：先调整脚螺旋使圆水准气泡居中，然后将望远镜旋转180°，如果气泡仍然居中表明圆水准轴平行于竖轴。
否则两者不平行，需要校正。
2、校正方法：先调节脚螺旋，使气泡向中心退回偏离量的一半，再用校正针拨动圆水准器下面的校正螺丝，使气泡退回另一半。
重复以上步骤，直至气泡完全居中。
（二）十字丝横丝的检验与校正1、检验方法：整平仪器后，用十字丝横丝的一端瞄准一个固定点，将制动螺旋旋紧，转动微动螺旋。
在转动过程中，如果该点始终在横丝上移动，表明横丝水平。
2、校正方法：旋下目镜端的十字丝环护罩，松开十字丝环的四个固定螺丝，轻轻转动十字丝环，至横丝水平。
拧紧固定螺旋，上好十字丝环护罩。
（三）水准管轴平行于视准管轴的检验与校正1、检验方法：如图示，在相距60～80米的平坦地面山选择两点A、B，水准仪置于A、B两点的中间，用变更仪高法测定A、B两点间的高差，（两次高差之差≤3mm时，取平均值作为正确高差）。
再将水准仪置于距A点3～5m处，精平仪器后，读取近尺A上的读数a，计算远尺B上的正确读数b（b=a-h）。
在瞄准远尺B，精平仪器后读取远尺B上的读数b′，若b′=b，则表明水准管轴平行于视准轴。
若b′≠b，则由公式i=（△b〃ρ″）/D ABS3水准仪要求i≤+-20。
计算△b的容许值，如果△b超限时，则进行校正。
2、校正方法：调节微倾螺旋，使中横丝对准B尺上的应读数b，此时符合水准气泡不再居中，用校正针拨动水准管端部的上、下两个校正螺丝，将该端升高或降低，使气泡居中。
五、实习注意事项：1、拨水准管校正螺丝时，要先松后紧，松紧适当，校正工作应反复进行。
水准仪的检验与校正
普通水准仪的检验与校正
一． 水准仪轴线的几何关系
水准仪轴线应满足的几何条件是：
1．水准管轴LL//视准轴CC
2．圆水准轴L ’L ’//竖轴VV
3．横丝要水平（即：⊥竖轴VV ）
如下图所示：
二．水准仪的检验与校正
（一）圆水准器的检验与校正
1．检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转180°，看气泡是否居中。
2.校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半, 再用拨针拨动三个“校正螺旋”，使气泡居中。
（二）十字丝横丝的检验与校正
1．检验：（见图）
整平后，用横丝的一端对准一固定点P ，转动微动螺旋，看P 点是否沿着横丝移动。
2．校正 ：旋下目镜处的十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。
（三）水准管轴平行于视准轴（i 角）的检验与校正
1．检验：
（1）平坦地上选A 、B 两点，约50m 。
（2）在中点C 架仪，读取a 1、b 1，得h 1=a 1-b 1
（3）在距B 点约2~3m 处架仪，读取a 2、b 2，得h 2=a 2-b 2
（4）若h
≠h1 ,则水准管轴不平行于视准轴，有i角。
2
因为①h1为正确高差②b2的误差可忽略不计，故有：
对于S3水准仪，若i角大于02''时，需校正。
2．校正方法有二种：
(1)校正水准管
旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准(a2’=h1+b2)，拨动水准管“校正螺丝”，使水准管气泡居中。
（2）校正十字丝——可用于自动安平水准仪
保持水准管气泡居中，拨动十字丝上下两个“校正螺丝”，使横丝对准a2’。
水准仪的检验与校正
所检测仪器 检测项目 检验时间 操作员 利用脚螺旋使气泡居中 步骤1 索佳SDL30M数字水准仪 圆水准器的检验与校正
检查或观测结果 将望远镜在水平方向旋转180°，查看气泡是否保持居中 步骤2
检查或观测结果
步骤3பைடு நூலகம்
检查或观测结果
结论 转动脚螺旋使气泡向中间移动偏离量的一半，然后，用校正针拨动圆 水准器底下的三个校正螺旋，使气泡达到完全居中的位置。检验和校正 应反复进行，直至仪器转至任何位置气泡始终居中为止，此时，L0L0∥ VV的条件得到满足。
校正方法
水准仪的检验与校正
多次读数、限制视距长度
水准标尺倾斜误差
水准尺若竖立不直引起的误差
确保水准尺竖直（安装圆水准器）
外界条件误差
球气差
大气折光和地球曲率引起的误差
前后视距相等
水准仪及水准尺升台误差
水准仪及水准尺升台造成水平视线变化引起的误差
采用后前前后的顺序观测
天气引起的误差
风力、温度等引起的误差
选择合适的天气
水准测量的误差包括水准仪本身的仪器误差、人为的观测误差以及外界条件的影响三个方面。
(2)水准尺误差 由于水准尺的刻划不准确，尺长发生变化、弯曲等，会影响水准测量的精度，因此，水准尺须经过检验符合要求后，才能使用。有些尺子的底部可存能在零点差，可在一水准测段中使用测站数为偶数的方法予以消除。
(1)仪器下沉和尺垫下沉在土质较松软的地面上进行水准测量时，易引起仪器和尺垫的下沉。
3. 外界条件的影响
仪器下沉： 可能使观测视线降低，造成测量高差的误差，若采用“后--前--前--后”的观测顺序可减弱其影响。仪器放在坚实地面，仪器踏实。
尺垫下沉： 转点处的尺垫，尺垫下沉使下一测站的后视读数增大，高差增大，造成高程传递误差。为此，实际测量时，转点设在坚实地面，尺垫要踏实。
a"
b"
δ
b正
hAB 正= a" -b正 b正=a"－ hAB正
微倾螺旋
(3)校正
A、B的正确高差
正确的前视读数b正
hAB正
转动微倾螺旋使横丝对准b正，此时水准管气泡必定偏歪。
A
B
a"
b正
hAB = a-b b正=a"－ hAB正
微倾螺旋
hAB正
水准仪的检验与校正
普通水准仪的检验与校正
一．水准仪轴线的几何关系
水准仪轴线应满足的几何条件是：
1．水准管轴LL//视准轴CC
2．圆水准轴L’L’//竖轴VV
3．横丝要水平（即：⊥竖轴VV）
如下图所示：
二．水准仪的检验与校正
（一）圆水准器的检验与校正
1．检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转180°，看气泡是否居中。
2.校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半, 再用拨针拨动三个“校正螺旋”，使
气泡居中。
（二）十字丝横丝的检验与校正
1．检验：（见图）
整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。
2．校正：旋下目镜处的十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。
（三）水准管轴平行于视准轴（i角）的检验与校正
1．检验：
（1）平坦地上选A、B两点，约50m。
（2）在中点C架仪，读取a1、b1，得h1=a1-b1
（3）在距B点约2~3m处架仪，读取a2、b2，得h2=a2-b2
（4）若h2≠h1 ,则水准管轴不平行于视准轴，有i角。
因为①h1为正确高差②b2的误差可忽略不计，故有：
对于S
3水准仪，若i角大于0
2''时，需校正。
2．校正方法有二种：(1)校正水准管
旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准(a
2’=h
1
+b
2
)，拨动水准管“校正螺丝”，
使水准管气泡居中。
（2）校正十字丝——可用于自动安平水准仪
保持水准管气泡居中，拨动十字丝上下两个“校正螺丝”，使横丝对准a
2
’。
高程控制测量—水准仪的检验与校正
高程控制测量
完成高等级公路高程控制测量
• 十字丝的检验与校正
• 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 。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 移动，若目标 始终在 十字丝横丝上移动，如右图a)、 b)所示则条件满足，不需校正； 若目标 不在横丝上移动，而发 生偏离，如右图c)、d )所示，则 说明条件不满足而需要校正。
完成高等级公路高程控制测量
ห้องสมุดไป่ตู้• 水准管轴的检验与校正
高程控制测量
• 校正方法
• 保持仪器不动，转动微倾螺旋使十字丝横丝对准尺上应 有的读数 ，此时视准轴处于水平位置，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，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，首先要弄清时抬 高还是降低靠近目镜一端的水准管
项目一 高程控制测量
高程控制测量
内容提要 • 水准仪的检验和校正
高程控制测量
• 水准仪应满足的几何关系
• 圆水准器轴平行于竖轴 ； • 十字丝横丝垂直于竖轴； • 水准管轴平行于视准轴 ；
高程控制测量
• 圆水准器的检验与校正
• 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 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。
水准仪的检验与校正[4页]
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1、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正提示：转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，将仪器绕竖轴旋转180˚。
如果气泡仍居中，则条件满足；如果气泡偏出分划圈外，则需校正。
图9.10圆水准器的检验与校正圆水准器气泡居中后，将望远镜旋转 180度后，气泡 _________ （填居中或不居中）。
校核方法：2、十字丝中丝垂直于仪器竖轴的检验与校正在墙上找一点，使其恰好位于水准仪望远镜十字丝左端的横丝上，旋转水平微动螺旋，用望远镜右端对准该点，观察该点 _________ （填“是”或“否”）仍位于十字丝右端的横丝上。
校正方法：M MM(a) (b) (c)图9.11十字丝中丝垂直于仪器竖轴的检验3、水准管平行于视准轴（i角）的检验（1）检验如图9.12，在C处安置水准仪，用皮尺从仪器向两侧各量取约40m，定出等距离的A、B两点，打桩或放置尺垫。
用变动仪器高（或双面尺）法测出A、B两点的高差。
当两次测得高差之差不大于3mm时，取其平均值作为最后的正确高差，用h AB表示。
再安置仪器于点B附近的D处，瞄准B点水准尺，读数为b2，再根据A、B两点的正确高差算得A点尺上应有的读数a′2=h AB+b2,与在A点尺上的实际读数a2比较，得误差为：ABh iD rDⅱⅱ=?图9.12水准管轴平行于视准轴的检验式中ρ″——值为206265″；D AB——A、B两点间的距离。
当i≥20″时，应校正水准管。
（2）校正如图9.13所示，转动微动螺旋，使十字丝的中横丝对准A点尺上应有的读数a′2，这时水准管气泡不居中，用拨针拨动水准管一端上、下两个校正螺丝，使气泡居中，松紧上、下两个校正螺丝前，先稍微旋松左、右两个校正螺丝，校正完毕，再旋紧。
反复检校，直到i≤20″为止。
图9.13管水准器校正图1—管水准器；2—管水准器气泡观察窗；3—上校正螺丝；4—下校正螺线4、水准管轴平行于视准轴的检验记录水准管轴平行于视准轴的检验记录见表9.13。
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教学分析
教学过程
模块一水准测量
任务六水准仪检验与校正
一、水准仪的轴线应满足的条件
1．圆水准器轴L’L’应平行于仪器竖轴VV
满足此条件的目的是当圆水准器气泡居中时，仪器竖轴即处于竖直位置。
这样，仪器转动到任何方向，管水准器的气泡都不至于偏差太大，调节水准管气泡居中就很方便。
2．十字丝的横丝应垂直于仪器竖轴
当此条件满足时，可不必用十字丝的交点而用交点附近的横丝进行读数，故可提高观测速度。
3 补偿器铅垂线HH应平行于视准轴CC
二、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正
〔一〕检校目的
检验圆水准器轴是否平行于仪器的竖轴。
如果两轴是平行的，即L’L’∥VV，那么当圆水准器气泡居中时，仪器的竖轴就处于铅垂位置。
〔二〕检验
用脚螺旋使圆水准器气泡居中，将望远镜绕竖轴旋转180º，查看气泡是否居中；假设居
中说明圆水准器轴平行于仪器竖轴，假设不居中，说明圆水准器轴不平行于仪器竖轴，需要校正。
〔三〕校正
1转动脚螺旋使气泡居中，用校正针分别拨动圆水准器上边的两个校正螺旋，使气泡向居中位置移动偏离的一半，然后再用脚螺旋使气泡完全居中。
2再进行检验，假设不居中，重复校正步骤①，直到各个方向圆水准气泡居中为止。
注意：校正要反复进行。
三．十字丝横丝应垂直于仪器竖轴的检验与校正
〔一〕检校目的
检验十字丝横丝是否垂直于竖轴，如果横丝垂直于竖轴，那
么横丝处于水平位置，根据横丝的任何部位在尺上读数都应该是相同的。
〔二〕检验
在仪器检验场地上安置欲检验的水准仪，选择并照准一目标M ，如图1-13〔a 〕所示，然后固定制动螺旋，转动微动螺旋，如标志点M 始终在横丝上移动，如图1-13〔b 〕所示，那么说明该条件满足要求。
否那么，就需要进行校正。
〔三〕校正
松开十字丝分划板的固定螺丝，如图1-14所示，慢慢转动十字丝分划板座固定螺丝，使其满足条件，此项校正也须反复进行。
图1-13 十字丝横丝垂直于竖轴的检验
图1-14十字丝横丝垂直于竖轴的校正
四、 补偿器铅垂线HH 的检验与校正 〔一〕检校目的
检验视准轴是否平行于补偿器水平线。
如果不平行，那么水准仪不能提供水平视线。
〔二〕检验
如图1-15所示，假设视准轴不与水准管轴平行，它们之间的夹角为i 。
当补偿器水平线水平时，视线倾斜i 角，图中假设视线上倾，由于i 角对标尺读数的影响与距离成正比，所以两个水准尺上的读数分别为
∆+=⋅+=∆
+=⋅+=b i
s b b a i s a a ρρ11
式中 s ——水准仪到水准尺的水平距离；
i ——仪器的视准轴欲水准轴之间的夹角；
ρ——为一个数学常数，其值可以近似的取为202165秒；
那么当前后视距相等时〔即D A =D B 〕，那么高差
b a b a h AB -=-=11
为正确的高差值。
因此，检验时先将仪器置于两水准尺中间等距处进行观测，就可以测得两立尺点之间的正确高差。
然后将仪器安置于A 或B 点附近〔约3m 左右〕，如将仪器搬至B 点附近，那么读得B 尺上读数为b2，因为此时仪器离B 点很近，i 角的影响很小，可忽略不计，故认为b2为正确的读数。
并用公式
AB h b a +='22
可计算出A 尺上应读得的正确读数〔即视线水平时的读数〕。
然后瞄准A 尺读得读数假设=,那么说明条件满足。
否那么存在i 角,其值的大小可以用下式进行计算。
ρ''∆=
''AB
D a
i
式中2
2a a a '-=∆。
对于S3级水准仪，i 值应小于2021如果超限，那么需校正。
图1-15 i 角检验
〔三〕校正
对于自动安平水准仪应送到厂家或仪器公司由专业人员进行校正。