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水准仪及其使用方法
  发布时间:2016-8-30 阅读:1297

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:

 

  设水准测量的前进方向为A点至B点,则称A点为后视点,其水准尺读数a为后视读数;称B点为前视点,其水准尺读数b为前视读数。因此,两点间的高差等于:

  hAB=后视读数-前视读数

  若后视读数大于前视读数,则高差为正,表示B点比A点高,hAB>0;若后视读数小于前视读数,则高差为负,表示B点比A点低,hAB<0。

  如果A、B两点相距不远,且高差不大,则安置一次水准仪,就可以测得高差hAB。此时B点高程为:

 

  当架设一次水准仪需要测量多个前视点B1,B2,…,Bn的高程时,采用视线高程计算这些点的高程就非常方便。设水准仪对竖立在B1,B2,…,Bn点上的水准尺读数分别为b1,b2,…,bn时,则高程计算公式为:

 

  如果A、B两点相距较远或高差较大,安置一次仪器无法测得其高差时,就需要在两点间增设若干个作为传递高程的临时立尺点,称为转点(简称TP点),如图中的TP1,TP 2,…点,并依次连续设站观测,设测得的各站高差为:

 

  (六)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。





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