第八节 精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪

第一篇：第八节 精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪

第八节 精密水准仪、自动安平水准

仪和电子水准仪

一、精密水准仪简介

1．精密水准仪

精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平视线和精确地读取读数。为此，在结构上应满足：

（1）水准器具有较高的灵敏度。如DS1水准仪的管水准器τ值为10″/2mm。（2）望远镜具有良好的光学性能。如DS1水准仪望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高。十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划。

（3）具有光学测微器装置。可直接读取水准尺一个分格（1cm或0.5cm）的1/100单位（0.1mm或0.05mm），提高读数精度。

（4）视准轴与水准轴之间的联系相对稳定。精密水准仪均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。

2．精密水准尺

精密水准仪必须配有精密水准尺。这种尺一般是在木质尺身的槽内，安有一根因瓦合金带。带上标有刻划，数字注在木尺上。精密水准尺须与精密水准仪配套使用。

精密水准尺上的分划注记形式一般有两种：

一种是尺身上刻有左右两排分划，右边为基本分划，左边为辅助分划。基本分划的注记从零开始，辅助分划的注记从某一常数K开始，K称为基辅差。

另一种是尺身上两排均为基本划分，其最小分划为10mm，但彼此错开5mm。尺身一侧注记米数，另一种侧注记分米数。尺身标有大、小三角形，小三角形表示半分米处，大三角形表示分米的起始线。这种水准尺上的注记数字比实际长度增大了一倍，即5cm注记为1dm。因此使用这种水准尺进行测量时，要将观测高差除以2才是实际高差。3．精密水准仪的操作方法

精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本相同，只是读数方法有些差异。在水准仪精平后，十字丝中丝往往不恰好对准水准尺上某一整分划线，这时就要转动测微轮使视线上、下平行移动，十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住的分划线读数为m、dm、cm。此时视线上下平移的距离则由测微器读数窗中读出mm。实际读数为全部读数的一半。

二、自动安平水准仪

自动安平水准仪与微倾式水准仪的区别在于：自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系统中装置了补偿器。

1．视线自动安平的原理

当圆水准器气泡居中后，视准轴仍存在一个微小倾角α，在望远镜的光路上安置一补偿器，使通过物镜光心的水平光线经过补偿器后偏转一个β角，仍能通过十字丝交点，这样十字丝交点上读出的水准尺读数，即为视线水平时应该读出的水准尺读数。

由于无需精平，这样不仅可以缩短水准测量的观测时间，而且对于施工场地地面的微小震动、松软土地的仪器下沉以及大风吹刮等原因，引起的视线微小倾斜，能迅速自动安平仪器，从而提高了水准测量的观测精度。

2．自动安平水准仪的使用

使用自动安平水准仪时，首先将圆水准器气泡居中，然后瞄准水准尺，等待2～4秒后，即可进行读数。有的自动安平水准仪配有一个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，确认补偿器能正常作用再读数。

三、电子水准仪简介

电子水准仪的主要优点是：

（1）操作简捷，自动观测和记录，并立即用数字显示测量结果。（2）整个观测过程在几秒钟内即可完成，从而大大减少观测错误和误差。（3）仪器还附有数据处理器及与之配套的软件，从而可将观测结果输入计算机进入后处理，实现测量工作自动化和流水线作业，大大提高功效。

1．电子水准仪的观测精度

电子水准仪的观测精度高，如瑞士徕卡公司开发的NA2000型电子水准仪的分辨力为0.1mm，每千米往返测得高差中数的偶然中误差为2.0mm；NA3003型电子水准仪的分辨力为0.01mm，每千米往返测得高差中数的偶然中误差为0.4mm。

2．电子水准仪测量原理简述

与电子水准仪配套使用的水准尺为条形编码尺，通常由玻璃纤维或铟钢制成。在电子水准仪中装置有行阵传感器，它可识别水准标尺上的条形编码。电子水准仪摄入条形编码后，经处理器转变为相应的数字，在通过信号转换和数据化，在显示屏上直接显示中丝读数和视距。

3．电子水准仪的使用

NA2000电子水准仪用15个键的键盘和安装在侧面的测量键来操作。有两行LCD显示器显示给使用者，并显示测量结果和系统的状态。

观测时，电子水准仪在人工完成安置与粗平、瞄准目标（条形编码水准尺）后，按下测量键后约3～4秒既显示出测量结果。其测量结果可贮存在电子水准仪内或通过电缆连接存入机内记录器中。

另外，观测中如水准标尺条形编码被局部遮挡＜30％，仍可进行观测。

第二篇：自动安平水准仪操作图解

自动安平水准仪操作图解 步骤

1、安放三角架:调节三脚架腿至适当高度，尽量保持三脚架顶面水平。如果地面松软，应将架腿踩入土中。

2、连接螺旋:旋紧连接螺旋，将水准仪和三脚架连接在一起。

3、脚螺旋:调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。

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4、制动螺旋:旋紧制动螺旋，望远镜被固定。

5、水平微动螺旋:在制动螺旋旋紧后，调节水平微动螺旋，望远镜在水平方向内微小转动。

6、目镜调焦螺旋:调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰成像。

7、物镜调焦螺旋:旋转物镜调焦螺旋，使远处物体清晰成像。

第三篇：DZS3-1自动安平水准仪使用说明书（推荐）

DZS3-1自动安平水准仪使用说明书

一、用途及使用范围

DZS3-1型自动安平水准仪是我国水准仪系列中的中等精度的水准仪。它广泛应用于国家控制三、四等水准测量、地形测理、工程测量和矿山测量。可在+45℃～25℃绝度范围内工作使用。

二、主要技术参数有尺寸

1． 性能指标

每公里往返测高程偶然中误差………………≤±3mm 2.望远镜

成像…………………………………………………正像

放大倍数……………………………………………30X 物镜有效孔径………………………………………45mm 视场角………………………………………………1°

视距乘常数…………………………………………100 视距加常数…………………………………………140 mm 最短视距……………………………………………2M 3.自动补偿器

补偿范围……………………………………………±5′ 4.圆水准器角值………………………………………8‵/2mm 5.仪器净重……………………………………………3.4kg 6.仪器外形尺寸…………………………………280x160x140mm

三、主要结构

仪器由望远镜、自动安平补偿器、坚轴系、制微动机构及基座等部分组成。

光学系统如图1所示：望远镜为内调焦式的正像望远镜，大物镜采用单片加双胶透镜形式，具有良好的成像质量，结构简单。调焦机构采用齿轮齿条形式，操作方便，望远镜上有光学粗瞄器。

图1

1、望远镜

2、调焦透镜

3、补偿棱镜

4、转象物镜

5、分划板

6、望远目镜

7、警告指标板

8、底棱镜

自动补偿器采用精密微型轴承吊挂补偿棱镜，整个摆体运转灵敏，摆动范围可通过限位螺钉进行调节。补偿采用空气阻尼机构，使用两个阻尼活塞，具有良好的阻尼性能。补偿设有警机构。望远镜视场（图2）左端的小窗为警告指示窗。当仪器竖轴倾角在±5′以内，（即补偿器正常有效工作范围内）时，警告指示窗全部呈绿色，当超越±5′时，窗内一端将出现红色，这时应重新安置仪器。当绿色窗口中亮线与三角缺口重合时（见图3A）,仪器处于铅垂状态，圆水准器气泡居中。

图2 图3A 利用警告机构，可直观迅速地确定仪器的安平状态，进一步提高了工作效率。仪器采用标准圆柱轴，转动灵活，基座起支承和安平作用。脚螺旋中丝母和安平丝杆的间隙，可以利用调节螺丝来调节，以保证脚螺旋舒适无晃动。基座上还设有水平金属度盘，望远镜竖轴旋转时指标随之旋转，转过的角度可以度盘上读出。利用度盘，可以测量两个目标间的水平角。

仪器外形及各操作手轮如图3C,图3B所示。

图3B 水准仪外形

1.望远物镜 2.圆水准器 3.粗瞄准器 4.望远目镜 5.保护盖 6.堵盖 7.脚螺旋 8.调整螺钉 9.指标 10.微动手轮 11.调焦手轮 12.制动手轮 13.度盘

图3C 水准仪外形

四、仪器使用

1.安装三角脚架

将三脚架置于测点上方，三个脚尖大致等距，同时要注意三脚架的张角和高度要适宜，且应保持加面尽量水平，顺时针转动脚架下端的翼形手把，可将伸缩腿固定在适当的位置。

脚尖要牢固地插入地面，要保持三脚架在测量过程中稳定可靠。2.仪器小心地放在三脚架上，并用中心螺旋手把将仪器可靠紧固。3.仪器整平旋转三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。可按下述过程式操作：转动望远镜，使准轴平行（或垂直）于任意两个脚螺旋的连线，然后以相反方向同时旋转该两个脚螺旋，使气泡移至两螺旋的中心线上，最后，转动第三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。4．瞄准标尺

（1）调节视度：使望远镜对着亮处，逆时针旋转望远目镜，这时分划板变得模糊，然后慢慢顺时针转动望远镜，使分划板变得清晰可见时停止转动。

（2）用光学粗瞄准器粗略地瞄准目标：粗瞄时用双眼同时观测，一只眼睛注视瞄准口内的十字丝，一只眼睛注视目标，转动望远镜，使十字丝和目标重合。

（3）调焦后，用望远镜精确瞄准目标：拧紧制动手轮，转动望远镜调焦手轮，使目标清晰地成像在分划板上，这时眼睛作上、下、左、右的移动，目标像与分划板刻度线应无任何相对位移，即无视差存在。然后转动微动手轮，使望远镜精确瞄准目标。此时，警告指示窗应全部呈绿色，方可进行标尺读数。

五、校正

仪器出厂前，各几何轴线位置已经充分校正，但出厂后经过运输或长期使用几何轴线可能失去正确的位置，在外作业施测前应对主要几何轴线进行检查和校正。

1． 圆水准器轴平行于竖轴的检校

将仪器旋转180°,如果气泡仍居中，说明圆水准器位置正确。如果气泡有偏离中心位置的移动，则水准器轴线位置不正确，需进行校正，校正方法如下：

（1）转动脚螺旋，使气泡向圆圈中心移动，移动量为气泡偏离中心的一半。

（2）调节圆水准器的调节螺螺钉8使气泡移至圆圈中央。用上述方法反复检校，直到气泡不随望远镜的转动而偏移。2． 望远镜视准轴水平的检校（i角的检校）

在相距70～100米的两点上树立标尺A和B将三脚架安置在两标尺间距的中心位置上，整平仪器，用望远镜的前后视分别在标尺A和B上读数a1和b1：如图4a所示。

图4a 将仪器移至离标尺B约3米处，用同样的方法在标尺A和标尺B上读取数值a2和b2，如图4b所示。

图4b 若第一次两标尺读数之差值和第二次两标尺读数之差值相等，即a1-b1=a2-b2,说明望远镜视准轴线位于水平面内，若不相等，则视准轴需进行校下。方法是：（1）计算：d=a2-b2-(a1-b1)A3=a2-d(2)瞄准标尺A，打开保护盖4，利用分划线板调节螺钉调节分划板的位置，使分划板十字丝中心照准a3点，（如图4所示）3．补偿器警示指示窗亮线位置的检校

打将圆水准器气泡精确居中，指示窗中亮线应于三角缺口基本重合，否则应予以校正，方法如下：

打开仪器两侧的堵盖，可以看到如左图所示的调整机构，松开螺丝1，可以调整亮线的清晰程度。松开螺丝2，使滑动3左右行色移动，可以调整亮线的上下位置。拧动顶丝4，可以调整亮线的歪斜。调整完毕，将螺丝拧紧，点上少许胶或清漆，然后旋紧堵盖。

警告指示窗的校正对望远镜成像无影响。校正应在干燥、清洁的室内进行。切勿使灰尘及水汽进入仪器。

六、使用注意事项

1．仪器安置在三脚架上时，必须用中心螺旋手把将仪器固紧，三脚架应安放稳固。

2．仪器在工作时，应尽量避免阳光直接照射。

3．若仪器长期未经使用，在测量前应检查一下补偿器是否失灵，可转动脚螺旋，如警告指示窗两端能分别出现红色，反转脚螺旋时窗口内红色能够清除并出现绿色，说明补偿器摆动灵活，阻尼器无卡死，可进行测量。

4．观测过程应随时注意望远镜视场中的警告颜色，小窗口呈绿色时表明自动补偿器处于补偿工作范围内，可以进行测量。任意一端出现红色时都应重新安平仪器后再进行观测。5．测量结束后，用软手刷拂去仪器上的灰尘，望远镜的光学另件表面不得用手或硬物直接触碰，以防油污或擦伤。

6.仪器使用过后应放入仪器箱内，并保存在干燥通的房间内。7．仪器在长途运输过程中，应使用外包装箱，并应采取防震防潮措施。

1．仪器 12.仪器箱 13.必备附件

(1)软毛刷 12）垂球 1(3)物镜保护盖(4)校针 2(5)改锥 1

台 只 把 个 个 支 把 仪器成套性（1

第四篇：电子水准仪操作规程

电子水准仪操作规程

电子水准仪的使用包括：电子水准仪的安置、整平、瞄准、读数四个步骤。⑴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，用目估架顶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。⑵整平：

整平是使仪器的视线水平，利用脚螺旋置圆水准气泡居于圆指标圈之中。调整圆水准气泡，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致，将水准仪整平。⑶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，最后转动物镜调焦螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，消除视差，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。⑷读数：

用十字丝，截读水准尺上的读数。电子水准仪是利用数字图像处理技术读数，读数精确至0.00001mm。

按电子水准仪进行观测，以往测奇数测站为例，一测站的操作程序如下：

⑴首先整平仪器，调节数字水准仪角螺旋，使圆气泡位于指标圆环中央，望远镜绕垂直轴旋转180度，圆气泡仍位于指标圆环中央；

⑵将望远镜照准后视水准标尺，用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键读数；

⑶显示读数后，旋转望远镜照准前视标尺，用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键读数；

⑷显示读数后，重新照准前视水准标尺条码中央，按测量键读数；

⑸显示读数后，旋转望远镜照准后视水准标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键读数，显示测站成果，测站检核合格迁下一站。

第五篇：精密水准仪操作使用规程

精密水准仪操作使用规程

1.仪器和附件的搬运时应提在手上或者扛在肩上，不得在地上拖行。

2.仪器开箱和装箱时要轻拿轻放。按仪器放置顺序装箱，未按仪器放置顺序放置时不得强行关箱。

3.架设仪器时一定要把中心螺丝拧紧。仪器搬站时必须检查中心螺丝是否拧紧，确认后才能搬站。搬站时不得使仪器处于倒置状态，否则会使仪器补偿器损坏。

4.仪器使用中，调焦手轮、微动手轮、视度调节和脚螺旋当其旋转有紧的感觉时说明其已经到顶了，应该回旋，不得强行旋动，否则容易使其损坏。

5.电子水准仪应注意电池充电，充电前应阅读使用说明书。仪器在使用中更换电池时应先关机。不得在开机状态下更换电池。

6.仪器装箱前一定关机，不得在开启状态装箱。