更多公众号：cq致力于自动化监测方案开发，国内第一家徕卡监测设备供应商，在大坝、水库、桥梁、地铁、煤炭、高层建筑、地质灾害领域，应用广泛。最新文章相关作者文章搜狗：感谢您阅读水准仪操作步骤方法详解图解，本文由网友投稿产生，如果侵犯了您的相关权益，请联系管理员。 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
水准仪的使用方法及图示
下载积分：100
内容提示：水准仪的使用方法及图示
文档格式：DOC|
浏览次数：1384|
上传日期： 11:31:52|
文档星级：
该用户还上传了这些文档
水准仪的使用方法及图示
官方公共微信水准仪的使用步骤/?如题
方法与步骤 1． 安置仪器 将三角架张开,使其高度在胸口附近,架头大致水平,并将脚尖踩入土中,然后用连接螺旋将仪器连在三脚架上.2． 认识仪器 了解仪器各部件的名称及其作用并熟悉其使用方法.同时熟悉水准尺的分划注记.3． 粗略整平 先对向转动两只脚螺旋,使圆水准器气泡向中间移动,再转动另一脚螺旋,使气泡移至居中位置.4． 瞄准 转动目镜调焦螺旋,使十字丝清晰；转动仪器,用准星和照门瞄准水准尺,拧紧制动螺旋（手感螺旋有阻力）,转动微动螺旋,使水准尺成像在十字丝交点处.当成像不太清晰时,转动对光螺旋,消除视差,使目标清晰.5． 精平、读数 在水准管气泡窗观察,转动微倾螺旋使符合水准管气泡两端的半影像吻合,视线即处于精平状态,在同一瞬间立即用中丝在水准尺上读取米、分米、厘米,估读毫米,即读出四位有效数字.1、对中整平；量仪器高.2、读前视距塔尺读数； 3、读后视距塔尺读数；前后视距尽量相等 4、前视读数减后视读数计算高差 5、改变仪器高再测一次,与前次结果比较,看是否一致或者在误差范围内,在范围内结果可用,否则从新测量.需纪录：日期、天气、观测人、记录人、仪器高、前视塔尺读数、后视塔尺读数、前视距、后视距.
为您推荐：
其他类似问题
扫描下载二维码水准仪的使用方法 附原理
核心提示：水准仪在建筑测绘经常可以看到，水准仪的使用方法和水准仪的工作原理很多学生还是不太了解，那么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。
& & &水准仪在建筑测绘经常可以看到，水准仪的使用方法和水准仪的工作原理很多学生还是不太了解，那么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。
水准仪的使用方法
　　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，TP2，&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。
一、水准仪仪器原理
微倾水准仪
借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器粗略整平，每次读数前再借助微倾螺旋，使符合水准器在竖直面内俯仰，直到符合水准气泡精确居中，使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较，前者管水准器的分划值小、灵敏度高，望远镜的放大倍率大，明亮度强，仪器结构坚固，特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器，并配有精密水准标尺，以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪，其望远镜放大倍率为40倍,管水准器分划值为10&P/2毫米，光学测微器最小读数为0.05毫米，望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。
自动安平水准仪
借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。补偿的基本原理是：当望远镜视线水平时，与物镜主点同高的水准标尺上物点P构成的像点Z0应落在十字丝交点Z上。当望远镜对水平线倾斜一小角&后，十字丝交点Z向上移动，但像点Z0仍在原处，这样即产生一读数差Z0Z。当很小时可以认为Z0Z 的间距为&&f&（f&为物镜焦距），这时可在光路中K点装一补偿器，使光线产生屈折角&，在满足&&f&=&&s0（s0为补偿器至十字丝中心的距离，即KZ）的条件下，像Z0就落在Z点上；或使十字丝自动对仪器作反方向摆动，十字丝交点Z落在Z0点上。
如光路中不采用光线屈折而采用平移时，只要平移量等于Z0Z，则十字丝交点Z落在像点Z0上，也同样能达到Z0和Z重合的目的。自动安平补偿器按结构可分为活动物镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个&摆&，当望远镜视线略有倾斜时，补偿元件将产生摆动，为使&摆&的摆动能尽快地得到稳定，必须装一空气阻尼器或磁力阻尼器。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定，尤其在多风和气温变化大的地区作业更为显著。
激光水准仪
利用激光束代替人工读数的一种水准仪。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内，使其沿视准轴方向射出水平激光束。
利用激光的单色性和相干性，可在望远镜物镜前装配一块具有一定遮光图案的玻璃片或金属片，即波带板，使之所生衍射干涉。经过望远镜调焦，在波带板的调焦范围内，获得一明亮而精细的十字型或圆形的激光光斑，从而更精确地照准目标。如在前、后水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶，即可进行水准测量。在施工测量和大型构件装配中，常用激光水准仪建立水平面或水平线。
数字水准仪是目前最先进的水准仪，配合专门的条码水准尺，通过仪器中内置的数字成像系统，自动获取水准尺的条码读数，不再需要人工读数。这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度，避免人为的主观读数误差，提高测量精度和效率。
电子水准仪
电子水准仪又称数字水准仪，它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的。它采用条码标尺，各厂家标尺编码的条码图案不相同，不能互换使用。2013年前照准标尺和调焦仍需目视进行。人工完成照准和调焦之后，标尺条码一方面被成象在望远镜分化板上，供目视观测，另一方面通过望远镜的分光镜，标尺条码又被成象在光电传感器（又称探测器）上，即线阵CCD器件上，供电子读数。因此，如果使用传统水准标尺，电子水准仪又可以象普通自动安平水准仪一样使用。不过这时的测量精度低于电子测量的精度。特别是精密电子水准仪，由于没有光学测微器，当成普通自动安平水准仪使用时，其精度更低。
当前电子水准仪采用了原理上相差较大的三种自动电子读数方法：
1）相关法（徕卡NA）
2) 几何法（蔡司DiNi10/20）
3) 相位法（拓普康DL101C/102C）水准仪测量高程的方法和步骤
水准仪测量高程的方法和步骤
内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。
重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。
难点：水准仪的检验与校正。
§2.1 高程测量（ Height Measurement ）的概念
测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为：
　　（1）水准测量 (leveling)
（2）三角高程测量 (trigonometric leveling)
　　（3）气压高程测量 (air pressure leveling)
　　（4）GPS 测量 (GPS leveling)
§2.2 水准测量原理
一、基本原理
水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。
　　　　　　　　a —— 后视读数 A —— 后视点
　　　　　　　　b —— 前视读数 B —— 前视点
1、A 、 B 两点间高差：
2、测得两点间高差 后，若已知 A 点高程 ，则可得B点的高程：。
3、视线高程：
4、转点 TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。
二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中， A 、 B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A 、 B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 － b 1
h 2 = a 2 － b 2 ……
则： h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a － Σ b
结论： A 、 B 两点间的高差 等于后视读数之和减去前视读数之和。
§ 2.3 水准仪和水准尺
一、水准仪 (level)
如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。
　　　　　　DS3 微倾式水准仪　　　　　　　　　　 自动安平水准仪
1、望远镜 (telescope) ——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。
2、水准器 (bubble) 有两种：
圆水准器 (circular bubble) ——精度低，用于粗略整平；水准管 (bubble tube) ——精度高，用于精平。
特性：气泡始终位于高处，气泡在哪处，说明哪处高。
3、基座 (tribrach)
二、水准尺 (leveling staff)
水准尺主要有：单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为 1cm ，每 10cm 处（ E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。
2、双面尺的红面尺底刻划：一把为 4687mm ，另一把为 4787mm 。
三、尺垫 (staff plate)
放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。
四、 水准仪的使用
操作程序：粗平——瞄准——精平——读数
（一）粗平——调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1、方法：对向转动脚螺旋 1 、 2 ——使气泡移至 1 、 2 方向的中间——转动脚螺旋 3 ，使气泡居中。
2、规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。
（二）瞄准
1、方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。
概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。
产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。
消除方法：仔细反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。
（三）精平
1、方法：如图所示微倾式水准仪 (tilt level) ，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。
2、说明：若使用自动安平水准仪（ compensator level ），仪器无微倾螺旋，故不需进行精平工作。
（四）读数——精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。
1、方法：从小数向大数读，读四位。米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。
2、规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故对于望远镜成倒像的仪器，即从上往下读，望远镜成正像的仪器，即从下往上读。如图所示，从小向大读四位数为 0.725 米 。
§ 2.4 水准测量的实施与成果整理
一、水准点 (Bench Mark)
通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点 BM ，一般用表示。有永久性和临时性两种。（见图）
二、水准路线 (leveling line)
水准路线依据工程的性质和测区情况，可布设成以下几种形式：
1、闭合水准路线 (closed leveling line) 。由已知点 BM1 ——已知点 BM1
2、附合水准路线 (annexed leveling line) 。由已知点 BM1 ——已知点 BM2
3、支水准路线 (spur leveling line) 。 由已知点 BM1 ——某一待定水准点 A 。
4、水准网：若干条单一水准路线相互连接构成的图形。
三、水准测量的实施（外业）
1、观测要求
如图，有：
（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。
（2）为及时发现观测中的错误，通常采用“两次仪器高法”或 “双面尺法”。
两次仪器高法：高差之差 h-h'& ±5mm ；双面尺法，①红黑面读数差 &±3mm ② h 黑 -h 红 &±5mm 。
2、水准测量记录表
注意：（1）起始点只有后视读数，结束点只有前视读数，中间点既有后视读数又有前视读数。
　　　　　（2） ，只表明计算无误，不表明观测和记录无误。
四、水准测量的成果处理（内业）
（一）计算闭合差：
1、闭合水准路线：
2、附合水准路线：
（二）分配高差闭合差
1、高差闭合差限差（容许误差）
对于普通水准测量，有：
式中， ——高差闭合差限差，单位： mm
L ——水准路线长度，单位： km ； n ——测站数
2、分配原则：
按与距离 L 或测站数 n 成正比，将高差闭合差反号分配到各段高差上。
（三）计算各待定点高程
用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。
五、水准测量的成果实例
【例】如图为按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图。 BM-A 和 BM-B 为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间的高差 ( 以 m 为单位 ) ，路线下方数字为该段路线的长度 ( 以 km 为单位 ) ，试计算待定点 1 、 2 、 3 点的高程。
解算如下：
第一步计算高差闭合差：
第二步计算限差：
因为 ，可进行闭合差分配。
第三步计算每 km 改正数：
第四步计算各段高差改正数： 。四舍五入后，使 。
故有： V 1 =- 8mm ， V 2 =- 11mm ， V 3 =- 8mm ， V 4 =- 10mm 。
第五步计算各段改正后高差后，计算 1 、 2 、 3 各点的高程。
改正后高差 = 改正前高差 + 改正数 V i
H 1 =H BM-A +(h 1 +V 1 )=45.286+2.323=47.609(m)
H 2 =H 1 +(h 2 +V 2 )=47.509+2.802=50.411(m)
H 3 =H 2 +(h 3 +V 3 )=50.311-2.252=48.159(m)
HBM-B =H 3 +(h 4 +V 4 )=48.059+1.420=49.579(m)
可用 EXCEL 软件计算如下图：
§ 2.5 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
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）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 2 ≠ h 1 , 则水准管轴不平行于视准轴，有 i 角。
因为① h1 为正确高差② b2 的误差可忽略不计，故有：
对于 S 3 水准仪，若 i 角大于 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 ' 。
§ 2.6 自动安平、精密、电子水准仪简介
一、自动安平水准仪 (compensator level)
1、原理——与普通水准仪相比，在望远镜的光路上加了一个补偿器。
2、使用——粗平后，望远镜内观察警告指示窗若全部呈绿色，方可读数；最好状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐。
3、检校——与精通水准仪相比，要增加一项补偿器的检验，即：转动脚螺旋，看警告指示窗是否出现红色；以此来检查补偿器是否失灵。
二、精密水准仪 （ precise level ） （每公里往返平均高差中误差 1mm ）
1、精密水准仪 —— 提供精确的水平视线和精确读数。
精密水准仪
2、精密水准尺 —— 刻度精确 ( 铟钢带水准尺 invar leveling staff) 。
3、读数方法
（1）精平后，转动测微螺旋，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。
（2）读数时，将整分划值和测微器中的读数合起来。如 : 14865.0mm 。
三、数字水准仪 (digital level) 及条纹码水准尺 (coding level staff)
1、具有自动安平、显示读数和视距功能。
2、能与计算机数据通讯，避免了人为观测误差。
§ 2.7 水准测量误差及注意事项
来源有：仪器误差、操作误差、外界条件影响。
一、仪器误差
主要有：视准轴不平行于水准管轴（ i 角）的误差、水准尺误差
二、操作误差
主要有：水准气泡未严格居中、视差、估读误差、水准尺未竖直。
三、外界条件影响的误差
主要有：仪器下沉、尺垫下沉、地球曲率、大气折光、气温和风力。
四、水准测量的注意事项：
(一）观测：
1、观测前应认真按要求检验水准仪和水准尺；
2、仪器应安置在土质坚实处，并踩实三角架；
3、前后视距应尽可能相等；
4、每次读数前要消除视差，只有当符合水准气泡居中后才能读数；
5、注意对仪器的保护，做到 “ 人不离仪器 ” ；
6、只有当一测站记录计算合格后才能搬站，搬站时先检查仪器连接螺旋是否固紧，一手托住仪器，一手握住脚架稳步前进。
（二）记录：&
发表评论：
TA的最新馆藏[转]&[转]&