水准仪 3种水准仪使用方法

工程中常用的高程测量方法包括几何水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和特定对象和条件下的物理高程测量，其中几何水准测量是目前高程测量中最精确、应用最广泛的测量方法。调平原理，微倾斜水平仪的使用，自动调平水平仪，电子水平仪今天共享！

一、调平原理

如上图所示，在地面上的A点和B点各立一把尺子(水平尺)，两点之间放一个水平仪。水平仪用于提供水平视线，分别截取A点和B点的标尺上的读数A和B。显然:

如上图，如果A和B距离较远，可以采用连续调平。转点TP可以设置在中间(临时标高传递点，必须放置尺垫)，显然:

二、引进水平

水平仪是提供水平视线的工具。按精度来说，一般有DS05，DS1，DS3等等。其中“D”和“S”分别是“迪达”和“级别”的首字母缩写，下标是仪器的精度指标，即每公里测量中的偶然误差(单位mm)。目前常用的水准仪从结构上可以分为两类:“微倾斜水准仪”利用水准管获得水平视线，“自动水准仪”利用补偿器获得水平视线。此外，还有一种新型水准仪——“电子水准仪”，它可以利用数字图像处理的方法自动显示高程和距离，使水准测量自动化。

水平仪主要由望远镜、水平仪和底座组成。

微倾斜水平

1.仪器介绍

2、使用微型倾斜水平仪

(1)安置水平

在工位处松开支腿的蝶形螺钉，根据需要调整支腿的长度，拧紧螺钉。打开三脚架，使其头部大致水平，并将脚趾头踩入地面。然后把水平仪从盒子里拿出来，固定在三脚架上。

(2)了解水平

指出仪器各部分的名称，了解其功能，熟悉其使用方法；同时明确水准尺的划分和标注。

(3)粗略找平

按照“左拇指法则”，先用双手反方向旋转一对脚螺丝，将圆级的气泡移到中间，再旋转另一个脚螺丝，使气泡居中。通常需要重复。

(4)瞄准水准尺

瞄准水准尺的步骤如下:转动目镜瞄准螺丝，使十字准线清晰；松开水平制动螺钉，转动望远镜，通过望远镜与瞄准镜上的间隙初步对准水准尺，固定水平制动螺钉；旋转物镜的瞄准螺丝，使水准尺的刻度清晰；旋转水平微动螺钉，使水平尺图像的一侧靠近十字准线竖线(便于检查水平尺是否垂直)；将眼睛稍微上下移动，检查十字准线与水准标尺的分割线图像是否有相对移动(视差)；如果存在视差，目镜和物镜再次对准，消除视差。

(5)精确的水准测量

旋转轻微倾斜的螺钉，使气泡两端的图像与水平仪重合。注意微倾螺旋的旋转方向与水准管左侧气泡的运动方向的一致性。

(6)阅读

使用十字准线读取水准标尺上的4位读数。阅读时，先估算毫米数，然后按米、分米、厘米、毫米读一遍。

自动水平仪

自动水准仪和微倾斜水准仪的区别在于，自动水准仪没有水准管和微倾斜螺旋，而是在望远镜的光学系统中安装了补偿器。

1、自动安平瞄准镜的原理

圆水准仪的气泡对中时，在准直轴上仍有一个微小的倾斜角α。在望远镜的光路上放置一个补偿器，使通过物镜光学中心的水平光偏转一个β角，仍能通过十字准线交点，这样十字准线交点处读取的水准尺读数就是视线水平时应该读取的水准尺读数。

由于不需要水准测量，不仅可以缩短水准测量的观测时间，而且由于施工现场轻微的地面振动、仪器在软土中的下沉和强风的吹拂导致视线轻微倾斜，可以快速自动地对仪器进行水准测量，从而提高水准测量的观测精度。

2、自动安平水准仪的使用

自动水平仪的使用比微倾斜水平仪简单。仪器放置好后，只需用脚螺丝将圆形水准泡对中即可完成仪器的误差水准测量，然后望远镜就可以直接读数了。由于补偿器有一定的补偿范围，所以在使用自动找平水准仪时，需要防止补偿器粘在周围部件上，保证补偿器处于自由悬挂状态。有些仪器在目镜旁边有一个按钮，可以直接触摸补偿器。阅读前，可轻轻按下此按钮，检查补偿器是否处于正常工作状态，并消除补偿器的轻微粘附。如果每次按下按钮改变后，水平尺的原始读数都能恢复，说明它工作正常。如果仪器上没有这样的检查按钮，可以用脚踏螺钉将仪器的数轴稍微向视线方向倾斜。如果读数不变，说明补偿器工作正常。为了确保补偿器在工作范围内，在使用自动水平仪时，应特别注意圆形水平仪的气泡对中。

电子水准仪

1、电子水准仪的主要优点

(1)操作简单，自动观察记录，测量结果即时数字显示。

(2)整个观测过程可以在几秒钟内完成，大大减少了观测误差和误差。

(3)仪器还配有数据处理器及其配套软件，可以将观测结果输入计算机进行后处理，实现了测量工作和流水线作业的自动化，大大提高了效率。

2.电子水准仪的观测精度

电子水准仪观测精度高。比如瑞士徕卡公司开发的NA2000电子水准仪分辨率为0.1mm，每公里测得的高差偶然中值误差为2.0mm；NA3003电子水准仪分辨率为0.01mm，每公里测得的高差偶然中值误差为0.4mm..

3.电子水准仪测量原理

与电子水准仪配套使用的水准尺为条形码尺，一般采用玻璃纤维或铟钢制成。电子水准仪配有线阵传感器，可以识别水准标尺上的条形码。电子水准仪摄取条形码后，由处理器转换成相应的数字，经过信号转换和数据转换后，中性线读数和视距直接显示在显示屏上。

4、电子水准仪的使用(以南方电子水准仪DL301为例)

南方电子水准仪DL301由安装在侧面的键盘和测量键操作。通过液晶显示器向用户显示，并显示测量结果和系统状态。

观测时，电子水准仪在手动完成放置、粗水准测量、瞄准目标(条码水准仪)后，约3 ~ 4秒显示测量结果。测量结果可以存储在电子水准仪中，也可以通过电缆连接存储在内部记录仪中。

另外，如果水准标尺的条码部分遮挡不到30%，还是可以观察到的。

每个键的功能描述

三脚架安装

应使用配套的e型铝三脚架或宽架三脚架或球头铝三脚架。

(1)将三脚架的三条腿拉伸到合适的长度，拧紧腿中间的固定螺母。

(2)拧紧三脚架头上的六角螺母，使三脚架腿不会太松。将三脚架放在给定的点上，打开三脚架，使腿之间的距离约为一米，或者三脚架的打开角度可以确保三脚架的稳定性。先固定一只脚，再移动另外两只脚，使水平大致水平，必要时可伸缩三脚架的腿。

(3)将三脚架腿踩入地面，将其固定在地面上。

将仪器安装在三脚架上

小心地从仪器箱中取出仪器，并将其放在三脚架上

(1)将三脚架的中心螺钉对准仪器底座的中心，然后拧紧三脚架上的中心螺钉，直到仪器固定在三个头上。

(2)如果需要测量角度或用水平仪板定线，仪器必须用垂直球精确对中。

(3)用三个地脚螺丝将圆形水位的气泡对中，即调平仪器。如果使用球型三脚架，先轻轻松开三脚架的中心螺钉，然后绕着三脚架顶部旋转仪器，使圆形水位的气泡居中。当气泡在圆圈内时，拧紧三脚架上的固定螺母。

将仪器放在给定点(中心)

当仪器用于角度测量或校准时，必须用垂直球将其准确放置在给定点上。

(1)将垂直球钩挂在三脚架中心螺旋的垂直球架上。

(2)然后将垂直球线挂在垂直球上，用滑动装置调整线的长度，使垂直球处于合适的高度。

(3)如果仪器没有与给定点对齐，仪器可以移动到该点，而不改变三脚架腿和架头之间的关系。首先，将三脚架大致放置在给定的点上，使垂直球偏离lcm内的该点，握住三脚架的两条腿，并相对于第三条腿进行调整，使三脚架的头部水平，高度适当，腿适当张开以接触地面。

(4)最后，在观察垂直球和架头的同时，将每个架腿踩入地面。

(5)轻轻松开三脚架的中心螺钉，在架头上轻轻移动仪器，使垂直球正好对准给定点，然后拧紧三脚架的中心螺钉。

水准仪

旋转离圆形标高最远的两个脚螺旋，使圆形标高的气泡位于连接两个脚螺旋中心的垂直线上。

然后旋转第三个脚螺钉，使气泡居中。如果气泡仍然没有严格居中，从头开始重复上述操作。注意:调平时不要触摸望远镜。

调节目镜

在测量操作之前，必须根据操作者的视力调整望远镜目镜

(1)逆时针旋转目镜调节环，十字准线可能变模糊。

(2)慢慢顺时针旋转目镜环，直到十字准线清晰可见。

视线和焦点

(1)将望远镜与标尺对准，观察手柄上的粗瞄准器，将三角形标志的顶点与标尺对准(如图)

(2)向任何方向旋转聚焦螺钉，直到刻度清晰可见。

(3)用水平微动螺钉精确对准标尺。有关详细信息，请参见“标尺的聚焦和瞄准”

注意:一旦水平仪聚焦并对准刻度，你可以在用望远镜观察时左右移动你的眼睛。通常，十字准线和标尺之间不会有偏差。如有偏差(视差)，应仔细对焦仪器或调整目镜，消除对焦误差。

三.记录表格