水准仪的使用方法及注意事项

水准仪的使用方法及注意事项之南宫帮珍创作

创作时间：二零二一年六月三十日 水准仪广泛用于建筑行业, 是丈量水平高低的仪器, 具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点, 使用在引测、年夜面积场地丈量、楼面水平线标识表记标帜、沉降观测等.现介绍水准仪的使用方法.

一、水准仪器组合：

二、把持要点：

在未知两点间, 摆开三脚架, 从仪器箱取出水准仪安排在三脚架上, 利用三个机座螺丝调平, 使圆气泡居中, 跟着调平管水准器.水平制入手轮是调平的, 在水平镜内通过三角棱镜反射, 水平重合, 就是平水.将望远镜瞄准未知点（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, 将望远镜横丝瞄准偏差一半的数值.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

创作时间：二零二一年六月三十日

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法, 直到相等为止. 四、调养与维修

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年夜的作用；

2．防止阳光直晒, 禁绝可证随便装配仪器；

3．每个微调都应轻轻转动, 不要用力过年夜.镜片、光学片禁绝用手触片；

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, 坚持干燥.

S3水准仪的结构和使用方法

(一) 水准丈量仪器

水准丈量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫. 1. 水准尺和尺垫

水准尺是水准丈量中用于高差量度的标尺, 水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种, 有2 m, 3 m, 5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型.水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺. (1) 普通水准尺

资料：用木料、铝材和玻璃钢制成.

结构：尺长多为3 m, 两根为一副, 且为双面（黑、红面）刻划的直尺, 每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划.每分米处注有数字, 对一对水准尺而言, 黑、红面注记的零点分歧.黑面尺的尺

创作时间：二零二一年六月三十日

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底端从零开始注记读数, 两尺的红面尺底端分别从常数4687 mm和4787 mm开始, 称为尺常数K.即K1=4.687 m, K2=4.787 m.设尺常数是为了检核用. （2）精密水准尺

资料：框架用木料制成, 分划部份用镍铁合金做成带状.

结构：尺长多为3 m, 两根为一副.在尺带上有左右两排线状分划, 分别称为基天职划和辅助分划, 格值1 cm.这种水准尺配合精密水准仪使用.

（3）尺垫（尺台）

水准丈量中有许多处所需要设置转点(中间点), 为防止观测过程中尺子下沉而影响读数的准确性, 应在转点处放一尺垫.尺垫一般由平面为三角形的铸铁制成, 下面有三个尖脚, 便于踩入土中, 使之稳定.上面有一突起的半球形小包, 立水准尺于球顶, 尺底部仅接触球顶最高的一点, 当水准尺转动方向时, 尺底的高程不会改变. 2.水准仪

水准仪的作用就是提供一条水平视线(视准轴).

按精度水准仪可分为DS05、DS1、DS3、DS10等几个品级： DS05-----每千米水准丈量的全中误差为±0.5 mm, 用于高品级水准丈量；

DS1-----每千米水准丈量的全中误差为±1.0 mm, 用于高品级水准丈量；

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DS3-----每千米水准丈量的全中误差为±3.0 mm, 用于一般工程丈量和地形丈量；

DS10-----每千米水准丈量的全中误差为±10.0 mm, 用于一般工程丈量和地形丈量.

DS为“年夜地”、“水准仪”的汉语拼音缩写, 本节主要介绍DS3级水准仪.

DS3水准仪由照准部和基座两部份组成. 1）基座

基座构成与功能同经纬仪. 2)照准部

照准部由望远镜, 水准器和控制螺旋等组成,能绕水准仪的竖轴在水平面内作全圆转.

望远镜:作用是照准和提供一条水平线(视准轴), 并在水准尺上读数, 构造与前述经纬仪上的望远镜基秘闻同.

水准器：照准部上有两个水准器.—个是圆水准器, 其水准管轴与竖抽平行, 水准器格值8′／2mm, ；另一个是管水准器(又称水准管), 格值为20〃／2mm, 用于视准轴精密置平（符合水准器, 附图）.

控制螺旋：制动螺旋, 使照准部固定

水平微动螺旋： 用于精确瞄准；微倾螺旋, 用于精确整平.

水准仪的使用

水准仪的使用包括：水准仪的安排、粗平、瞄准、精平、读数五

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个步伐. 1. 安排

安排是将仪器装置在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间.首先翻开三脚架并使高度适中, 用目估法使架头年夜致水平并检查脚架是否牢固, 然后翻开仪器箱, 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, 气泡移动的方向与年夜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布景, 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瞄准水准尺, 拧紧固定螺旋.最后转植物镜对光螺旋, 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, 气泡两真个象将符合成一抛物线型, 如图9-1（a）所示, 说明视线水平.若气泡两真个象不相符合, 如图9-11（b）所示, 说明视线不水平.这时可用右手转动微倾螺旋使

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气泡两真个象完全符合, 仪器即可提供一条水平视线, 以满足水准丈量基来源根基理的要求.注意？气泡左半部份的移动方向, 总与右手年夜拇指的方向纷歧致. 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, 水准仪使用步伐一定要按上面顺序进行, 不能倒置, 特别是读数前的符合水泡调整, 一定要在读数前进行.

经纬仪的使用方法

1）三脚架调成等长并适合把持者身高, 将仪器固定在三脚架上, 使仪器基座面与三脚架上顶面平行.

2）将仪器舞摆放在测站上, 目估年夜致对中后, 踩稳一条架脚, 调好光学对中器目镜（看清十字丝）与物镜（看清测站点）, 用双手各提一条架脚前后、左右摆动, 眼观对中器使十字丝交点与测站点重合, 放稳并踩实架脚. 3）伸缩三脚架腿长整平圆水准器

4）将水准管平行两定平螺旋, 整平水准管. 5）平转照准部90度, 用第三个螺旋整平水准管.

6）检查光学对中, 若有少量偏差, 可翻开连接螺旋平移基座, 使其精确对中, 旋紧连接螺旋, 再检查水准气泡居中

全站仪的使用方法

全站型电子速测仪简称全站仪, 它是一种可以同时进行角度（水

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平角、竖直角）丈量、距离（斜距、平距、高差）丈量和数据处置, 由机械、光学、电子元件组合而成的丈量仪器.由于只需一次安排, 仪器即可以完成测站上所有的丈量工作, 故被称为“全站仪”.

全站仪上半部份包括有丈量的四年夜光电系统, 即水平角丈量系统、竖直角丈量系统、水平赔偿系统和测距系统.通过键盘可以输入把持指令、数据和设置参数.以上各系统通过I/O接口接入总线与微处置机联系起来.

微处置机（CPU）是全站仪的核心部件, 主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成.微处置机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行丈量工作, 执行丈量过程中的检核和数据传输、处置、显示、贮存等工作, 保证整个光电丈量工作有条不紊地进行.输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口）, 输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据.

目前, 世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型号的全站仪. 一）、概况

电磁波测距按测程来分, 有短程(＜3km)、中程(3—15km)和远程(＞15km)之分.按测距精度来分, 有Ⅰ级(5mm)、Ⅱ级(5mm—10mm)和Ⅲ级(＞10mm).按载波来分, 采纳微波段的电磁波作为载波的称为微波测距仪；采纳光波作为裁波的称为光电测距仪.光电测距仪

创作时间：二零二一年六月三十日

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所使用的光源有激光光源和红外光源(普通光源已淘汰), 采纳红外线波段作为载波的称为红外测距仪.由于红外测距仪是以砷化稼(GaAs)发光二极管所发的荧光作为载波源, 发出的红外线的强度能随注入电信号的强度而变动, 因此它兼有载波源和调制器的双重功能.GaAs发光二极管体积小, 亮度高, 功耗小, 寿命长, 且能连续发光, 所以红外测距仪获得了更为迅速的发展.本节讨论的就是红外光电测距仪. （二）、测距原理

欲测定A、B两点间的距离D, 安排仪器于A点, 安排反射镜于B点.仪器发射的光束由A至B, 经反射镜反射后又返回到仪器.设光速c为已知, 如果光束在待测距离D上往返传布的时间 .已知, 则距离D可由下式求出

式中c＝c.／n, c.为真空中的光速值, 其值为299792458m／s, n为年夜气折射率, 它与测距仪所用光源的波长, 测线上的气温t, 气压P和湿度e有关.

测定距离的精度, 主要取决于测按时间 的精度, 例如要求保证±lcm的测距精度, 时间测定要求准确到6．7×10—lls, 这是难以做到的.因此, 年夜多采纳间接测定法来测定 .间接测定 的方法有下列两种： 1．脉冲式测距

由测距仪的发射系统发出光脉冲, 经被测目标反射后, 再由测距仪的接收系统接收, 测出这一光脉冲往返所需时间间隔( )的钟脉

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冲的个数以求得距离D.由于计数器的频率一殷为300MHz(300×106Hz), 测距精度为O.5m, 精度较低. 2．相位式测距

由测距仪的发射系统发出一种连续的调制光波, 测出该调制光波在测线上往返传布所发生的相依移, 以测定距离D.红外光电测距仪一般都采纳相位测距法.

在砷化镕(GaAs)发光二极管上加了频率为f的交变电压(即注入交变电流)后, 它发出的光强就随注入的交变电流呈正弦变动, 这种光称为调制光.测距仪在 A点发出的调制光在待测距离上传布, 经反射镜反射后被接收器所接收, 然后用相位计将发射信号与接受信号进行相位比力, 由显示器显出调制光在待测距离往、返传布所引起的相位移φ.

（三）、全站仪的把持与使用

分歧型号的全站仪, 其具体把持方法会有较年夜的不同.下面简要介绍全站仪的基本把持与使用方法.

1）水平角丈量

（1）按角度丈量键, 使全站仪处于角度丈量模式, 照准第一个目标A.

（2）设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃.

（3）照准第二个目标B, 此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角. 2）距离丈量

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（1）设置棱镜常数

测距前须将棱镜常数输入仪器中, 仪器会自动对所测距离进行改正.

（2）设置年夜气改正值或气温、气压值

光在年夜气中的传布速度会随年夜气的温度和气压而变动, 15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值, 此时的年夜气改正为0ppm.实测时, 可输入温度和气压值, 全站仪会自动计算年夜气改正值（也可直接输入年夜气改正值）, 并对测距结果进行改正. （3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪. （4）距离丈量

照准目标棱镜中心, 按测距键, 距离丈量开始, 测距完成时显示斜距、平距、高差.

全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种.精测模式是最经常使用的测距模式, 丈量时间约2.5S, 最小显示单元1mm；跟踪模式, 经常使用于跟踪移动目标或放样时连续测距, 最小显示一般为1cm, 每次测距时间约0.3S；粗测模式, 丈量时间约0.7S, 最小显示单元1cm或1mm.在距离丈量或坐标丈量时, 可按测距模式（MODE）键选择分歧的测距模式.

应注意, 有些型号的全站仪在距离丈量时不能设定仪器高和棱镜高, 显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差. 3）坐标丈量

（1）设定测站点的三维坐标.

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（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角.当设定后视点的坐标时, 全站仪会自动计算后视方向的方位角, 并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角. （3）设置棱镜常数.

（4）设置年夜气改正值或气温、气压值. （5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪.

（6）照准目标棱镜, 按坐标丈量键, 全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标.

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