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1、第二章 水准测量第二章第二章 水准测量水准测量水准测量原理水准测量的方法与成果整理水准仪轴线的检验与校正自动安平水准仪和精密水准仪 学习要点1/22/2023测量学提要四 自动安平及精密水准仪2-5自动安平水准仪精密水准仪电子水准仪1/22/2023测量学自动安平水准仪原图一一.自动安平水准仪1.自动安平水准仪设计原理1/22/2023测量学2.自动安平补偿器结构2.自动安平补偿器结构1/22/2023测量学Koni007自动安平水准仪Zeiss Koni007自动安平水准仪1/22/2023测量学二二.精密水准仪精密水准测量的两个重要条件：精密水准仪精密水准仪提供精确的水平视线；精密水准尺精
2、密水准尺刻度精确(铟钢带水准尺)，能读得精确的读数。二二.精密水准仪每公里往返平均高差中误差每公里往返平均高差中误差 1mm1mm1/22/2023测量学精密水准仪特点精密水准仪特点1.1.水准器灵敏度高：水准器灵敏度高：水准器格值达到5102mm。采用微倾式结构和符合水准器棱镜组，能方便、精确地完成精平。2.2.望远镜放大率大，孔径大：望远镜放大率大，孔径大：放大率V在40倍以上，孔径D大于50mm，照准精 度高。3.3.望远镜结构严密，视准轴变化小：望远镜结构严密，视准轴变化小：有隔热罩。4.4.装有平行玻璃板测微装置：装有平行玻璃板测微装置：测微范围10（5）mm，测微器刻度100格，格
3、值 为0.1（0.05）mm，可估读至0.01（0.005)mm。精密水准仪的特点1/22/2023测量学精密水准仪、水准尺精密水准仪、水准尺WILD N3、精密水准尺WILD N3WILD N3精密精密自动安平水准仪自动安平水准仪精精密密水水准准尺尺1/22/2023测量学精密水准仪读精密水准仪读数图数图读数：读数：197150197150测微器测微器读数窗读数窗水准器水准器视窗视窗楔型丝楔型丝1/22/2023测量学平行玻璃板测微装置平行玻璃板测微装置平行玻璃板测微装置测微器结构与测微原理测微器结构与测微原理转动测微螺旋，改变平行玻璃板的倾斜角度，可使 视线作上、下平移，平移量在测微分划尺
4、上读取。1/22/2023测量学三三.电子水准仪三三.电子水准仪也称“数字水准仪”具有自动安平功能。自动显示水平视线读数和视距。通过物镜获取水准尺图象，通过 仪器的处理系统，将图象信息转 换成数字显示。能与计算机实现数据通讯。基本避免了人为的观测误差（视 差、水准器精平误差、瞄准误差、估读数误差。1/22/2023测量学电子水准仪图电子水准仪图电子水准仪图条条码码尺尺测量键测量键1/22/2023测量学电子水准仪的瞄准要求竖丝要求竖丝位于条码位于条码带上带上电子水准仪的瞄准电子水准仪的瞄准1/22/2023测量学SDL30数字水准仪1/22/2023测量学提要三.微倾式水准仪的 检验与校正2-
5、6微倾式水准仪的检验与校正一一.水准仪的轴线及其应 满足的条件二二.水准仪检验与校正1/22/2023测量学一.水准仪的轴线及其 应满足的条件一一.水准仪的轴线及其水准仪的轴线及其 应满足的条件应满足的条件CCLLVVLL1.四条轴线 视 准 轴 CC 水准管轴 LL 圆水准轴 LL 竖 轴 VV(1)LL/VV(2)横丝VV(3)LL/CC(主要条件主要条件)2.应满足的三个条件三个条件对以上三个条件进行检验和校正1/22/2023测量学二.水准仪的检验与校正二二.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正1.圆水准器的检验和校正 了解原理与作业方法2.十字丝的检验和校正 了解原理与作业方法3.水
6、准管轴平行于视准轴的检验与校正 掌握原理与作业方法1/22/2023测量学n n（一）圆水准器轴平行于仪器纵轴的（一）圆水准器轴平行于仪器纵轴的检验与校正检验与校正n n误差的影响：误差的影响：不影响读数，但使纵轴倾斜，影响操作速度不影响读数，但使纵轴倾斜，影响操作速度n n1 1、检验：（如何发现误差？）、检验：（如何发现误差？）a)a)以圆水准器为准（气泡居中）安置仪器的以圆水准器为准（气泡居中）安置仪器的纵轴纵轴b)b)把把仪器连带水准器绕纵轴旋转仪器连带水准器绕纵轴旋转180180度。如果度。如果气泡仍然居中，则水准器轴平行仪器纵轴。气泡仍然居中，则水准器轴平行仪器纵轴。否则，水准器轴
7、不平行仪器纵轴。否则，水准器轴不平行仪器纵轴。1/22/2023测量学n n2、校正：n n（如何减少误差？）（如何减少误差？）（气泡移动量一半所表（气泡移动量一半所表示的倾斜度就是纵轴示的倾斜度就是纵轴的倾斜度。）的倾斜度。）动校正螺丝，使气泡返回移动量的一半。n n重复上述检验和校正重复上述检验和校正一二次，使这误差尽一二次，使这误差尽可能小。可能小。纵轴纵轴1/22/2023测量学（二）（二）十字丝的横丝垂直于纵轴十字丝的横丝垂直于纵轴n n误差的影响：误差的影响：如果水准尺象偏离十字丝中心，就如果水准尺象偏离十字丝中心，就会增加读数误差会增加读数误差n n1 1、检验：、检验：用圆水准
8、器使纵轴垂直后，用十字用圆水准器使纵轴垂直后，用十字丝的横丝照准某一清晰目标。用丝的横丝照准某一清晰目标。用微动螺旋转动望远镜，如果十字微动螺旋转动望远镜，如果十字丝的横丝一直不离开目标，则无丝的横丝一直不离开目标，则无误差。否则要校正。误差。否则要校正。n n2 2、校正：、校正：松开十字丝的固定螺丝，转动十字松开十字丝的固定螺丝，转动十字丝。丝。1/22/2023测量学(1)检验3h h-h35 mm 要校正(1)(1)检验检验 a.场地准备(CA、CB等距，约40米)b.在C测定A、B的正确高差：h正确=(a1-)-(b1-)=a1-b1=h c.仪器至B近旁，读数b2、a2：h=a2-
9、b2（三）水准管轴平行于视准轴的检验与校正（三）水准管轴平行于视准轴的检验与校正 LL/CCLL/CC1/22/2023测量学（2）校正3（2）校正）校正方法方法1：校正水准管a.计算A尺水平视线读数：a2=b2+h b.转动微倾螺旋，使横丝瞄准读数 a2：CC水平 c.校正水准管气泡居中：LL水平（LL/CC）d.重复检验直至符合要求。1/22/2023测量学水准管的校正螺丝像片水准管的一端水准管的校正螺丝1/22/2023测量学方法方法2：校正十字丝环a.保持水准管气泡居中即LL水平；b.调整十字丝环上、下校正螺丝，使横丝对准读数 a2即 CC水平，从而LL/CC。2134十字丝环校正螺丝
10、十字丝环校正螺丝方法方法2：校正十字丝1/22/2023测量学水准测量的误水准测量的误差分析差分析2-7水准测量的误差分析及注意事项仪器误差仪器误差 仪器校正的残余误差(主要是i角的误差)。观测时保持前后视距相等，能抵消i角误差的影响。置平误差置平误差水准尺倾斜误差水准尺倾斜误差水准仪和水准尺下沉水准仪和水准尺下沉外界环境的影响外界环境的影响(1)大气折光由于温度、湿度的不同，使得沿视 线的大气密度不同，引起视线弯曲。(使视线离 地面或墙面等保持足够的距离)(2)日光和风力日光爆晒使仪器金属部件受热不 匀而变形，改变轴线的正确关系(给仪器打伞防 晒)。较大的风力使仪器受到横向的不均匀的力，难以精平，观测困难(避开大风天气)。1/22/2023测量学