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水準儀及其使用方法

2013-08-19 13:48  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

   水準儀及其使用方法高程測量是測繪地形圖的基本工作之一,另外大量的工程、建筑施工也必須量測地面高程,利用水準儀進行水準測量是精密測量高程的主要方法。

  一、水準儀器組合:

  1.望遠鏡

  2.調(diào)整手輪

  3.圓水準器

  4.微調(diào)手輪

  5.水平制動手輪

  6.管水準器

  7.水平微調(diào)手輪

  8.腳架

  二、操作要點:

  在未知兩點間,擺開三腳架,從儀器箱取出水準儀安放在三腳架上,利用三個機座螺絲調(diào)平,使圓氣泡居中,跟著調(diào)平管水準器。水平制動手輪是調(diào)平的,在水平鏡內(nèi)通過三角棱鏡反射,水平重合,就是平水。將望遠鏡對準未知點(1)上的塔尺,再次調(diào)平管水平器重合,讀出塔尺的讀數(shù)(后視),把望遠鏡旋轉(zhuǎn)到未知點(2)的塔尺,調(diào)整管水平器,讀出塔尺的讀數(shù)(前視),記到記錄本上。

  計算公式:兩點高差=后視-前視。

  三、校正方法:

  將儀器擺在兩固定點中間,標出兩點的水平線,稱為a、b線,移動儀器到固定點一端,標出兩點的水平線,稱為a‘、b’。計算如果a-b≠a‘-b’時,將望遠鏡橫絲對準偏差一半的數(shù)值。用校針將水準儀的上下螺釘調(diào)整,使管水平泡吻合為止。重復(fù)以上做法,直到相等為止。

  四、水準儀的使用方法水準儀的使用包括:水準儀的安置、粗平、瞄準、精平、讀數(shù)五個步驟。

  1.安置安置是將儀器安裝在可以伸縮的三腳架上并置于兩觀測點之間。首先打開三腳架并使高度適中,用目估法使架頭大致水平并檢查腳架是否牢固,然后打開儀器箱,用連接螺旋將水準儀器連接在三腳架上。

  2.粗平粗平是使儀器的視線粗略水平,利用腳螺旋置園水準氣泡居于園指標圈之中。具體方法用儀器練習。在整平過程中,氣泡移動的方向與大姆指運動的方向一致。

  3.瞄準瞄準是用望遠鏡準確地瞄準目標。首先是把望遠鏡對向遠處明亮的背景,轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋,使十字絲最清晰。再松開固定螺旋,旋轉(zhuǎn)望遠鏡,使照門和準星的連接對準水準尺,擰緊固定螺旋。最后轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋,使水準尺的清晰地落在十字絲平面上,再轉(zhuǎn)動微動螺旋,使水準尺的像靠于十字豎絲的一側(cè)。

  4.精平精平是使望遠鏡的視線精確水平。微傾水準儀,在水準管上部裝有一組棱鏡,可將水準管氣泡兩端,折射到鏡管旁的符合水準觀察窗內(nèi),若氣泡居中時,氣泡兩端的象將符合成一拋物線型,說明視線水平。若氣泡兩端的象不相符合,說明視線不水平。這時可用右手轉(zhuǎn)動微傾螺旋使氣泡兩端的象完全符合,儀器便可提供一條水平視線,以滿足水準測量基本原理的要求。注意?氣泡左半部份的移動方向,總與右手大拇指的方向不一致。

  5.讀數(shù)用十字絲,截讀水準尺上的讀數(shù)。現(xiàn)在的水準儀多是倒象望遠鏡,讀數(shù)時應(yīng)由上而下進行。先估讀毫米級讀數(shù),后報出全部讀數(shù)。

  注意,水準儀使用步驟一定要按上面順序進行,不能顛倒,特別是讀數(shù)前的符合水泡調(diào)整,一定要在讀數(shù)前進行。

  五、水準儀的測量測定地面點高程的工作,稱為高程測量。高程測量是測量的基本工作之一。高程測量按所使用的儀器和施測方法的不同,可以分為水準測量、三角高程測量、GPS高程測量和氣壓高程測量。水準測量是目前精度最高的一種高程測量方法,它廣泛應(yīng)用于國家高程控制測量、工程勘測和施工測量中。

  水準測量的原理是利用水準儀提供的水平視線,讀取豎立于兩個點上的水準尺上的讀數(shù),來測定兩點間的高差,再根據(jù)已知點高程計算待定點高程。

  如下圖所示,在地面上有A.B兩點,已知A點的高程為HA.為求B點的高程HB,在A.B兩點之間安骨水準儀,A.B兩點亡各豎立一把水準尺,通過水準儀的望遠鏡讀取水平視線分別在A.B兩點水準尺上截取的讀數(shù)為a和b,可以求出A.B兩點問的高差為:

  設(shè)水準測量的前進方向為A點至B點,則稱A點為后視點,其水準尺讀數(shù)a為后視讀數(shù);稱B點為前視點,其水準尺讀數(shù)b為前視讀數(shù)。因此,兩點間的高差等于:

  hAB=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)

  若后視讀數(shù)大于前視讀數(shù),則高差為正,表示B點比A點高,hAB>0;若后視讀數(shù)小于前視讀數(shù),則高差為負,表示B點比A點低,hAB<0.如果A.B兩點相距不遠,且高差不大,則安置一次水準儀,就可以測得高差hAB.此時B點高程為:

  當架設(shè)一次水準儀需要測量多個前視點B1,B2,…,Bn的高程時,采用視線高程計算這些點的高程就非常方便。設(shè)水準儀對豎立在B1,B2,…,Bn點上的水準尺讀數(shù)分別為b1,b2,…,bn時,則高程計算公式為:

  如果A.B兩點相距較遠或高差較大,安置一次儀器無法測得其高差時,就需要在兩點間增設(shè)若干個作為傳遞高程的臨時立尺點,稱為轉(zhuǎn)點(簡稱TP點),如圖中的TP1,TP2,…點,并依次連續(xù)設(shè)站觀測,設(shè)測得的各站高差為:

  六、保養(yǎng)與維修1.水準儀是精密的光學儀器,正確合理使用和保管對儀器精度和壽命有很大的作用;

  2.避免陽光直曬,不許可證隨便拆卸儀器;

  3.每個微調(diào)都應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動,不要用力過大。鏡片、光學片不準用手觸片。

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