水準儀廣泛用于建筑行業(yè),是測量水平高低的儀器,具有精度高、使用方便、快速、可靠等優(yōu)點,使用在引測、大面積場地測量、樓面水平線標(biāo)志、沉降觀測等。現(xiàn)介紹水準儀的使用方法。
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(biāo)出兩點的水平線,稱為a、b線,移動儀器到固定點一端,標(biāo)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、保養(yǎng)與維修
1.水準儀是精密的光學(xué)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(xué)片不準用手觸片;
4.儀器有故障,由熟悉儀器結(jié)構(gòu)者或修理部修理;
5.每次使用完后,應(yīng)對儀器擦干凈,保持干燥。
S3水準儀的結(jié)構(gòu)和使用方法
(一) 水準測量儀器
水準測量用的儀器、工具:水準儀、水準尺和尺墊。
1. 水準尺和尺墊
水準尺是水準測量中用于高差量度的標(biāo)尺,水準尺制造用材有優(yōu)質(zhì)木材、合金材和玻璃鋼等幾種,有2 m,3 m,5 m等多種長度和整尺、折尺、塔尺等多種類型。水準尺按精度高低可分為精密水準尺和普通水準尺。
(1) 普通水準尺
材料:用木料、鋁材和玻璃鋼制成。
結(jié)構(gòu):尺長多為3 m,兩根為一副,且為雙面(黑、紅面)刻劃的直尺,每隔1 cm印刷有黑白或紅白相間的分劃。每分米處注有數(shù)字,對一對水準尺而言,黑、紅面注記的零點不同。黑面尺的尺底端從零開始注記讀數(shù),兩尺的紅面尺底端分別從常數(shù)4687 mm和4787 mm開始,稱為尺常數(shù)K。即K1=4.687 m, K2=4.787 m。 設(shè)尺常數(shù)是為了檢核用。
(2)精密水準尺
材料:框架用木料制成,分劃部分用鎳鐵合金做成帶狀。
結(jié)構(gòu):尺長多為3 m,兩根為一副。在尺帶上有左右兩排線狀分劃,分別稱為基本分劃和輔助分劃,格值1 cm。這種水準尺配合精密水準儀使用。
(3)尺墊(尺臺)
水準測量中有許多地方需要設(shè)置轉(zhuǎn)點(中間點),為防止觀測過程中尺子下沉而影響讀數(shù)的準確性,應(yīng)在轉(zhuǎn)點處放一尺墊。尺墊一般由平面為三角形的鑄鐵制成,下面有三個尖腳,便于踩入土中,使之穩(wěn)定。上面有一突起的半球形小包,立水準尺于球頂,尺底部僅接觸球頂最高的一點,當(dāng)水準尺轉(zhuǎn)動方向時,尺底的高程不會改變。
2.水準儀
水準儀的作用就是提供一條水平視線(視準軸)。
按精度水準儀可分為DS05、DS1、DS3、DS10等幾個等級:
DS05-----每千米水準測量的全中誤差為±0.5 mm,用于高等級水準測量;
DS1-----每千米水準測量的全中誤差為±1.0 mm,用于高等級水準測量;
DS3-----每千米水準測量的全中誤差為±3.0 mm,用于一般工程測量和地形測量;
DS10-----每千米水準測量的全中誤差為±10.0 mm,用于一般工程測量和地形測量。
DS為“大地”、“水準儀”的漢語拼音縮寫,本節(jié)主要介紹DS3級水準儀。
DS3水準儀由照準部和基座兩部分組成。
1)基座
基座構(gòu)成與功能同經(jīng)緯儀。
2)照準部
照準部由望遠鏡,水準器和控制螺旋等組成,能繞水準儀的豎軸在水平面內(nèi)作全圓轉(zhuǎn)。
望遠鏡:作用是照準和提供一條水平線(視準軸),并在水準尺上讀數(shù),構(gòu)造與前述經(jīng)緯儀上的望遠鏡基本相同。
水準器:照準部上有兩個水準器。—個是圓水準器,其水準管軸與豎抽平行,水準器格值8′/2mm,;另一個是管水準器(又稱水準管),格值為20〃/2mm,用于視準軸精密置平(符合水準器,附圖)。
控制螺旋:制動螺旋,使照準部固定
水平微動螺旋: 用于精確瞄準;微傾螺旋,用于精確整平。
水準儀的使用
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(biāo)圈之中。具體方法用儀器練習(xí)。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(biāo)。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,如圖9-1(a)所示,說明視線水平。若氣泡兩端的象不相符合,如圖9-11(b)所示,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。
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