水准仪的认识和使用

实训（一）　水准仪的认识和使用

1.实训目的

（1）熟悉DS₃型水准仪构造，了解主要结构名称和作用。

（2）通过练习掌握DS₃型水准仪的操作和使用。

（3）认识和使用自动安平水准仪。

2.实训仪器及工具

每组实训设备为DS₃型水准仪一台，水准尺2根，尺垫2个，自备2H铅笔2支。

3.实训内容

（1）实训课时为2学时，每个实训小组由4～5人组成。

（2）在实训场地选取两点，采用水准仪读取后视读数和前视读数，计算两点之间的高差，若每组每个同学所测高差之差小于±5mm，可认为成果合格。

4.实训方法和步骤

（1）水准仪的认识与使用。

①认识水准仪的主要部件和作用，如图2－1所示。

图2－1　DS₃型微倾水准仪

②安置仪器。

将水准仪三脚架按各自身高调整高度后架稳，并使三脚架架头大致水平，拧紧脚架固定螺丝。在泥土地面，应将三脚架的脚尖踩入土中，以避免仪器下沉；水泥地面要采取防滑措施；倾斜地面，应将三脚架的一只脚安放在高处，另外两只脚安置在低处。

将仪器从箱子中取出，安上三脚架后及时拧紧中心连接螺旋。

③粗平。

粗平就是旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器大致粗平。

脚螺旋调整规律：将水准仪望远镜垂直于任意两个脚螺旋连线，调节这两个脚螺旋，使气泡居于垂直两个脚螺旋的方向上，然后调节第三个脚螺旋使气泡居中。

④照准水准尺。

转动物镜调焦螺旋，使水准尺分划成像清晰。若水准尺分划像不在望远镜视场中心位置，可以转动水平微动螺旋，对准目标。若眼睛在目镜端略作上下移动，检查十字丝与水准尺分划像之间是否有相对移动，如有则存在视差，需要重新调整目镜调焦螺旋和物镜调焦螺旋，消除视差。

⑤精平与读数。

精平就是转动微倾螺旋，使水准管气泡两端的半边影像吻合成圆弧抛物线形状（见图2－2），使视线在照准方向精确水平。

精平后，读取十字丝中丝读数，估读到毫米，读取4位数字，读数时扶尺人员应将水准尺立直。读数时注意仪器中成像为倒像。

综上所述，水准仪的基本操作程序：安置—粗平—照准—精平—读数。

图2－2　符合式水准器

（2）一测站的测量、记录和计算。

每个小组选定地面上任意A、B两点放上尺垫并立尺，在两点大致中间位置按照水准仪操作程序读取后视尺读数和前视尺读数。若前后视点固定不变，该小组另一同学所测高差之差不超过±5mm，表2－1可作为本次试验成果上交。

表2－1　水准测量记录表

续表

（3）自动安平水准仪的认识和使用。

自动安平水准仪粗平仪器后，借助本身自动补偿装置即可获得精平效果，操作简单，又可防止一般水准仪在操作中忘记精平的失误。因此，自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋。图2－3为自动安平水准仪部件名称。

图2－3　自动安平水准仪

自动安平水准仪与DS₃型水准仪操作的不同之处如下。

①无须精平。

粗平后即可读数，无需精平。

②无制动螺旋的水平微动系统。

自动安平水准仪无制动螺旋，靠摩擦制动。照准目标时，手转动仪器至目标大致位置，再转动水平微动螺旋精确照准目标，仪器在360°范围内的任意位置，均可使用水平微动螺旋。

5.实训注意事项

（1）仪器安放到三脚架头上时，必须马上旋紧连接螺旋，使连接牢固。

（2）水准仪瞄准、读数时，水准尺必须立直。特别是水准尺前后倾斜不易发觉，立尺者应当特别注意。

（3）DS₃型水准仪读数前，符合水准管气泡严格居中（自动安平水准仪除外），照准目标必须消除视差。

（4）水准尺读数必须读4位数：米、分米、厘米、毫米。记录数据应以米或毫米为单位，如1.355m或1355mm。

6.实训记录及报告书

根据测量结果，填写水准测量记录表，如表2－1所示，检核无误后作为实训成果上交。

7.思考

（1）水准测量时为什么仪器安置在前、后视点中间位置？

（2）水准测量的观测步骤有哪些？