任務(wù)2.1.1 自動安平水準(zhǔn)儀及工具的使用

建筑工程測量技術(shù)四川水利水電技師學(xué)院項(xiàng)目2.1水準(zhǔn)測量任務(wù)2.1.1自動安平水準(zhǔn)儀及工具的使用任務(wù)2.1.2水準(zhǔn)點(diǎn)間的高差測量

任務(wù)2.1.3自動安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正主要任務(wù)

測定地面點(diǎn)高程的工作稱為高程測量。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(zhǔn)測量、三角高程測量、GNSS高程測量和氣壓高程測量。水準(zhǔn)測量是目前精度較高的一種高程測量方法。1.高程測量概述2.水準(zhǔn)測量的儀器和工具

水準(zhǔn)測量所用的儀器為水準(zhǔn)儀，工具有水準(zhǔn)尺和尺墊。任務(wù)2.1.1自動安平水準(zhǔn)儀及工具的使用3.水準(zhǔn)儀的分類水準(zhǔn)儀按其精度可以分為等四個等級。水準(zhǔn)儀按其構(gòu)造可以分為以下4類：

激光水準(zhǔn)儀

電子水準(zhǔn)儀

自動安平水準(zhǔn)儀

微傾式水準(zhǔn)儀下面重點(diǎn)介紹自動安平水準(zhǔn)儀使用4.自動安平水準(zhǔn)儀基本構(gòu)造和功能介紹

自動安平水準(zhǔn)儀與微傾式水準(zhǔn)儀外形相似，操作也十分相似，這里就不再一一介紹。兩者區(qū)別在于：(1)自動安平水準(zhǔn)儀的機(jī)械部分采用了摩擦制動（無制動螺旋）控制望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動，(2)自動安平水準(zhǔn)儀的在望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)中裝有一個自動補(bǔ)償器代替了管水準(zhǔn)器起到了自動安平的作用，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線有微量傾斜時補(bǔ)償器在重力作用下對望遠(yuǎn)鏡作相對移動從而能自動而迅速地獲得視線水平時的標(biāo)尺讀數(shù)。自動安平水準(zhǔn)儀由于沒有制動螺旋、管水準(zhǔn)器和微傾螺旋，在觀測時候，在儀器粗略整平后，即可直接在水準(zhǔn)尺上進(jìn)行讀數(shù)，因此自動安平水準(zhǔn)儀的優(yōu)點(diǎn)是省略了“精平”過程，從而大大加快了測量速度。

自動安平水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是沒有管水準(zhǔn)器和微傾螺旋。區(qū)別于微傾水準(zhǔn)儀，自動安平水準(zhǔn)儀是在水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸有稍微傾斜的時候通過一個自動補(bǔ)償裝置使視線水平。（注意不要超過補(bǔ)償限度）國產(chǎn)自動安平水準(zhǔn)儀的型號是在DS中加字母Z，即為：DZS05，DZS1，DZS3，DZS10，其中Z代表“自動安平”漢語拼音的第一個字母。自動安平水準(zhǔn)儀用補(bǔ)償器代替水準(zhǔn)器，能使儀器的視準(zhǔn)軸，在1~2秒鐘內(nèi)自動、精確、可靠地安放在水平位置。1.物鏡；2.物鏡調(diào)焦透鏡；3.補(bǔ)償器棱鏡組；4.十字絲分劃板；5.目鏡圖2-1-1自動安平水準(zhǔn)器的結(jié)構(gòu)示意圖1.目鏡；2.目鏡調(diào)焦螺旋；3.粗瞄器；4.調(diào)焦螺旋；5.物鏡；6.水平微動螺旋；7.腳螺旋；8.反光鏡；9.圓水準(zhǔn)器；10.刻度盤；11.基座圖2-1-2自動安平水準(zhǔn)儀的各部件名稱

1）望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡主要由四大光學(xué)部件組成：物鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板、目鏡，另外還包括一些調(diào)節(jié)螺旋。圖2-1-3望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)示意圖望遠(yuǎn)鏡是用來照準(zhǔn)遠(yuǎn)處豎立的水準(zhǔn)尺并讀取水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)，要求望遠(yuǎn)鏡能看清水準(zhǔn)尺上的分劃和注記并有讀數(shù)標(biāo)志。十字絲分劃板是一塊玻璃片，上面刻有兩條相互垂直的長線，豎直的一條稱為豎絲，橫的一條稱為中絲。在中絲的上下還對稱地刻有兩條與中絲平行的短橫線，是用來測量距離的，稱為視距絲。由視距絲測量出的距離就稱為視距。十字絲的交點(diǎn)與物鏡光心的連線，稱為視準(zhǔn)軸（圖2-1-3CC）。水準(zhǔn)測量是在視準(zhǔn)軸水平的時候，用十字絲的中絲截取水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)。

目標(biāo)物體發(fā)出的光線經(jīng)物鏡、調(diào)焦透鏡后，在十字絲分劃板上成正立的實(shí)像，通過目鏡放大后成正立的虛像，同時十字絲也同時放大。DSZ3型水準(zhǔn)儀的放大的倍數(shù)一般為28。DSZ3型微傾式水準(zhǔn)儀在目鏡端觀察到的物體成像是倒立的，DZS3而型自動安平水準(zhǔn)儀看到的物體成像是正的。視差：觀測者的眼睛在目鏡端上下移動時，目標(biāo)像與十字絲有相對移動。視差會降低讀數(shù)的精度。

產(chǎn)生的原因：目標(biāo)成像面與十字絲分劃板不重合。消除的辦法：反復(fù)進(jìn)行物鏡、目鏡對光。（操作：先旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲十分清晰；然后旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋使目標(biāo)像十分清晰）

2）圓水準(zhǔn)器

水準(zhǔn)器用于置平儀器圖2-1-4圓水準(zhǔn)器構(gòu)造：內(nèi)表磨成球面的玻璃圓盒。

零點(diǎn)：圓水準(zhǔn)器的球面頂點(diǎn)。圓水準(zhǔn)器軸：過圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)的球面法線。分劃值τ：一般為8′～10′。作用：粗平儀器，使水準(zhǔn)儀豎軸大致豎直，通過調(diào)節(jié)三個腳螺旋實(shí)現(xiàn)。

3）基座

基座的作用是支承儀器的上部，用中心螺旋將基座連接到三腳架上?；饕奢S座、腳螺旋、底板和三角壓板構(gòu)成。

圖2--1-6

雙面尺圖2-1-7

塔尺水準(zhǔn)尺一般用優(yōu)質(zhì)木材、鋁合金或玻璃鋼制成，長度從2-5m不等。根據(jù)構(gòu)造可以分為直尺、塔尺和折尺，其中直尺又分為單面分劃和雙面分劃兩種。雙面水準(zhǔn)尺，一般長3m，多用于三、四等水準(zhǔn)測量，以兩把尺為一對使用。尺的兩面均有分劃，一面為黑白相間稱黑面尺；另一面為紅白相間稱紅面尺，兩面的最小分劃均為1cm，分米處有注記。“E”的最長分劃線為分米的起始。讀數(shù)時直接讀取米、分米、厘米，估讀毫米，單位為米或毫米。兩把尺的黑面均由零開始分劃和注記。紅面的分劃和注記，一把尺由4.687m開始分劃和注記，另一把尺由4.787m開始分劃和注記，兩把尺紅面注記的零點(diǎn)差為0.1m。塔尺，有3m、4m、5m多種，常用于碎部測量。5、水準(zhǔn)尺和尺墊1）水準(zhǔn)尺滿足條件：補(bǔ)償器種類：懸吊十字絲板(可動十字絲)、懸吊棱鏡(可動水平視線)圖2--1-5自動安平水準(zhǔn)儀用視線安平原理

4）自動安平水準(zhǔn)儀用視線安平原理3）尺墊圖2-1-9尺墊

尺墊是在轉(zhuǎn)點(diǎn)處放置水準(zhǔn)尺用的，它是用生鐵鑄成的三角形板座，尺墊中央有一凸起的半球體，以便于放置水準(zhǔn)尺，下有三個尖足便于將其踩入土中，以固穩(wěn)防動。2）讀數(shù)圖2-1-8尺墊按從小到大進(jìn)行，直接讀出m、dm、cm，并估讀出mm。如圖2-1-8中讀數(shù)應(yīng)為1.495m如圖2-1-96.水準(zhǔn)儀的使用自動水準(zhǔn)儀的基本操作程序?yàn)椋?/p>

安置儀器、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、讀數(shù)

一、安置儀器（1）調(diào)整安置腳架松開三腳架架腿的固定螺旋，調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實(shí)，使三腳架架頭大致水平。（2）架頭上連接水準(zhǔn)儀

圖2-1-1水準(zhǔn)儀的連接從儀器箱中取出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀固定在三腳架架頭上。二、粗略整平通過調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。（1）先調(diào)平兩個腳螺旋

用雙手食指和拇指按箭頭所指方向轉(zhuǎn)動腳螺旋1和2，使圓水準(zhǔn)器氣泡移到兩個腳螺旋連線方向的中間。（2）再調(diào)平另一個腳螺旋用手轉(zhuǎn)動另一個腳螺旋使氣泡由b移至中心，調(diào)平腳螺旋。整平時，氣泡移動的方向與左手大拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋的方向一致，與右手大拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋時的移動方向相反。三、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（1）目鏡調(diào)焦

松開制動螺旋，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲成像清晰。（2）初步瞄準(zhǔn)通過望遠(yuǎn)鏡筒上方的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動螺旋。（3）物鏡調(diào)焦