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水准仪的作用基本原理特点使用方法及操作规

2019-10-18 08:19:33来源:励志吧0次阅读

水准仪的作用、基本原理、特点、使用方法及操作规程

水准仪广泛用于建筑行业,是测量水平高低的仪器,具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点。水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。水准仪是精密的光学仪器,正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用,应避免阳光直晒,不许可证随便拆卸仪器。下面为大家介绍一下水准仪的作用、基本原理、特点、使用方法、操作规程、保养与维修、操作注意事项、日常维修方法、检验和校正、如何使用才能绕障碍物测。

水准仪的作用

水准仪在测绘与建筑学科中是一个常见的名词,从事与之相关的行业要熟练掌握水准仪的操作以及相应的高程数据处理工作。在测绘工作中,水准仪是不可或缺的工具之一,它用来传递高程,从而建立一个协调的高程系统;建筑行业中,从早期的场地平整,基坑开挖,到后来的主体建造,直至整个工程结束,水准仪都起到重要作用。

水准仪的基本原理

水准仪又称数字水准仪,它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的,它采用条码标尺,各厂家标尺编码的条码图案不相同,不能互换使用,目前照准标尺和调焦仍需目视进行,人工完成照准和调焦之后,标尺条码一方面被成像在望远镜分化板上,供目视观测,另一方面通过望远镜的分光镜,标尺条码又被成像在光电传感器(又称探测器)上,即线阵CCD器件上,供电子读数,因此,如果使用传统水准标尺,电子水准仪又可以象普通自动安平水准仪一样使用,不过这时的测量精度低于电子测量的精度,特别是精密电子水准仪,由于没有光学测微器,当成普通自动安平水准仪使用时,其精度更低。

水准仪的特点

1、读数客观

不存在误差、误记问题,没有人为读数误差。

2、精度高

视线高和视距读数都是采用大量条码分划图象经处理后取平均得出来的,因此削弱了标尺分划误差的影响,多数仪器都有进行多次读数取平均的功能,可以削弱外界条件影响,不熟练的作业人员业也能进行高精度测量。

3、速度快

由于省去了报数、听记、现场计算的时间以及人为出错的重测数量,测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右。

4、效率高

只需调焦和按键就可以自动读数,减轻了劳动强度,视距还能自动记录,检核,处理并能输入电子计算机进行后处理,可实线内外业一体化。

水准仪的使用方法

一、安置水准仪

打开三脚架并使高度适中,目估使架头大致水平,检查脚架腿是否安置稳固,脚架伸缩螺旋是否拧紧,然后打开仪器箱取出水准仪,置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上;

二、粗略整平

粗平是借助圆水准器的气泡居中,使仪器竖轴大致铅垂,从而视准轴粗略水平,在整平的过程中,气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致;

三、瞄准水准尺

1、首先进行目镜对光,即把望远镜对着明亮的背景,转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰。再松开制动螺旋,转动望远镜,用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺,拧紧制动螺旋,然后从望远镜中观察;转动物镜对光螺旋进行对光,使目标清晰,再转动微动螺旋,使竖丝对准水准尺;

2、当眼睛在目镜端上下微微移动时,若发现十字丝与目标影像有相对运动,这种现象称为视差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合,由于视差的存在会影响到读数的正确性,必须加以消除,消除的方法是重新仔细地进行物镜对光,直到眼睛上下移动,读数不变为止,此时,从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。

四、精平与读数

1、眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡,右手转动微倾螺旋,使气泡两端的像吻合,即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时,即可用十字丝的中丝在尺上读数,现在的水准仪多采用倒像望远镜,因此读数时应从小往大,即从上往下读,先估读毫米数,然后报出全部读数;

2、精平和读数虽是两项不同的操作步骤,但在水准测量的实施过程中,却把两项操作视为一个整体;即精平后再读数,读数后还要检查管水准气泡是否完全符合,只有这样,才能取得准确的读数。

水准仪的操作规程

一、水准仪器组合:

1、望远镜;2、调整手轮;3、圆水准器;4、微调手轮;5、水平制动手轮;6、管水准器;7、水平微调手轮;8、脚架;

二、操作要点:

在未知两点间,摆开三脚架,从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上,利用三个机座螺丝调平,使圆气泡居中,跟着调平管水准器。水平制 动手轮是调平的,在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就是平水。将望远镜对准未知点(1)上的塔尺,再次调平管水平器重合,读出塔尺的读数(后视),把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视),记到记录本上;

计算公式:两点高差=后视-前视;

三、校正方法:

将仪器摆在两固定点中间,标出两点的水平线,称为a、b线,移动仪器到固定点一端,标出两点的水平线,称为a’、b ’。计算如果a- b≠a’-b ’时,将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整,使管水平泡吻合为止。重复以上做法,直到相等为止。

水准仪的保养与维修

1、因为水准仪是精密的光学仪器,所以不是专业维修人员,最好不要随便拆卸仪器,以防仪器精度受到影响;

2、当水准仪有故障出现时,应由熟悉水准仪结构的专业人员来进行故障处理;

3、水准仪进行校准微调时,要细心转动,不能急速旋转,以防用力过猛造成的损坏;

4、使用时发现镜片或光学镜头有灰尘时,不能用手去接触,以防留下指纹和汗液,而应当用专业镜头布来细心擦拭;

5、每次使用完成后,发现灰尘时,就用毛刷将灰尘扫去,如仪器上有水,也应擦干净,保持干燥状态,避免水汽带来的腐蚀影响;

6、不能因为好奇用水准仪的望远镜观察太阳,即可能损坏仪器,也对眼睛造成了伤害;

7、水准仪需要搬运至较远的户外,需要运输时,要将其装入木箱,而且箱内要做好防护措施,用泡沫等柔软材料填充箱体,以防外力震动造成损坏。

水准仪操作注意事项

1、水平仪使用前用无腐蚀性汽油将工作面上的防锈油洗 净,并用脱脂棉纱撺拭干净方可使用;

2、温度变化会使测量产生误差,使用时必须与热源和风源隔绝;

3、测量时必须待气泡完全静止后方可读数;

4、水平仪使用完毕,必须将工作面擦试干净,并涂以无水,无酸的防锈油,覆盖防潮纸装入盒中置于清洁干燥处保管;

5、水平仪在正确使用和保管的前提下,由于制造原因而生产的缺陷、故障、自出厂之日内半年期内本厂负责免费修理,退换,但进出该项要求的产品必须结构完整,外表无损。

水准仪日常维修方法

1、水准管的水准轴应与望远镜的视准镜的视准轴平行(主要条件);

2、望远镜的视准轴不因调焦而变动位置(主要条件);

3、圆水准轴应与水准仪的旋转轴平行(次要条件);

4、十字丝的横丝应当垂直于仪器的旋转轴(次要条件)。

水准器的检验和校正

1、检验:先用脚螺旋将圆水准气泡居中,然后将仪器旋转180度,若气泡仍居中位置,则表明此项条件已满足。若气泡偏移,则表明条件没有满足;

2、校正:校正用装在圆水准气泡下的校正螺钉进行,它一般只有三个,操作时,按整平圆水准那样的方法,分别调动三个校正螺钉,使气泡居中,向居中位置移动偏离长度的一半,如果操作完全准确,经过校正后,水准轴与仪器旋转轴平行。如果此时将仪器整平,则仪器的旋转轴位于坚直状态,但实际中要进行多次的调整方可完成。

水准仪如何使用才能绕障碍物测?

1、在进行高程测量或者地面沉降观测时,如果在行进路线上有房屋,山丘等障碍物时,可以适当调整路线,选择周围平整易于测量的地方,再迂回到之前障碍物前的前视点测量。 假设后视点为A,障碍物周围适合绕开的一点为B,前视点为C,线路ABC是适当绕开障碍物的路线,可根据场地的条件进行选择。AB之间尽量高程与BC之间高程不易相差过大,B点的选取可根据地形条件适当选择。

2、在AB之间选择平整的地方架上水准仪,调节三脚架至适当高度,尽量水平并固定,然后进行水准仪调节至起泡居中,再微调和聚焦使水准尺读数清晰。水准仪尽量选择在AB中点附近的位置,这样有利于提高精确度。

3、在AB间测量时,前进方向上A点为后视,B点为前视,测量的读数记A点为a,记B点读数为b1,同样是后视减前视即为高差,这里记为h1,则AB之间的高差h1=a-b1。

4、在BC之间同样采用上述方式进行测量,在前进方向上此时B点为前视,C点为后视,测量的读数记B点为b2,记C点读数为c,记BC之间的高差为h2,则h2=b2-c。

5、根据AB之间和BC之间测量的高差h1和h2,若已知A点高程为Ha,则B点高程为Hb=Ha+h1,同理则C点高程为Hc=Hb+h2。综上可得C点高程的公式为Hc=Ha+h1+h2。

6、如果是监测地面沉降,假设A是基点,则基点是认为不会下沉的点,C点则是沉降标,沉降前的高程已知,则监测C点沉降标的高程变化就知道C点的沉降变化。如果测量后的C点高程变小了则C点发生了沉降,变大则被抬升。

以上是为大家介绍的水准仪的作用、基本原理、特点、使用方法、操作规程、保养与维修、操作注意事项、日常维修方法、检验和校正、如何使用才能绕障碍物测。当水准仪圆气泡无法居中,即仪器不平时,可用一平行光管(即长管气泡)置于水准仪正上方平整处在正对面用脚螺旋整平,再将仪器转180度如平行气泡不居中,则调整平行光管脚螺旋,改正一半再用脚螺旋调平即可。

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