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三種水準(zhǔn)儀的使用方法!
閱讀:2222 發(fā)布時間:2022-8-27工程上常用的高程測量方法有幾何水準(zhǔn)測量、三角高程測量、GPS測高及在特定對象和條件下采用的物理高程測量,其中幾何水準(zhǔn)測量是目前高程測量中精度、應(yīng)用的測量方法。
二、水準(zhǔn)儀的介紹
水準(zhǔn)儀是提供水平視線的儀器,按精度分,水準(zhǔn)儀通常有DS05、DS1、DS3等幾種。其中“D”和“S”分別為“大地”和“水準(zhǔn)儀”首字漢語拼音的首字母,而下標(biāo)是儀器的精度指標(biāo),即每千米測量中的偶然誤差(以mm為單位)。目前常用的水準(zhǔn)儀從構(gòu)造上可分為兩大類:利用水準(zhǔn)管來獲得水平視線的“微傾式水準(zhǔn)儀”和利用補償器來獲得水平視線的“自動安平水準(zhǔn)儀”。此外,還有一種新型的水準(zhǔn)儀——“電子水準(zhǔn)儀”,它配合條形碼標(biāo)尺,利用數(shù)字化圖像處理的方法,可自動顯示高程和距離,使水準(zhǔn)測量實現(xiàn)了自動化。
水準(zhǔn)儀主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。
微傾式水準(zhǔn)儀
微傾式水準(zhǔn)儀的使用
(1)安置水準(zhǔn)儀
在測站上松開架腿的蝶形螺旋,按需要調(diào)整架腿的長度,將螺旋擰緊。將三腳架張開,使架頭大致水平,并將架腳的腳尖踩入土中。然后把水準(zhǔn)儀從箱中取出,將其固連在三腳架上。
(2)認(rèn)識水準(zhǔn)儀
指出儀器各部件的名稱,了解其作用并熟悉其使用方法;同時弄清水準(zhǔn)尺的分劃與注記。
(3)粗略整平水準(zhǔn)儀
按“左手拇指規(guī)則”,先用雙手同時反向旋轉(zhuǎn)一對腳螺旋,使圓水準(zhǔn)器氣泡移至中間,再轉(zhuǎn)動另一只腳螺旋使氣泡居中。通常需反復(fù)進(jìn)行。
(4)瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺
瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺的步驟是:轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋,使十字絲清晰;松開水平制動螺旋,轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡,通過望遠(yuǎn)鏡上的缺口和準(zhǔn)星初步瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺,固定水平制動螺旋;轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋,使水準(zhǔn)尺分劃清晰;旋轉(zhuǎn)水平微動螺旋,使水準(zhǔn)尺影像的一側(cè)靠近于十字絲豎絲(便于檢查水準(zhǔn)尺是否豎直);眼睛略作上下移動,檢查十字絲與水準(zhǔn)尺分劃像之間是否有相對移動(視差);如果存在視差,則重新進(jìn)行目鏡與物鏡對光,消除視差。
(5)精確整平水準(zhǔn)儀
轉(zhuǎn)動微傾螺旋,使符合水準(zhǔn)器氣泡兩端的像吻合。注意微傾螺旋轉(zhuǎn)動方向與符合水準(zhǔn)管左側(cè)氣泡移動方向的一致性。
(6)讀數(shù)
自動安平水準(zhǔn)儀
自動安平水準(zhǔn)儀與微傾式水準(zhǔn)儀的區(qū)別在于:自動安平水準(zhǔn)儀沒有水準(zhǔn)管和微傾螺旋,而是在望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)中裝置了補償器。
1、視線自動安平的原理
當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中后,視準(zhǔn)軸仍存在一個微小傾角α,在望遠(yuǎn)鏡的光路上安置一補償器,使通過物鏡光心的水平光線經(jīng)過補償器后偏轉(zhuǎn)一個β角,仍能通過十字絲交點,這樣十字絲交點上讀出的水準(zhǔn)尺讀數(shù),即為視線水平時應(yīng)該讀出的水準(zhǔn)尺讀數(shù)。
由于無需精平,這樣不僅可以縮短水準(zhǔn)測量的觀測時間,而且對于施工場地地面的微小震動、松軟土地的儀器下沉以及大風(fēng)吹刮等原因,引起的視線微小傾斜,能迅速自動安平儀器,從而提高了水準(zhǔn)測量的觀測精度。
2、自動安平水準(zhǔn)儀的使用
自動安平水準(zhǔn)儀的使用方法較微傾式水準(zhǔn)儀簡便。安置儀器后,只需用腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中,完成儀器的錯略整平,即可用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺直接讀數(shù)。由于補償器有一定的補償范圍,所以使用自動安平水準(zhǔn)儀時,要防止補償器貼靠周圍的部件,保證其處于自由懸掛狀態(tài)。有的儀器在目鏡旁有一按鈕,它可以直接觸動補償器。讀數(shù)前可輕按此按鈕,以檢查補償器是否處于正常工作狀態(tài),也可以消除補償器輕微的貼靠現(xiàn)象。如果每次觸動按鈕后,水準(zhǔn)尺讀數(shù)變動后又能恢復(fù)原有讀數(shù),則表示工作正常。如果儀器上沒有這種檢查按鈕,則可用腳螺旋使儀器數(shù)軸在視線方向稍作傾斜,若讀數(shù)不變則表示補償器工作正常。由于要確保補償器處于工作范圍內(nèi),使用自動安平水準(zhǔn)儀時應(yīng)特別注意圓水準(zhǔn)器的氣泡居中。
電子水準(zhǔn)儀
1、電子水準(zhǔn)儀的主要優(yōu)點
(1)操作簡捷,自動觀測和記錄,并立即用數(shù)字顯示測量結(jié)果。
(2)整個觀測過程在幾秒鐘內(nèi)即可完成,從而大大減少觀測錯誤和誤差。
(3)儀器還附有數(shù)據(jù)處理器及與之配套的軟件,從而可將觀測結(jié)果輸入計算機進(jìn)入后處理,實現(xiàn)測量工作自動化和流水線作業(yè),大大提高功效。
2、電子水準(zhǔn)儀的觀測精度
電子水準(zhǔn)儀的觀測精度高,如瑞士徠卡公司開發(fā)的NA2000型電子水準(zhǔn)儀的分辨力為0.1mm,每千米往返測得高差中數(shù)的偶然中誤差為2.0mm;NA3003型電子水準(zhǔn)儀的分辨力為0.01mm,每千米往返測得高差中數(shù)的偶然中誤差為0.4mm。
3、電子水準(zhǔn)儀測量原理
與電子水準(zhǔn)儀配套使用的水準(zhǔn)尺為條形編碼尺,通常由玻璃纖維或銦鋼制成。在電子水準(zhǔn)儀中裝置有行陣傳感器,它可識別水準(zhǔn)標(biāo)尺上的條形編碼。電子水準(zhǔn)儀攝入條形編碼后,經(jīng)處理器轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字,在通過信號轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)化,在顯示屏上直接顯示中絲讀數(shù)和視距。
4、電子水準(zhǔn)儀的使用(以南方電子水準(zhǔn)儀DL301為例)
南方電子水準(zhǔn)儀DL301為用鍵盤和安裝在側(cè)面的測量鍵來操作。由LCD顯示器顯示給使用者,并顯示測量結(jié)果和系統(tǒng)的狀態(tài)。
觀測時,電子水準(zhǔn)儀在人工完成安置與粗平、瞄準(zhǔn)目標(biāo)(條形編碼水準(zhǔn)尺)后,按下測量鍵后約3~4秒既顯示出測量結(jié)果。其測量結(jié)果可貯存在電子水準(zhǔn)儀內(nèi)或通過電纜連接存入機內(nèi)記錄器中。
另外,觀測中如水準(zhǔn)標(biāo)尺條形編碼被局部遮擋<30%,仍可進(jìn)行觀測。