建筑工程測量技術四川水利水電技師學院項目2.1水準測量任務2.1.1自動安平水準儀及工具的使用任務2.1.2水準點間的高差測量

任務2.1.3自動安平水準儀的檢驗與校正主要任務

測定地面點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，可以分為水準測量、三角高程測量、GNSS高程測量和氣壓高程測量。水準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.水準測量的儀器和工具

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

激光水準儀

電子水準儀

自動安平水準儀

微傾式水準儀下面重點介紹自動安平水準儀使用4.自動安平水準儀基本構造和功能介紹

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

自動安平水準儀的結構特點是沒有管水準器和微傾螺旋。區別于微傾水準儀，自動安平水準儀是在水準儀視準軸有稍微傾斜的時候通過一個自動補償裝置使視線水平。（注意不要超過補償限度）國產自動安平水準儀的型號是在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。自動安平水準儀用補償器代替水準器，能使儀器的視準軸，在1~2秒鐘內自動、精確、可靠地安放在水平位置。1.物鏡；2.物鏡調焦透鏡；3.補償器棱鏡組；4.十字絲分劃板；5.目鏡圖2-1-1自動安平水準器的結構示意圖1.目鏡；2.目鏡調焦螺旋；3.粗瞄器；4.調焦螺旋；5.物鏡；6.水平微動螺旋；7.腳螺旋；8.反光鏡；9.圓水準器；10.刻度盤；11.基座圖2-1-2自動安平水準儀的各部件名稱

1）望遠鏡望遠鏡主要由四大光學部件組成：物鏡、調焦透鏡、十字絲分劃板、目鏡，另外還包括一些調節螺旋。圖2-1-3望遠鏡結構示意圖望遠鏡是用來照準遠處豎立的水準尺并讀取水準尺上的讀數，要求望遠鏡能看清水準尺上的分劃和注記并有讀數標志。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。十字絲的交點與物鏡光心的連線，稱為視準軸（圖2-1-3CC）。水準測量是在視準軸水平的時候，用十字絲的中絲截取水準尺上的讀數。

目標物體發出的光線經物鏡、調焦透鏡后，在十字絲分劃板上成正立的實像，通過目鏡放大后成正立的虛像，同時十字絲也同時放大。DSZ3型水準儀的放大的倍數一般為28。DSZ3型微傾式水準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，目標像與十字絲有相對移動。視差會降低讀數的精度。

產生的原因：目標成像面與十字絲分劃板不重合。消除的辦法：反復進行物鏡、目鏡對光。（操作：先旋轉目鏡調焦螺旋，使十字絲十分清晰；然后旋轉物鏡調焦螺旋使目標像十分清晰）

2）圓水準器

水準器用于置平儀器圖2-1-4圓水準器構造：內表磨成球面的玻璃圓盒。

零點：圓水準器的球面頂點。圓水準器軸：過圓水準器零點的球面法線。分劃值τ：一般為8′～10′。作用：粗平儀器，使水準儀豎軸大致豎直，通過調節三個腳螺旋實現。

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。基座主要由軸座、腳螺旋、底板和三角壓板構成。

圖2--1-6

雙面尺圖2-1-7

塔尺水準尺一般用優質木材、鋁合金或玻璃鋼制成，長度從2-5m不等。根據構造可以分為直尺、塔尺和折尺，其中直尺又分為單面分劃和雙面分劃兩種。雙面水準尺，一般長3m，多用于三、四等水準測量，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差為0.1m。塔尺，有3m、4m、5m多種，常用于碎部測量。5、水準尺和尺墊1）水準尺滿足條件：補償器種類：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自動安平水準儀用視線安平原理

4）自動安平水準儀用視線安平原理3）尺墊圖2-1-9尺墊

尺墊是在轉點處放置水準尺用的，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，以便于放置水準尺，下有三個尖足便于將其踩入土中，以固穩防動。2）讀數圖2-1-8尺墊按從小到大進行，直接讀出m、dm、cm，并估讀出mm。如圖2-1-8中讀數應為1.495m如圖2-1-96.水準儀的使用自動水準儀的基本操作程序為：

安置儀器、粗略整平、瞄準水準尺、讀數

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

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

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

松開制動螺旋，將望遠鏡轉向明亮的背景，轉動目鏡調焦螺旋，使十字絲成像清晰。（2）初步瞄準通過望遠鏡筒上方的照門和準星瞄準水準尺，旋緊制動螺旋。（3）物鏡調焦