水准仪及其使用方法(内容全面)

1、 水准仪及其使用方法高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。一、水准仪仪器组合合：1.望望远镜 2.调调整手轮轮 3.圆水准准器 44.微调调手轮 5.水水平制动动手轮 6.管管水准器器 7.水平微微调手轮轮 8.脚架二、操作要要点：在未知知两点间间，摆开开三脚架架，从仪仪器箱取取出水准准仪安放放在三脚脚架上，利利用三个个机座螺螺丝调平平，使圆圆气泡居居中，跟跟着调平平管水准准器。水水平制动动手轮是是调平的的，在水水平镜内内通过三三角棱镜镜反射，水水平重合合，就是是平水。将将望远镜镜对准未未知点（11）上的

2、的塔尺，再再次调平平管水平平器重合合，读出出塔尺的的读数（后后视），把把望远镜镜旋转到到未知点点（2）的的塔尺，调调整管水水平器，读读出塔尺尺的读数数（前视视），记记到记录录本上。计算公公式：两两点高差差=后视视前视视。三、校正方方法：将仪器器摆在两两固定点点中间，标标出两点点的水平平线，称称为a、bb线，移移动仪器器到固定定点一端端，标出出两点的的水平线线，称为为a、bb 。计计算如果果abbab时，将将望远镜镜横丝对对准偏差差一半的的数值。用用校针将将水准仪仪的上下下螺钉调调整，使使管水平平泡吻合合为止。重重复以上上做法，直直到相等等为止。四、水准仪仪的使用用方法水准仪仪的使用用包括：水准

3、仪仪的安置置、粗平平、瞄准准、精平平、读数数五个步步骤。1. 安置置安安置是将将仪器安安装在可可以伸缩缩的三脚脚架上并并置于两两观测点点之间。首首先打开开三脚架架并使高高度适中中，用目目估法使使架头大大致水平平并检查查脚架是是否牢固固，然后后打开仪仪器箱，用用连接螺螺旋将水水准仪器器连接在在三脚架架上。2. 粗平平粗粗平是使使仪器的的视线粗粗略水平平，利用用脚螺旋旋置园水水准气泡泡居于园园指标圈圈之中。具具体方法法用仪器器练习。在在整平过过程中，气气泡移动动的方向向与大姆姆指运动动的方向向一致。3. 瞄准准瞄瞄准是用用望远镜镜准确地地瞄准目目标。首首先是把把望远镜镜对向远远处明亮亮的背景景，转

4、动动目镜调调焦螺旋旋，使十十字丝最最清晰。再再松开固固定螺旋旋，旋转转望远镜镜，使照照门和准准星的连连接对准准水准尺尺，拧紧紧固定螺螺旋。最最后转动动物镜对对光螺旋旋，使水水准尺的的清晰地地落在十十字丝平平面上，再再转动微微动螺旋旋，使水水准尺的的像靠于于十字竖竖丝的一一侧。4. 精平平精精平是使使望远镜镜的视线线精确水水平。微微倾水准准仪，在在水准管管上部装装有一组组棱镜，可可将水准准管气泡泡两端，折折射到镜镜管旁的的符合水水准观察察窗内，若若气泡居居中时，气气泡两端端的象将将符合成成一抛物物线型，说说明视线线水平。若若气泡两两端的象象不相符符合，说说明视线线不水平平。这时时可用右右手转动动

5、微倾螺螺旋使气气泡两端端的象完完全符合合，仪器器便可提提供一条条水平视视线，以以满足水水准测量量基本原原理的要要求。注注意？气气泡左半半部份的的移动方方向，总总与右手手大拇指指的方向向不一致致。5. 读数数用用十字丝丝，截读读水准尺尺上的读读数。现现在的水水准仪多多是倒象象望远镜镜，读数数时应由由上而下下进行。先先估读毫毫米级读读数，后后报出全全部读数数。注意意，水准准仪使用用步骤一一定要按按上面顺顺序进行行，不能能颠倒，特特别是读读数前的的符合水水泡调整整，一定定要在读读数前进进行。五、水准仪仪的测量量测定地地面点高高程的工工作，称称为高程程测量。高高程测量量是测量量的基本本工作之之一。高高

6、程测量量按所使使用的仪仪器和施施测方法法的不同同，可以以分为水水准测量量、三角角高程测测量、GGPS高高程测量量和气压压高程测测量。水水准测量量是目前前精度最最高的一一种高程程测量方方法，它它广泛应应用于国国家高程程控制测测量、工工程勘测测和施工工测量中中。水准准测量的的原理是是利用水水准仪提提供的水水平视线线，读取取竖立于于两个点点上的水水准尺上上的读数数，来测测定两点点间的高高差，再再根据已已知点高高程计算算待定点点高程。如下图所示，在地面上有A、B两点，已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB，在A、B两点之间安骨水准仪，A、B两点亡各竖立一把水准尺，通过水准仪的望远镜读取水平视线分别在

7、A、B两点水准尺上截取的读数为a和b，可以求出A、B两点问的高差为：设水准准测量的的前进方方向为AA点至BB点，则则称A点点为后视视点，其其水准尺尺读数aa为后视视读数；称B点点为前视视点，其其水准尺尺读数bb为前视视读数。因因此，两两点间的的高差等等于：hAB=后后视读数数-前视视读数若后后视读数数大于前前视读数数，则高高差为正正，表示示B点比比A点高高，hAAB00；若后后视读数数小于前前视读数数，则高高差为负负，表示示B点比比A点低低，hAAB00。如果果A、BB两点相相距不远远，且高高差不大大，则安安置一次次水准仪仪，就可可以测得得高差hhAB。此此时B点点高程为为： 当架架设一次次水

8、准仪仪需要测测量多个个前视点点B1，BB2，Bnn的高程程时，采采用视线线高程计计算这些些点的高高程就非非常方便便。设水水准仪对对竖立在在B1，BB2，Bnn点上的的水准尺尺读数分分别为bb1，bb2，bnn时，则则高程计计算公式式为： 如果果A、BB两点相相距较远远或高差差较大，安安置一次次仪器无无法测得得其高差差时，就就需要在在两点间间增设若若干个作作为传递递高程的的临时立立尺点，称称为转点点(简称称TP点点)，如如图中的的TP11，TPP 2，点，并并依次连连续设站站观测，设设测得的的各站高高差为：六、保养与与维修1水准仪仪是精密密的光学学仪器，正正确合理理使用和和保管对对仪器精精度和寿

9、寿命有很很大的作作用；2避免阳阳光直晒晒，不许许可证随随便拆卸卸仪器；3每个微微调都应应轻轻转转动，不不要用力力过大。镜镜片、光光学片不不准用手手触片；4仪器有有故障，由由熟悉仪仪器结构构者或修修理部修修理；5每次使使用完后后，应对对仪器擦擦干净，保保持干燥燥。经纬仪的的使用方方法一、经纬仪仪 经纬纬仪是测测量工作作中的主主要测角角仪器。由由望远镜镜、水平平度盘、竖竖直度盘盘、水准准器、基基座等组组成。 测量量时，将将经纬仪仪安置在在三脚架架上，用用垂球或或光学对对点器将将仪器中中心对准准地面测测站点上上，用水水准器将将仪器定定平，用用望远镜镜瞄准测测量目标标，用水水平度盘盘和竖直直度盘测测定

10、水平平角和竖竖直角。按按精度分分为精密密经纬仪仪和普通通经纬仪仪；按读读数设备备可分为为光学经经纬仪和和游标经经纬仪；按轴系系构造分分为复测测经纬仪仪和方向向经纬仪仪。此外外，有可可自动按按编码穿穿孔记录录度盘读读数的编编码度盘盘经纬仪仪；可连连续自动动瞄准空空中目标标的自动动跟踪经经纬仪；利用陀陀螺定向向原理迅迅速独立立测定地地面点方方位的陀陀螺经纬纬仪和激激光经纬纬仪；具具有经纬纬仪、子子午仪和和天顶仪仪三种作作用的供供天文观观测的全全能经纬纬仪；将将摄影机机与经纬纬仪结合合一起供供地面摄摄影测量量用的摄摄影经纬纬仪等。DJ6经纬纬仪是一一种广泛泛使用在在地形测测量、工工程及矿矿山测量量中

11、的光光学经纬纬仪。主主要由水水平度盘盘、照准准部和基基座三大大部分组组成。1、基基座部分分 用于支支撑基照照准部，上上有三个个脚螺旋旋，其作作用是整整平仪器器2、 照准部部 照准部部是经纬纬仪的主主要部件件，照准准部部分分的部件件有水准准管、光光学对点点器、支支架、横横轴、竖竖直度盘盘、望远远镜、度度盘读数数系统等等。3、度度盘部分分 DJ66光学经经纬仪度度盘有水水平度盘盘和垂直直度盘，均均由光学学玻璃制制成。水水平度盘盘沿着全全圆从003360顺时针针刻画，最最小格值值一般为为1或或30。二、经纬仪仪的安置置方法1）三脚架架调成等等长并适适合操作作者身高高，将仪仪器固定定在三脚脚架上，使使

12、仪器基基座面与与三脚架架上顶面面平行。2）将仪器舞摆放在测站上，目估大致对中后，踩稳一条架脚，调好光学对中器目镜（看清十字丝）与物镜（看清测站点），用双手各提一条架脚前后、左右摆动，眼观对中器使十字丝交点与测站点重合，放稳并踩实架脚。3）伸缩三脚架腿长整平圆水准器4）将水准管平行两定平螺旋，整平水准管。5）平转照准部90度，用第三个螺旋整平水准管。6）检查光学对中，若有少量偏差，可打开连接螺旋平移基座，使其精确对中，旋紧连接螺旋，再检查水准气泡居中。三、度盘读读数方法法光光学经纬纬仪的读读数系统统包括水水平和垂垂直度盘盘、测微微装置、读读数显微微镜等几几个部分分。水平平度盘和和垂直度度盘上的的

13、度盘刻刻划的最最小格值值一般为为1或或30，在读读取不足足一个格格值的角角值时，必必须借助助测微装装置，DDJ6级级光学经经纬仪的的读数测测微器装装置有测测微尺和和平行玻玻璃测微微器两种种。（1）测测微尺读读数装置置目目前新产产DJ66级光学学经纬仪仪均采用用这种装装置。在在读数显显微镜的的视场中中设置一一个带分分划尺的的分划板板，度盘盘上的分分划线经经显微镜镜放大后后成像于于该分划划板上，度度盘最小小格值（660)的成像像宽度正正好等于于分划板板上分划划尺1分划间间的长度度，分划划尺分660个小小格，注注记方向向与度盘盘的相反反，用这这60个个小格去去量测度度盘上不不足一格格的格值值。量度度

14、时以零零零分划划线为指指标线。（2）单平行玻璃板测微器读数装置单平行玻璃板测微器的主要部件有：单平行板玻璃、扇形分划尺和测微轮等。这种仪器度盘格值为30，扇形分划尺上有90个小格，格值为30/90=20。 测角时，当目标瞄准后转动测微轮，用双指标线夹住度盘分划线影像后读数。整度数根据被夹住的度盘分划线读出，不足整度数部分从测微分划尺读出。（3）读数显微镜光学经纬仪读数显微镜的作用是将读数成像放大，便于将度盘读数读出。（4）水准器光学经纬仪上有23个水准器，其作用是使处于工作状态的经纬仪垂直轴铅垂、水平度盘水平，水准器分管水准器和园水准器两种。*管水准器管水准器安装在照准部上，其作用是仪器精确整

15、平。*圆水准器圆水准器用于粗略整平仪器。它的灵敏度低，其格值为8 2mm 。四、经纬仪仪的角度度测量原原理1. 水平平角的测测量原理理水水平角是是指过空空间两条条相交方方向线所所作的铅铅垂面间间所夹的的二面角角，角值值为003360。空间间两直线线OA和和OB相相交于点点O，将将点A，OO，B沿沿铅垂方方向投影影到水平平面上，得得相应的的投影点点A，OO，BB，水水平线OOA和OB的的夹角就是过过两方向向线所作作的铅垂垂面间的的夹角，即即水平角角。水平角角的大小小与地面面点的高高程无关关。测测量角度度的仪器器在测量量水平角角时必须须具备两两个基本本条件：（11）能给给出一个个水平放放置的，且且

16、其中心心能方便便地与方方向线交交点置于于同一铅铅垂线上上的刻度度园盘水平度盘盘；（22）要有有一个能能瞄准远远方目标标的望远远镜，且且要能在在水平面面和竖直直面内作作全圆旋旋转，以以便通过过望远镜镜瞄准高高低不同同的目标标A和BB。图中中水平角角为AA和B两两个方向向读数之之差：=b-a2. 垂直角角的测量量原理垂垂直角是是指在同同一铅垂垂面内，某某目标方方向的视视线与水水平线间间的夹角角，也也称竖直直角或高高度角；垂直角角的角值值为0990。视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角值范围为0180。当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负，如图所示。

17、由此可可知测角角仪器经经纬仪还还必须装装有一个个能铅垂垂放置的的度盘垂直直度盘，或或称竖盘盘。全站仪的的使用方方法一、全站仪仪简介全站仪，即即全站型型电子速速测仪（EElecctroonicc Tootall Sttatiion）。是是一种集集光、机机、电为为一体的的高技术术测量仪仪器，是是集水平平角、垂垂直角、距距离(斜斜距、平平距)、高高差测量量功能于于一体的的测绘仪仪器系统统。因其其一次安安置仪器器就可完完成该测测站上全全部测量量工作，所所以称之之为全站站仪。广广泛用于于地上大大型建筑筑和地下下隧道施施工等精精密工程程测量或或变形监监测领域域。全站仪仪是一种种集光、机机、电为为一体的的新

18、型测测角仪器器，与光光学经纬纬仪比较较电子经经纬仪将将光学度度盘换为为光电扫扫描度盘盘，将人人工光学学测微读读数代之之以自动动记录和和显示读读数，使使测角操操作简单单化，且且可避免免读数误误差的产产生。电电子经纬纬仪的自自动记录录、储存存、计算算功能，以以及数据据通讯功功能，进进一步提提高了测测量作业业的自动动化程度度。全站仪仪与光学学经纬仪仪区别在在于度盘盘读数及及显示系系统，电电子经纬纬仪的水水平度盘盘和竖直直度盘及及其读数数装置是是分别采采用两个个相同的的光栅度度盘（或或编码盘盘）和读读数传感感器进行行角度测测量的。 根据测测角精度度可分为为0.55，11，22，33，55，110等等几

19、个等等级。二、全站仪仪的组成成全站仪仪几乎可可以用在在所有的的测量领领域。电电子全站站仪由电电源部分分、测角角系统、测测距系统统、数据据处理部部分、通通讯接口口、及显显示屏、键键盘等组组成。同电子子经纬仪仪、光学学经纬仪仪相比，全全站仪增增加了许许多特殊殊部件，因因此而使使得全站站仪具有有比其它它测角、测测距仪器器更多的的功能，使使用也更更方便。这这些特殊殊部件构构成了全全站仪在在结构方方面独树树一帜的的特点。1同轴望望远镜全全站仪的的望远镜镜实现了了视准轴轴、测距距光波的的发射、接接收光轴轴同轴化化。同轴轴化的基基本原理理是：在在望远物物镜与调调焦透镜镜间设置置分光棱棱镜系统统，通过过该系统

20、统实现望望远镜的的多功能能，即既既可瞄准准目标，使使之成像像于十字字丝分划划板，进进行角度度测量。同同时其测测距部分分的外光光路系统统又能使使测距部部分的光光敏二极极管发射射的调制制红外光光在经物物镜射向向反光棱棱镜后，经经同一路路径反射射回来，再再经分光光棱镜作作用使回回光被光光电二极极管接收收；为测测距需要要在仪器器内部另另设一内内光路系系统，通通过分光光棱镜系系统中的的光导纤纤维将由由光敏二二极管发发射的调调制红外外光传也也送给光光电二极极管接收收 ，进进行而由由内、外外光路调调制光的的相位差差间接计计算光的的传播时时间，计计算实测测距离。同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、

21、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方便。2双轴自动补偿在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至6），也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿。双轴自动补偿的所采用的构造(现有水平,包括Topco

22、n,Trimble):使用一水泡（该水泡不是从外部可以看到的，与检验校正中所描述的不是一个水泡）来标定绝对水平面，该水泡是中间填充液体，两端是气体。在水泡的上部两侧各放置一发光二极管，而在水泡的下部两侧各放置一光电管，用一接收发光二极管透过水泡发出的光。而后，通过运算电路比较两二极管获得的光的强度。当在初始位置，即绝对水平时，将运算值置零。当作业中全站仪器倾斜时，运算电路实时计算出光强的差值，从而换算成倾斜的位移，将此信息传达给控制系统，以决定自动补偿的值。自动补偿的方式初由微处理器计算后修正输出外，还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆，把此轴方向上的偏移进行补正，从而使轴时刻保证绝对水平。

23、3键盘键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。4存储器全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM)，存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作用相当于计算机的磁盘。5通讯接口全站仪可以通过BS232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。三、全站仪仪的使用用全站仪仪具有角角度测量量、距离离(斜距距、平距距、高差差)测量量、三维维坐标测测量、导导线测量量、交会会定点测测量和放放样测量量等多种种用途。内内置专用用软件后后，功能能还可进进一步拓拓展。全全站仪的的基本操操作与使使用方法法 ：1、水水平角测测量（11）按角角度测量量键，使使全站仪仪处于角角度测量量模式，照照准第一一个目标标A。（22）设置置A方向向的水平平度盘读读数为00000000。（33）照准准第二个个目标BB，此时时显示的的水平度度盘读数数即为两两方向间间的水平平夹角。2、距离测量（1）设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。（2）设置大气改正值或气温、气压