水准仪经纬仪使用方法详细图解

水平丈量基本知识39水平丈量原理工程上常用的高程丈量方法有几何水平丈量、三角高程丈量、GPS测高及在特定对象和条件下采纳的物理高程丈量，此中几何水平丈量是当前高程丈量中精度最高、应用最广泛的丈量方法。如图2-1所示，设在地面A、B两点上直立标尺（水平尺），在A、B两点之间布置水平仪，利用水平仪供给一条水平视野，分别截取A、B两点标尺上读数，明显a、bHAaHBbA、B两点的高差hAB可写为hABabA点高程HA已知，求出B点高程HBHAhAB我们规定A点水平尺读数a为后视读数，B点水平尺读数b为前视读数。图2-1假如A、B两地距离较远时，能够用连续水平丈量的方法。中间可设置转点TP（暂时高程传达点，须搁置尺垫），如图2-2所示h1a1h3a3b3hnanbnhABh1h2h3......hnhi于是，能够求得A、B之间的高程差hABaibi点高程HBHAhAB.图2-2水平仪介绍：水平仪是供给水平视野的仪器，按精度分，水平仪往常有DS05、DS1、DS3等几种。此中“D”和“分别为“大地”和“水平仪”首字汉语拼音的首字母，而下标是仪器的精度指标，即每千米丈量中的有时偏差（以mm为单位）。当前常用的水平仪从结构上可分为两大类：利用水平管来获取水平视野的“微倾式水平仪”和利用赔偿器来获取水平视野的“自动安平水平仪”。别的，还有一种新式的水平仪——“电子

S”水平仪”，它配合条形码标尺，利用数字化图像办理的方法，可自动显示高程和距离，使水平丈量实现了自动化。水平仪主要由望远镜、水平器、基座三部分构成。1）DS3微倾式水平仪仪器介绍图2-3DS3微倾式水平仪1-物镜：2-目镜；3-调焦螺旋；4-管水平器；5-圆水平器；6-脚螺旋；7-制动螺旋；8-微动螺旋；9-微倾螺旋；10-基座DS3微倾式水平仪的使用（1）布置水平仪在测站上松开架腿的蝶形螺旋，按需要调整架腿的长度，将螺旋拧紧。将三脚架张开，使架头大概水平，并将架脚的脚尖踩入土中。而后把水平仪从箱中拿出，将其固连在三脚架上。2）认识水平仪指出仪器各零件的名称，认识其作用并熟习其使用方法；同时弄清水平尺的分划与注记。3）大概整平水平仪按“左手拇指规则”，先用双手同时反向旋转一对脚螺旋，使圆水平器气泡移至中间，再转动另一只脚螺旋负气泡居中。往常需频频进行。4）对准水平尺对准水平尺的步骤是：转动目镜对光螺旋，使十字丝清楚；松开水平制动螺旋，转动望远镜，经过望远镜上的缺口和准星初步对准水平尺，固定水平制动螺旋；转动物镜对光螺旋，使水平尺分划清楚；旋转水平微动螺旋，使水平尺影像的一侧凑近于十字丝竖丝（便于检查水平尺能否竖直）；眼睛略作上下挪动，检查十字丝与水平尺分划像之间能否有相对挪动（视差）；假如存在视差，则从头进行目镜与物镜对光，除去视差。5）精准整平水平仪转动微倾螺旋，使切合水平器气泡两头的像符合。注意微倾螺旋转动方向与切合水平管左边气泡挪动方向的一致性。（6）读数用十字丝中丝在水平尺上读取4位读数。读数时，先估读毫米数，而后按米、分米、厘米及毫米一次读出。2）自动安平水平仪自动安平水平仪与微倾式水平仪的差别在于：自动安平水平仪没有水平管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系统中装置了赔偿器。1．视野自动安平的原理当圆水平器气泡居中后，视准轴仍存在一个细小倾角α，在望远镜的光路上布置一赔偿器，使经过物镜光心的水平光芒经过赔偿器后偏转一个β角，还能经过十字丝交点，这样十字丝交点上读出的水平尺读数，即为视野水平常应当读出的水平尺读数。因为无需精平，这样不单能够缩短水平丈量的观察时间，并且关于施工场所地面的细小震动、柔软土地的仪器下沉以及狂风吹刮等原由，惹起的视野细小倾斜，能快速自动安平仪器，进而提升了水平丈量的观察精度。2．自动安平水平仪的使用自动安平水平仪的使用方法较微倾式水平仪简易。布置仪器后，只要用脚螺旋使圆水平气泡居中，达成仪器的错略整平，即可用望远镜照准水平尺直接读数。因为赔偿器有必定的赔偿范围，所以使用自动安平水平仪时，要防备赔偿器贴靠四周的零件，保证其处于自由悬挂状态。有的仪器在目镜旁有一按钮，它能够直接触动赔偿器。读数前可轻按此按钮，以检查赔偿器能否处于正常工作状态，也能够除去赔偿器稍微的贴靠现象。假如每次触动按钮后，水平尺读数改动后又能恢还原有读数，则表示工作正常。假如仪器上没有这类检查按钮，则可用脚螺旋使仪器数轴在视野方向稍作倾斜，若读数不变则表示赔偿器工作正常。因为要保证赔偿器处于工作范围内，使用自动安平水平仪时应特别注意圆水平器的气泡居中。电子水平仪简介电子水平仪的主要长处是：1）操作简捷，自动观察和记录，并立刻用数字显示丈量结果。2）整个观察过程在几秒钟内即可达成，进而大大减少观察错误和偏差。3）仪器还附有数据办理器及与之配套的软件，进而可将观察结果输入计算机进入后办理，实现丈量工作自动化和流水线作业，大大提升功能。1．电子水平仪的观察精度电子水平仪的观察精度高，如瑞士徕卡企业开发的NA2000型电子水平仪的分辨力为0.1mm，每千米往返测得高差中数的有时中偏差为2.0mm；NA3003型电子水平仪的分辨力为0.01mm，每千米来回测得高差中数的有时中偏差为0.4mm。2．电子水平仪丈量原理简述与电子水平仪配套使用的水平尺为条形编码尺，往常由玻璃纤维或铟钢制成。在电子水平仪中装置有行阵传感器，它可辨别水平标尺上的条形编码。电子水平仪摄取条形编码后，经办理器转变成相应的数字，在经过信号变换和数据化，在显示屏上直接显示中丝读数和视距。3．电子水平仪的使用（以南方电子水平仪DL301为例）南方电子水平仪DL301为用键盘和安装在侧面的丈量键来操作。由LCD显示器显示给使用者，并显示丈量结果和系统的状态。观察时，电子水平仪在人工达成布置与粗平、对准目标（条形编码水平尺）后，按下丈量键后约3～4秒既显示出丈量结果。其丈量结果可储存在电子水平仪内或经过电缆连结存入机内记录器中。此外，观察中如水平标尺条形编码被局部遮挡＜30％，仍可进行观察。

丈量键（MEAS)USB&SD卡端口望远镜调焦钮水平微调旋钮

提手把物镜基座显示窗各键功能说明电池水泡键符键名功能REC记录键记录丈量数据。SET设置键进入设置模式，设置模式是用来设置丈量参数、条件参数和仪器参数。进入菜单模式，菜单模式有以下选择项:标准MENU菜单键丈量模式、线路丈量模式、检校模式、数据管理和格式化内存／数据卡。SRCH查问键用来查问和显示记录的数据。IN／中间点／在连续水平线路丈量时，测中间点或放样。放样模式SO键DIST测距键丈量并显示距离。MANU手工输入当不可以用[MEAS]键进行丈量时，可从键盘手工输键入数据。▲▼选择键用来翻页菜单屏幕或数据显示屏幕。??数字挪动查问数据时的左右翻页或字母符号输入状态键时左右选择。REP重复丈量在连续水平线路丈量时,可用来重测已测过的键后视或前视。ESC/C退出/除去用来退出菜单模式或任一设置模式，也可作输键入数据时的退后除去键。

操作键望远镜目镜电源开要点（POWER)调整角螺旋0～9数字键用来输入数字数字、符在可输入字母或符号时,切换大小写字母和符●号、号输入状态。(▼)字母输入键－标尺倒置用来进行倒置标尺输入，并应早先在丈量参数模式下，将倒置标尺模式设置为‘使用’。ENT输入键用来确认模式参数或输入显示的数据MEAS丈量键用来进行丈量POWER电源开关仪器开机与关机键★背光灯开翻开或封闭背光灯关使用方法：应使用配套的E型铝制三脚架或宽框三脚架，或球头铝制三脚架。伸缩三脚架三条腿到适合的长度，并拧紧腿部中间部分固定螺帽。固紧三脚架头上的六角螺母，使三脚架腿不致于太松。将三脚架布置在给定点上，张开三脚架，使腿的间距约一米或脚架张角能保证三脚架稳固，先固定一个脚，再动其余二个脚使水平仪大概水平，若有必需可再伸缩三脚架腿的长度。将三脚架腿踩入地面内使其固定在地面上。将仪器安装到三脚架头上从仪器箱内当心拿出仪器并布置到三脚架头上将三脚架中心螺旋对准仪器底座上的中心，而后旋紧脚架上的中心螺旋直到将仪器固定在三架头上。假如需要用水平度盘测定角度或设定一条线，则须用垂球将仪器精准地对中。利用三个脚螺旋使圆水平器气泡居中，即置平仪器，若使用球头三脚架，则应先轻轻松开脚架中心螺旋，而后将仪器环绕三脚架头顶部转动使圆水平器泡居中，当气泡位于圈内即可旋紧脚架上的固定螺母。布置仪器在给定点上(对中)当仪器用于测角或定线，则该仪器一定用垂球精准布置在给定点上。将垂球钩挂在三脚架中心螺旋的垂球架上。而后将垂球线挂到垂球上，用滑动装置调理线的长度使垂球位于适合的高度上。假如仪器未对准给定点，可将仪器挪动到该点上，而不必改变三脚架腿与架头之间的关系。第一将三脚架大概布置到给定点上，使垂球偏离该点约在lcm之内，握住三脚架的两条腿，相关于第三条腿进行调理，使架头水平、高度适合，架腿张开适合可涉及地面。最后一边察看垂球和架头一边将每条架腿踩入地面内。稍微松开三脚架中心螺旋，在架头上轻轻挪动仪器，使垂球正好对准给定点，而后将三脚架中心螺旋旋紧。整平仪器1.转动离圆水平器最远的两个脚螺旋，使圆水平器气泡位于和上述两个脚螺旋中心连线的垂线上(以以下图所示2.而后旋转第三个脚螺旋，负气泡居中假如气泡仍未严格居中，则应从头开始重复上述操作注:整平过程中不要触动望远镜调理目镜在丈量操作以前，一定依据操作员的视力对望远镜目镜进行调理第一，按反时针方向旋转目镜调理环，此时十字丝可能变得模糊不清。而后，按顺时针方向慢慢旋转目镜环，直到十字丝清楚可见。照准与调焦1.将望远镜对准标尺，察看提手把上的粗瞄器，使三角形标记的极点对准标尺(以下图)其次，任意方向旋转调焦螺旋直到看清标尺。最后，用水平微动螺旋精准照准标尺，详情见“标尺的调焦与照准”注:一旦水平仪已经调焦且对准标尺，即可一边左、右挪动眼睛一边经过望远镜察看，按理此时十字丝和标尺之间不会出现偏离，若有偏离(视差)，则应认真调焦仪器或调理目镜，以使除去调焦偏差。实验目的进一步熟习水平仪的结构及使用方法。学会一般水平丈量的实质作业过程。掌握水平丈量的闭合差调整方法及求出待定点高程。实验仪器仪器室领取：S3BZ水平仪一台，水平尺一把，记录板一块。自备：铅笔、厕纸。实验内容每个组员要独立达成从架设水平仪、错略整平、精平到水平尺读数的全过程。要点掌握除去视差及快速精准读数的方法。2.在本组的实验线路中进行一附和水平线路丈量，两头为已知水平点（A、B），中间起码应有一个转点（即行走路线上起码要架设两次水平仪）。从已知水平点A出发，水平丈量至B点，没人独立丈量一遍，能够往测再反测，依据已知点高程及各测站观察高差，计算水平路线高差闭合差，检查能否超限，观察合格后与指导教师成就比较，对闭合差进行调整，求出中间转点高程。实习场所在二馆钱，各个已知水平点散布在二馆前士林路双侧（育才路的南侧）。水平点为钢筋头制作，用红油漆标明，并在旁边用油漆标明点号。每个实验小组要达成一条附和水平线路的丈量，两个已知点应分别选在士林路东西双侧对应个位数字同样的点，如1组应选择1点（东1点）和11点（西1点），20组应选择10（东10点）和20点（西10点）。21-25点散布在路东，26-30散布在路西，所以第21-30组应模仿前20组，比如25组应选择25点和30点，26组应选择26点和21点。要求各组行走路线在二馆前侧到一馆西侧和八角楼东侧地区，一个组员达成一次线路丈量，另一个组员则由原路反测。实验学时数为4学时。实验步骤使用水平仪（详尽步骤参照本章“DS3微倾式水平仪的使用”）布置和认识S3BZ仪器。2）大概整平。3）对准水平尺读数。水平路线施测1）第一站布置仪器于BM_、TP1间，水平仪距前后距离大概相等。后视BM_上水平尺读出后视读数，再前视TP1点读出前视读数，记录。2）仪器搬到第二站，按上述操作，后视TP1，再前视TP2，分别读数，记录。3）依据已知点高程及各测站高差，计算水平路线高差闭合差，查验其能否超限，其限差公式f限12n（mm）（n为测站数）。h（4）若高差闭合差切合要求，对高差闭合差进行调整，计算待定C高程，不然一定从头观察。注意事项水平丈量工作要求全组人员密切配合，互谅互让，严禁闹建议。每次读数前，要除去视差，并使水平气泡居中。转点的立尺地点，在本站读出后视与下站读出前视以前不可以挪动。扶尺者要将尺扶直，与观察人员配合好。中丝读数一律取四位有效数字，“0”不行省略。记录手薄数据，假如错误严禁用橡皮擦改，能够划掉，在旁边更正。每站水平仪置于前、后尺距离基真相等处，以除去或减少视准轴不平行于水平管轴的偏差及其余偏差的影响。记录表格表1-1水平丈量记录表资环学院___级___班___组仪器：天气：观察者：记录者：日期：测站点号后视读数前视读数高差高程+-后BM_前TP1后1TP前TP2后前后前后前后前后前后前后前后前后前后前后前后前后前后前后表1-2水平线路调整和计算点号距离测站数高差更正数更正后高差高程协助计算经纬仪的认识与使用基本知识角度丈量原理角度丈量包含水平角丈量和竖直角丈量。水平角定义从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。其范围：顺时针360°。以下图，B点到A、C两目标的方向线AB和AC在某水平面上的垂直投影B1C1和

0°～B1A1的夹角∠C1B1A1即为水平角β。因而可知，地面上任意两直线间的水平夹角，就是经过两直线所作铅垂面间的两面角。(2)竖直角定义在同一竖直面内，目标视野与水平线的夹角，称为竖直角。其范围在0°～±90°之间。如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角（α>0）；反之当视野位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角(α<0)。光学经纬仪经纬仪是用于角度丈量的仪器。所谓光学经纬仪，主要指其度盘和读数系统是采纳玻璃制成的。我国生产的经纬仪型号用“DJ”表示，“D”，“J”分别代表“大地丈量”和“经纬仪”。紧跟后来的下标阿拉伯数字代表仪器的精度。经纬仪的精度使用丈量水平方向一个测回的中偏差来表征的。比如：DJ6表示用此仪器测一个测回的方向中偏差为6″的经纬仪型号。工程丈量常用DJ6级。（1）光学结构经纬仪的结构能够分为照准部、水平度盘和基座三部分，以下图为DJ6光学经纬仪外形。1．照准部照准部是指经纬仪水平度盘之上，能绕其旋转轴旋转部分的总称。照准部主要由竖轴、望远镜、竖直度盘、读数设施、照准部水平管和光学对中器等构成。1）竖轴照准部的旋转轴称为仪器的竖轴。经过调理照准部制动螺旋和微动螺旋，能够控制照准部在水平方向上的转动。2）望远镜望远镜用于对准目标。此外为了便于精准对准目标，经纬仪的十字丝分划板与水平仪的稍有不一样，如图3-3所示。图经纬仪的十字丝分划板望远镜的旋转轴称为横轴。经过调理望远镜制动螺旋和微动螺旋，能够控制望远镜的上下转动。望远镜的视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴。所以，在仪器竖轴铅直时，望远镜绕横轴转动扫出一个铅垂面。3）竖直度盘竖直度盘用于丈量垂直角，竖直度盘固定在横轴的一端，随望远镜一同转动。4）读数设施读数设施用于读取水平度盘和竖直度盘的读数。5）照准部水平管照准部水平管用于精准整平仪器。水平管轴垂直于仪器竖轴，当照准部水平管气泡居中时，经纬仪的竖轴铅直，水平度盘处于水平地点。6）光学对中器光学对中器用于使水平度盘中心位于测站点的铅垂线上。2．水平度盘水平度盘是用于丈量水平角的。它是由光学玻璃制成的圆环，环上刻有0°～360°的分划线，在整度分划线上标有注记，并按顺时针方向注记，其度盘分划值，为1?或30′。水平度盘与照准部是分别的，当照准部转动时，水平度盘其实不随之转动。假如需要改变水平度盘的地点，可经过照准部上的水平度盘变换手轮，将度盘变换到所需要的地点。3．基座基座用于支承整个仪器，并经过中心连结螺旋将经纬仪固定在三脚架上。基座上有三个脚螺旋，用于整平仪器。在基座上还有一个轴座固定螺旋，用于控制照准部和基座之间的连接。（2）读数方法图分微尺测微器读数度盘上小于度盘分划值的读数要利用测微器读出，DJ6型光学经纬仪一般采纳分微尺测微器。如图所示，在读数显微镜内能够看到两个读数窗：注有“水平”或“H”的是水平度盘读数窗；注有“竖直”或“V”的是竖直数窗。每个读数窗上有一分微尺。

3-4分微尺的长度等于度盘上1?影像的宽度，即分微尺全长代表1?。将分微尺分红60小格，每1小格代表1′，可估读到′，即6″。每10小格注有数字，表示10′的倍数。读数时，先调理读数显微镜目镜对光螺旋，使读数窗内度盘影像清楚，而后，读出位于分微尺中的度盘分划线上的注记度数，最后，以度盘分划线为指标，在分微尺上读取不足1?的分数，并估读秒数。如图3-4所示，其水平度盘读数为164?06′36″，竖直度盘读数为86?51′36″。电子经纬仪电子经纬仪与光学经纬仪的根本差别在于它用微机控制的电子测角系统取代光学读数系统。其主要特色是：1）使用电子测角系统，能将丈量结果自动显示出来，实现了读数的自动化和数字化。2）采纳积木式结构，可与光电测距仪组合成全站型电子速测仪，配适合合的接口，可将电子手簿记录的数据输入计算机，实现数据办理和画图自动化。1．电子测角原理简介电子测角仍旧是采纳度盘来进行。与光学测角不一样的是，电子测角是从特别格式的度盘上获得电信号，依据电信号再变换成角度，并且自动地以数字形式输出，显示在电子显示屏上，并记录在储藏器中。电子测角度盘依据获得电信号的方式不一样，可分为光栅度盘测角、编码度盘测角和电栅度盘测角等。2．电子经纬仪的性能简介电子经纬仪采纳光栅度盘测角，水平、垂直角度显示读数分辨率为1″，测角精度达2″。DJD2装有倾斜传感器，当仪器竖轴倾斜时，仪器会自动测出并显示其数值，同时显示对水平角和垂直角的自动校订。仪器的自动赔偿范围为±3′。3．电子经纬仪的使用（以DZJ5为例）DZJ5电子经纬仪使用时，第一要在测站点上布置仪器，在目标点上布置反射棱镜，而后对准目标，最后在操作键盘上按测角键，显示屏上即显示角度值。提把固定镙钉调焦手轮分划板座目镜座目镜罩垂直微着手轮垂直制着手轮键盘光学对中器三角底板11、脚螺旋12、圆水泡13、基座固定把14、液晶显示器15、测距仪接口16、横轴中心标记17、粗瞄器座18、提把19、粗瞄器20、照准部21、物镜注122、电子手簿接口23、长水泡更正镙钉24、三角座25、圆水泡更正螺钉26、水平制着手轮27、水平微着手轮28、电池盒29、长水泡30、分划板照明变换手轮

12345678910192021222324

1817161514131211302928272625安置仪器摆好三脚架，仪器放在三脚架上，拧紧中心螺旋。圆水泡整平旋转三个脚螺旋（图一、11），负气泡居中。（如图五）长水泡整平使长水泡（图一、29）与任意二个脚螺旋连线平行（如图六），旋转这二个脚螺旋负气泡居中。把长水泡转90°，与上述二个脚螺旋连线垂直，旋转第三个脚螺旋，负气泡居中。重复上述步骤，使仪器全周转动时，长气泡居中（同意偏离中心1/4格）。光学对中轻轻松开中心螺旋，平移仪器，使地面目标与光学对中器（图一、9）分划板中心重合（如图七）。而后拧紧中心螺旋。检查长水泡居中按方法检查长水泡，如发现气泡偏离中心，依上述步骤精准整平长水泡居中。即准备工作达成。视距丝测距利用望远镜中分划板上的视距丝读取标尺上的读数L，用L乘以仪器的乘常数100，即为仪器和标尺实际距离（如图八）。详细键盘操作方法参加说明书。实验目的认识经纬仪的一般结构。练习经纬仪对中、整平、对准和读数的方法，掌握基本操作要领。依据本组所测的水平角结果，计算所测变的坐标方向角，开端方向为本组测站和左尺两点连线方向，对应坐标方向角按表A给出的成就计算。实验仪器仪器室领取：DJ6型光学经纬仪一台，记录板一块。自备：铅笔，厕纸。实验内容实验地址在二馆前，如图一所示。注意各组测站点的地点仍与实验一同样。在实验场所上选好本组对应点后，以二馆二楼窗棱上三个塔尺中线为对准目标方向，并由此进行组合水平角观察。3.第一应熟习经纬仪结构和布置、读数方法，而后每个人选择一个夹角（共有三个夹角可选，1尺和2尺，1尺和3尺，2尺和3尺）用测回法测其水平角一个测回，并达成记录。4.本实验学时为4学时。实验步骤架设仪器：将经纬仪搁置在架头上，使架头大概水平，旋紧连结螺旋。熟习仪器各零件的名称和作用。对中：目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。采纳光学对中器对中时，整平易对中是互相影响的。第一将仪器大概整平，光学对中器大概在测站点铅垂线上。而后旋转对中器目镜，使十字分划板清楚，再调焦。将仪器在脚架顶上平移，使分划板中心与测站标记中心重合，这时整