高程控制测量-精密光学水准仪与水准尺

精密水准仪和水准尺01精密水准仪目录02

精密水准尺03数字水准仪精密水准尺精密水准标尺特点：1.温度特性好；

2.标尺刻划精密、正确；

3.尺身不易弯曲；

4.附有圆水准器和扶尺环；

5.底面坚固耐磨，且垂直尺身；

6.尺身颜色协调。标尺构成：铟钢刻划尺+木制尺面。标尺分格值：5mm；10mm。刻划形式：基、辅刻划；奇、偶刻划。精密水准仪和水准尺01精密水准仪目录02

精密水准尺03数字水准仪精密水准仪一、精密水准仪的特点1、高灵敏度的管水准器水准器的作用：建立水平视线。格值：5″~10″/2mm；具有微倾螺旋，用于精确整平。精密水准仪2、高精度的测微装置用于测量小于水准标尺分划的读数；测微器100格，对应标尺一个分划：10mm；直读到0.1mm，估读至0.01mm。精密水准仪3、高质量望远镜孔径：大于50mm；放大倍率大于40倍；十字丝设计为楔形。精密水准仪4、坚固稳定的仪器结构视准轴与水准轴关系稳定；因钢制造，温度系数小；加隔热层。精密水准仪5、高性能的补偿装置具有精准的补偿量。精密水准仪二、精密水准仪1.威特N3精密水准仪（S1级）标尺分划间隔：10mm，测微范围：10mm；读数=标尺读数+测微器读数；（米分米厘米）+毫米0.1毫米1）微倾装置用于精平仪器，使用前提：符合气泡端距<1cm2）测微器100分格，测量范围：10mm，精密水准仪精密水准仪精密水准仪3.国产S1水准仪（S1级）北京光学仪器厂生产基本参数与Ni004相似。精密水准尺三、精密水准标尺特点：1.温度特性好；

2.标尺刻划精密、正确；

3.尺身不易弯曲；

4.附有圆水准器和扶尺环；

5.底面坚固耐磨，且垂直尺身；

6.尺身颜色协调。标尺构成：铟钢刻划尺+木制尺面。标尺分格值：5mm；10mm。刻划形式：基、辅刻划；奇、偶刻划。数字水准仪四、数字水准仪结构及测量原理南京久测仪器公司生产的徕卡数字水准仪。数字水准仪测量原理：标尺的条形码作为参考信号存储在仪器内，测量时线译码器捕获仪器视场内的标尺影像作为测量信号，然后与仪器的参考信号进行比较，就获得视线高度和水平距离。像光学水准测量一样，测量时标尺要立直。数字水准仪1、数字水准仪的特点（1）数据自动输出，自动存贮；（2）能自动进行地球曲率改正；（3）可以在标尺稍低于零的位置测量；（4）可以建立简便测量或多功能测量模式，如取平均值，取中间值等；（5）具有自动递增前视点点号；（6）可以自动作i角改正。数字水准仪2、条形码水准标尺与数字水准仪配套使用的条形码水准标尺如右图。通过数字水准仪的探测器来识别水准尺上的条形码，再经过数字影像处理，给出水准尺上的读数，取代了在水准尺上的目视读数。精密水准仪的检验精密水准仪的检验按水准测量规范的规定，水准测量作业前应做如下项目的检验：⑴水准仪的检视；⑵水准仪上概略水准器的检校；⑶光学测微器隙动差和分划值的测定；⑷水泡式水准仪交叉误差的检校；⑸i角检校。对于新购置的仪器还需要进行调焦透镜运行误差的测定；微倾螺旋隙动差、分划误差和分划值的测定。用于跨河水准测量的仪器，还要进行符合水准器分划值的测定。控制测量学的涵义1、水准仪的检视⑴外观检查，各部件是否清洁，有无碰伤、划痕、污点、脱胶、镀膜脱落等现象；⑵转动部件检查，各转动部件、转动轴和调整制动等转动是否灵活、平稳，各部件有无松动、失调、明显晃动，螺纹的磨损程度等；⑶光学性能检查，望远镜视场是否明亮、清晰、均匀，调焦性能是否正确等；⑷补偿性能检查，对于自动安平水准仪应检查其补偿器是否正常，有无沾摆现象；⑸设备件数清点，仪器部件及附件和备用零件是否齐全。精密水准仪的检验2、水准仪上概略水准器的检校用脚螺旋使概略水准气泡居中，然后旋转仪器180˚。此时若气泡偏离中央，则用水准器改正螺丝改正其偏差的一半，用脚螺旋改正另一半，使气泡回到中央。如此反复检校，直到仪器无论转到任何方向，气泡中心始终位于中央时为止。精密水准仪的检验3、视准轴与水准管轴相互关系的检验与校正水准测量的基本原理是根据水平视线在水准标尺上的读数，从而求得各点间的高差，而水平视线的建立又是借助于水准气泡居中来实现的。视准轴与水准轴是两条既不平行也不相交。两轴在垂直面内投影直线的交角为：

i角误差。两轴在水平面内投影直线的交角为：

角误差（也叫交叉误差）。i角对水准测量的影响较

角要大得多。精密水准仪的检验

i角误差检验精密水准仪的检验精密水准仪的检验精密水准仪的检验4、测微器隙动差与分划值的测定测微器是量测工具，要准确。测定测微器分划值：1、设置仪器和“特制标尺”，使二者相距30米。2、用测微器去量取特制标尺的刻划间隔。3、利用公式g=d/L

计算测微器的实际分格值。4、实际的g与其名义值之差应小于0.001mm。测微器效用正确性：旋进读数与旋出读数之差。其值应小于测微器的2格（0.2mm)。规定：测微器应旋进读数。精密水准仪的检验测微器效用正确性检验用的特制尺说明：1、刻划线的名义间隔为8mm，实际的间隔值应由计量部门精确检定。2、右图所示的特制尺是检验测微范围为10mm水准仪而专用的。刻划线宽度：1mm分划线间隔值：8mm精密水准仪的检验光学测微器效用正确性和格值的测定视线长度:30米仪器:N3NO52965观测者:日期:79.9.15温度:始4.8°C记录者:

末5.0°C检查者:精密水准尺的检验精密水准标尺的检验按水准测量规范规定，在作业前对水准标尺应检验的项目为：⑴标尺的检视；⑵标尺上圆水准器的检校；⑶标尺分划面弯曲差的测定；⑷标尺名义米长及分划偶然中误差的测定；⑸标尺尺带拉力的测定；⑹标尺温度膨胀系数的测定；⑺水准标尺零点不等差及基辅分划读数差的测定。对于新购置的水准标尺还需进行标尺中轴线与标尺底面垂直性等项目的检验。精密水准标尺的检验1、水准标尺的检视此项检验，要求从外观上对水准标尺作出评价，并作记载。检查内容如下：⑴标尺有无凹陷、裂缝、碰伤、划痕、脱漆等现象；⑵标尺刻划线和注记是否粗细均匀、清晰、有无异常伤痕，能否读数。精密水准标尺的检验2、水准标尺上圆气泡的检校⑴距仪器约50米处安置水准标尺，使水准标尺的中线（或边缘）与望远镜竖丝精密重合。如标尺上的气泡偏离，则用改针将标尺圆气泡导至中央；⑵将水准标尺旋转180˚，使水准标尺的的中线（或边缘）与望远镜竖丝精密重合。观察气泡，若气泡居中，表示标尺此面已经垂直，否则应对水准仪十字丝进行检校；⑶旋转水准标尺90˚，检查标尺另一面是否垂直，其检验方法同⑴、⑵；⑷如此反复检校多次，使标尺能按尺面上圆水准器准确地竖直。精密水准标尺的检验3、水准标尺分划面弯曲差的测定水准标尺分划面如有弯曲，将使读数失之过大。水准标尺弯曲差：通过分划面两端点的直线中点至分划面的距离。设标尺的弯曲长度为l，直线长度L。则尺长变化Δl=l-L。若测得分划面的弯曲差为f，则：弯曲差的测定方法是：在水准标尺的两端点引张一条细线，量取细线中点至分划面的距离，即为标尺的弯曲差。精密水准标尺的检验4、一对水准标尺分划线每米真长的测定平均米真长误差：一对标尺平均每米真长（每米刻划的真实长度）与名义值1米之差。

f=平均每米真长—1m规定：当|f|>0.1mm，标尺报废。当|f|>0.02mm，须对高差进行改正高差改正公式：h/=h+=h+f×hf的测定：目前一般都是由专门的计量检定部门用“双频激光干涉法”测定。精密水准标尺的检验5、一对标尺零点不等差及基、辅差常数的测定标尺零点误差：标尺底面到第一分划线的距离与注记不符，其差值为标尺零点误差一对标尺零点差：两根水准标尺零点误差之差。此误差对高差的影响可在偶数站中抵消。基辅差常数：同一视线高度，同一水准标尺基本刻划与辅助刻划读数之差。

（讨论：同一视线高度）基辅差（尺常数)种类：60650、30155。精密水准仪和水准尺01精密水准仪目录02

精密水准尺03数字水准仪数字水准仪数字水准仪结构及测量原理南京久测仪器公司生产的徕卡数字水准仪。数字水准仪测量原理：标尺的条形码作为参考信号存储在仪器内，测量时线译码器捕获仪器视场内的标尺影像作为测量信号，然后与仪器的参考信号进行比较，就获得视线高度和水平距离。像光学水准测量一样，测量时标尺要立直。数字水准仪1、数字水准仪的特点