標尺又稱塔尺,通常情況下有正反面兩種讀數,一面為精確讀數,刻度精確到毫米,直接讀出就行,一般在距離比較近的狀態下使用!另一面毫米為估讀,尺面顯示的是一個格為5毫米,讀數時需要估讀出毫米,這種也就在距離較遠,精確刻度看不清下使用!接下來為您介紹水準儀標尺讀數方法。
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水準儀 (level)
1、望遠鏡 (telescope) ——由物鏡、目鏡和十字絲(上、中、下絲)三部分組成。
2、水準器 (bubble) 有兩種:
圓水準器 (circular bubble) ——精度低,用於粗略整平;水準管 (bubble tube) ——精度高,用於精平。
特性:氣泡始終位於高處,氣泡在哪處,說明哪處高。
3、基座 (tribrach)
在使用水準儀抄平時,標尺讀數是困擾初入門技術人員的一個攔路虎,以下以圖例說明讀數方法:
望遠鏡視線精確水平後的瞬間,應立即利用中絲在尺上讀數。讀數時應從小數往大數讀,並估讀至毫米。必須讀出四個數字。讀數完畢後應再檢查一下水準管氣泡是否仍然居中。讀數後用後視減前視計算高差。如果是自動安平的水準儀,整平後直接讀數就行了。具體讀數方法細看水準尺,只要尺上會讀,在望遠鏡裡就能會讀了,一小格是一釐米。例如:
圖中1.5邊上的反E最下角帶個尖出來的那黑道為1.5、反E下邊的一個白道為0.01一個黑道為0.01(2個白的不到2個黑的)從上向下讀正好 0.038不到0.04。
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水準尺 (leveling staff)
水準尺主要有:單面尺、雙面尺和塔尺。
1、尺面分劃為 1cm ,每 10cm 處( E 字形刻劃的尖端)注有阿拉伯數字。
2、雙面尺的紅面尺底刻劃:一把為 4687mm ,另一把為 4787mm 。
3、讀法:用十字絲橫絲在水準尺上按小到大的方向讀數,讀取米、分米、釐米、毫米(估讀數)四位數字。如圖讀數0.860m
尺墊 (staff plate)
放置在轉點上,為防止觀測過程中水準尺下沉。
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儀器原理
微傾水準儀
藉助於微傾螺旋獲得水平視線的一種常用水準儀。作業時先用圓水準器將儀器粗略整平,每次讀數前再藉助微傾螺旋,使符合水準器在豎直面內俯仰,直到符合水準氣泡精確居中,使視線水平。微傾的精密水準儀同普通水準儀比較,前者管水準器的分劃值小、靈敏度高,望遠鏡的放大倍率大,明亮度強,儀器結構堅固,特別是望遠鏡與管水準器之間的聯接牢固,裝有光學測微器,並配有精密水準標尺,以提高讀數精度。中國生產的微傾式精密水準儀,其望遠鏡放大倍率為40倍,管水準器分劃值為10″/2毫米,光學測微器最小讀數為0.05毫米,望遠鏡照準部分、管水準器和光學測微器都共同安裝在防熱罩內。
自動安平
藉助於自動安平補償器獲得水平視線的一種水準儀。它的特點主要是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。補償的基本原理是:當望遠鏡視線水平時,與物鏡主點同高的水準標尺上物點P構成的像點Z0應落在十字絲交點Z上。當望遠鏡對水平線傾斜一小角α後,十字絲交點Z向上移動,但像點Z0仍在原處,這樣即產生一讀數差Z0Z。當很小時可以認為Z0Z的間距為α×f′(f′為物鏡焦距),這時可在光路中K點裝一補償器,使光線產生屈折角β,在可以滿足α×f′=β×S0(S0為補償器至十字絲中心的距離,即KZ)的條件下,像Z0就落在Z點上;或使十字絲自動對儀器作反方向擺動,十字絲交點Z落在Z0點上。
如光路中不採用光線屈折而採用平移時,只要平移量等於Z0Z,則十字絲交點Z落在像點Z0上,也同樣能達到Z0和Z重合的目的。自動安平補償器按結構可分為活動物鏡、活動十字絲和懸掛稜鏡等多種。補償裝置都有一個「擺」,當望遠鏡視線略有傾斜時,補償元件將產生擺動,為使「擺」的擺動能儘快地得到穩定,必須裝一空氣阻尼器或磁力阻尼器。這種儀器較微傾水準儀工效高、精度穩定,尤其在多風和氣溫變化大的地區作業更為顯著。
雷射水準儀
利用雷射束代替人工讀數的一種水準儀。將雷射器發出的雷射束導入望遠鏡筒內,使其沿視準軸方向射出水平雷射束。
利用雷射的單色性和相干性,可在望遠鏡物鏡前裝配一塊具有一定遮光圖案的玻璃片或金屬片,即波帶板,使之所生衍射幹涉。經過望遠鏡調焦,在波帶板的調焦範圍內,獲得一明亮而精細的十字型或圓形的雷射光斑,從而更精確地照準目標。如在前、後水準標尺上配備能自動跟蹤的光電接收靶,即可進行水準測量。在施工測量和大型構件裝配中,常用雷射水準儀建立水平面或水平線。
數字水準儀是目前最先進的水準儀,配合專門的條碼水準尺,通過儀器中內置的數字成像系統,自動獲取水準尺的條碼讀數,不再需要人工讀數。這種儀器可大大降低測繪作業勞動強度,避免人為的主觀讀數誤差,提高測量精度和效率。
電子水準儀
電子水準儀又稱數字水準儀,它是在自動安平水準儀的基礎上發展起來的。它採用條碼標尺,各廠家標尺編碼的條碼圖案不相同,不能互換使用。2013年前照準標尺和調焦仍需目視進行。人工完成照準和調焦之後,標尺條碼一方面被成像在望遠鏡分化板上,供目視觀測,另一方面通過望遠鏡的分光鏡,標尺條碼又被成像在光電傳感器(又稱探測器)上,即線陣CCD器件上,供電子讀數。因此,如果使用傳統水準標尺,電子水準儀又可以像普通自動安平水準儀一樣使用。不過這時的測量精度低於電子測量的精度。特別是精密電子水準儀,由於沒有光學測微器,當成普通自動安平水準儀使用時,其精度更低。
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水準儀的使用方法
一、安置水準儀
打開三腳架並使高度適中,目估使架頭大致水平,檢查腳架腿是否安置穩固,腳架伸縮螺旋是否擰緊,然後打開儀器箱取出水準儀,置於三腳架頭上用連接螺旋將儀器牢固地固連在三腳架頭上;
二、粗略整平
粗平是藉助圓水準器的氣泡居中,使儀器豎軸大致鉛垂,從而視準軸粗略水平,在整平的過程中,氣泡的移動方向與左手大拇指運動的方向—致;
三、瞄準水準尺
首先進行目鏡對光,即把望遠鏡對著明亮的背景,轉動目鏡對光螺旋,使十字絲清晰,再鬆開制動螺旋,轉動望遠鏡,用望遠鏡筒上的照門和準星瞄準水準尺,擰緊制動螺旋,然後從望遠鏡中觀察;轉動物鏡對光螺旋進行對光,使目標清晰,再轉動微動螺旋,使豎絲對準水準尺;當眼睛在目鏡端上下微微移動時,若發現十字絲與目標影像有相對運動,這種現象稱為視差,產生視差的原因是目標成像的平面和十字絲平面不重合。由於視差的存在會影響到讀數的正確性,必須加以消除,消除的方法是重新仔細地進行物鏡對光,直到眼睛上下移動,讀數不變為止,此時,從目鏡端見到十字絲與目標的像都十分清晰;
四、精平與讀數
眼睛通過位於目鏡左方的符合氣泡觀察窗看水準管氣泡,右手轉動微傾螺旋,使氣泡兩端的像吻合,即表示水準儀的視準軸已精確水平,這時,即可用十字絲的中絲在尺上讀數,現在的水準儀多採用倒像望遠鏡,因此讀數時應從小往大,即從上往下讀,先估讀毫米數,然後報出全部讀數。 詳細>>
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因為水準儀是精密的光學儀器,所以不是專業維修人員,最好不要隨便拆卸儀器,以防儀器精度受到影響
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水準儀進行校準微調時,要細心轉動,不能急速旋轉,以防用力過猛造成的損壞
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水準儀進行校準微調時,要細心轉動,不能急速旋轉,以防用力過猛造成的損壞
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使用時發現鏡片或光學鏡頭有灰塵時,不能用手去接觸,以防留下指紋和汗液,而應當用專業鏡頭布來細心擦拭
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發現灰塵時,就用毛刷將灰塵掃去,如儀器上有水,也應擦乾淨,保持乾燥狀態,避免水汽帶來的腐蝕影響
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需要運輸時,要將其裝入木箱,而且箱內要做好防護措施,用泡沫等柔軟材料填充箱體,以防外力震動造成損壞