广东交通职业技术学院：《测量学》课程教学资源（电子教案）第二章 水准测量（2.3）普通水准仪的检验与校正

广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测量学 授班级 周次 课次 课|日期 课题|水准仪检校及自动安平水准仪、精密水准仪简介 教学使学生掌握普通水准仪的检校方法、自动安平水准仪的使用,并对精 目的密水准仪有初步的认识。 重点 难点重点难点:普通水准仪角的检验与校正 教具普通S3水准仪 作业 课后使学生认识到检校仪器的重要性,并在后续课程中安排实习来对水准 小结仪检校这部分内容进行理解、巩固。 教学内容(含理论联系实际)、时间分配与教学方法设计 时间分配饼图 BOmin 5min 动安平 密水准仪水准 准测量的检校 45min 教学方法:以讲授法为主,并辅以仪器现场演示,达到理论与操作相 结合。在讲解水准仪的检校时,先从水准仪轴线的几何关系这一原理 入手,再来讲授检校的方法

1 广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测 量 学 授 课 班级 周次 课次 日期 课题 水准仪检校及自动安平水准仪、精密水准仪简介 教学 目的 使学生掌握普通水准仪的检校方法、自动安平水准仪的使用，并对精 密水准仪有初步的认识。 重点 难点 重点难点：普通水准仪 i 角的检验与校正 教具 普通 S3 水准仪 作业 课后 小结 使学生认识到检校仪器的重要性，并在后续课程中安排实习来对水准 仪检校这部分内容进行理解、巩固。 教学内容（含理论联系实际）、时间分配与教学方法设计 时间分配饼图： 教学方法：以讲授法为主，并辅以仪器现场演示，达到理论与操作相 结合。在讲解水准仪的检校时，先从水准仪轴线的几何关系这一原理 入手，再来讲授检校的方法

复习:水准路线闭合差的计算与分配方法 §2.3普通水准仪的检验与校正 水准仪轴线的几何关系 水准仪轴线应满足的几何条件是 1.水准管轴LL//视准轴CC 2.圆水准轴LL/竖轴WV 3.横丝要水平(即:⊥竖轴W) 如下图所示 LL轴 Cc轴 vy轴LL轴 水准仪的检验与校正 (一)圆水准器的检验与校正 1.检验:气泡居中后,再将仪器绕竖轴旋转180°,看气泡是否居中 2.校正:用脚螺旋使气泡向中央移动一半,再用拨针拨动三个“校正螺旋”, 使气泡居中 (二)十字丝横丝的检验与校正 1.检验:(见图) 整平后,用横丝的一端对准一固定点P,转动微动螺旋,看P点是否沿 着横丝移动。 2.校正:旋下目镜处的十字丝环外罩,转动左右2个“校正螺丝” (三)水准管轴平行于视准轴(i角)的检验与校正 1.检验: (1)平坦地上选A、B两点,约50m

2 复习：水准路线闭合差的计算与分配方法。 §2.3 普通水准仪的检验与校正 一． 水准仪轴线的几何关系 水准仪轴线应满足的几何条件是： 1．水准管轴 LL//视准轴 CC 2．圆水准轴 L ’ L ’ //竖轴 VV 3．横丝要水平（即：⊥竖轴 VV） 如下图所示： 二．水准仪的检验与校正 （一）圆水准器的检验与校正 1．检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转 180°，看气泡是否居中。 2.校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半, 再用拨针拨动三个“校正螺旋”， 使气泡居中。 （二）十字丝横丝的检验与校正 1．检验：（见图） 整平后，用横丝的一端对准一固定点 P，转动微动螺旋，看 P 点是否沿 着横丝移动。 2．校正 ：旋下目镜处的十字丝环外罩，转动左右 2 个“校正螺丝”。 （三）水准管轴平行于视准轴（i 角）的检验与校正 1．检验： （1）平坦地上选 A、B 两点，约 50m

(2)在中点C架仪,读取a1、bl,得h=a1-b (3)在距B点约2~3m处架仪,读取a、b,得h=a2-b (4)若h2≠h1,则水准管轴不平行于视准轴,有i角 因为①hl为正确高差②b2的误差可忽略不计,故有: h-h 对于S3水准仪,若i角大于20″时,需校正 82a2 al 2.校正方法有二种: (1)校正水准管 旋转微倾螺旋,使十字丝横丝对准(a’=h+b),拨动水准管“校正螺丝”, 使水准管气泡居中。 (2)校正十字丝一一可用于自动安平水准仪 保持水准管气泡居中,拨动十字丝上下两个“校正螺丝”,使横丝对准a2 §2.4自动安平、精密、电子水准仪简介 自动安平水准仪( compensator1evel) 1.原理一一与普通水准仪相比,在望远镜的光路上加了一个补偿器 2.使用——粗平后,望远镜内观察警告指示窗若全部呈绿色,方可读数;最好 状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐

3 （2）在中点 C 架仪，读取 a1、b1，得 h1=a1-b1 （3）在距 B 点约 2~3m 处架仪，读取 a2、b2，得 h2=a2-b2 （4）若 h2≠h1 ,则水准管轴不平行于视准轴，有 i 角。 因为①h1 为正确高差②b2 的误差可忽略不计，故有：   −  = DAB h h i 2 1 对于 S3水准仪，若 i 角大于 20 时，需校正。 2．校正 方法有二种： (1) 校正水准管 旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准(a2’=h1+b2)，拨动水准管“校正螺丝”， 使水准管气泡居中。 （2）校正十字丝——可用于自动安平水准仪 保持水准管气泡居中，拨动十字丝上下两个“校正螺丝”，使横丝对准 a2’。 §2.4 自动安平、精密、电子水准仪简介 一． 自动安平水准仪(compensator level) 1．原理——与普通水准仪相比，在望远镜的光路上加了一个补偿器。 2．使用——粗平后，望远镜内观察警告指示窗若全部呈绿色，方可读数；最好 状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐

3.检校——与精通水准仪相比,要增加一项补偿器的检验,即:转动脚螺旋, 看警告指示窗是否出现红色;以此来检查补偿器是否失灵。 精密水准仪( precise level)(每公里往返平均高差中误差slm) 1、精密水准仪—一提供精确的水平视线和精确读数 2、精密水准尺一一刻度精确(铟钢带水准尺 invar leveling staff)。 3、读数方法 (1)精平后,转动测微螺旋,使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。 (2)读数时,将整分划值和测微器中的读数合起来。 三.数字水准仪( digital1eve)及条纹码水准尺( coding1evel staff) 1、具有自动安平、显示读数和视距功能。 2、能与计算机数据通讯,避免了人为观测误差。 §2.5水准测量误差及注意事项 来源有:仪器误差、操作误差、外界条件影响。 仪器误差 主要有:视准轴不平行于水准管轴(i角)的误差、水准尺误差 二.操作误差 主要有:水准气泡未严格居中、视差、估读误差、水准尺未竖直。 三.外界条件影响的误差 主要有:仪器下沉、尺垫下沉、地球曲率、大气折光、气温和风力

4 3．检校——与精通水准仪相比，要增加一项补偿器的检验，即：转动脚螺旋， 看警告指示窗是否出现红色；以此来检查补偿器是否失灵。 二．精密水准仪（precise level）（每公里往返平均高差中误差1mm） 1、精密水准仪——提供精确的水平视线和精确读数； 2、精密水准尺——刻度精确(铟钢带水准尺 invar leveling staff)。 3、读数方法 （1） 精平后，转动测微螺旋，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。 （2） 读数时，将整分划值和测微器中的读数合起来。 三．数字水准仪(digital level)及条纹码水准尺(coding level staff) 1、具有自动安平、显示读数和视距功能。 2、能与计算机数据通讯，避免了人为观测误差。 §2.5 水准测量误差及注意事项 来源有：仪器误差、操作误差、外界条件影响。 一．仪器误差 主要有：视准轴不平行于水准管轴（i 角）的误差、水准尺误差 二．操作误差 主要有：水准气泡未严格居中、视差、估读误差、水准尺未竖直。 三．外界条件影响的误差 主要有：仪器下沉、尺垫下沉、地球曲率、大气折光、气温和风力