水准仪的检验和校准方法

1.圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正

(1)检校目的。满足条件L′L′//VV,当圆水准器气泡居中时,VV处于铅垂位置。

(2)检验方法。安置仪器后,转动脚螺旋使圆水准器气泡居中,然后将望远镜旋转180°,若气泡仍然居中,表明条件满足。如果气泡偏离零点,则应进行校正。

(3)校正方法。校正时用校正针拨动圆水准器的校正螺丝使气泡向中心方向移动偏离量的1/2(如图2-24所示,先用校正针稍松圆水准器背面中心固定螺丝,再拨动三个校正螺丝),其余1/2用脚螺旋使气泡居中。这种检验校正需要反复数次,直至圆水准器旋转到任何位置气泡都居中时为止,最后将中心固定螺丝拧紧。

(4)检验原理。如图2-25(a)所示,设L′L′与VV不平行,且存在一个交角θ。仪器粗平气泡居中后,L′L′处于铅垂,VV相对于铅垂线倾斜θ角。望远镜绕VV转180°,L′L′保持与VV的交角θ,绕VV旋转,于是L′L′相对于铅垂线倾斜2θ角,如图2-25(b)所示。校正时,用校正针拨动圆水准器底部的三个校正螺丝使气泡退回偏离量的1/2,此时L′L′与VV平行并与铅垂方向夹角为一个θ角,如图2-25(c)所示。而后转动脚螺旋使气泡居中,则L′L′和VV均处于铅垂位置,于是L′L′//VV的目的就达到了,如图2-25(d)所示。

图2-25　圆水准器轴的检验与校正原理

2.十字丝横丝垂直于竖轴的检验与校正

(1)检验目的。满足十字丝横丝垂直于VV的条件,当VV铅垂时,横丝处于水平。

(2)检验方法。粗平仪器后,用十字丝的一端瞄准一点状目标P,如图2-26(a)、(c)所示,制动仪器,然后转动微动螺旋,从望远镜中观察P点。若P点始终在横丝上移动,则条件满足,如图2-26(b)所示；若P点离开横丝,如图2-26(d)所示,则须校正。

图2-26　十字丝横丝的检验与校正

(3)校正方法。用螺丝刀松开望远镜目镜筒固定螺钉,如图2-26(e)［有的仪器有十字丝座护罩,应先旋下,见图2-26(f)］,转动目镜筒(十字丝座连同一起转动),使横丝末端部分与P点重合为止。然后拧紧固定螺钉(旋上护罩)。

3.水准管轴平行于视准轴的检验与校正(www.xing528.com)

(1)检验目的。满足LL//CC,当水准管气泡居中时,CC处于水平位置。

(2)检验方法。如图2-27所示,设水准管轴不平行于视准轴,二者在竖直面内投影的夹角为i。选择一段80～100m的A、B两点,两端钉木桩或放尺垫并在其上竖立水准尺。将水准仪安置在与A、B点等距离处的C点,采用变动仪器高法或双面尺法测出A、B两点的高差,若两次测得的高差之差不超过3mm,则取其平均值作为最后结果hAB,由于水准仪距两把水准尺的距离相等,所以i角引起的前、后视水准尺的读数误差x相等,可以在高差计算中抵消,故hAB为两点间的正确高差。

图2-27　管水准器轴平行于视准轴的检验

将水准仪搬至前视尺B附近(约2～3m),精平仪器后在A、B尺上读数a2、b2,由此计算出的高差=a2-b2,两次设站观测的高差之差为

由图2-27可以写出i角的计算公式为

式中:ρ=206265″。规范规定,用于三等、四等水准测量的水准仪,其i角不得大于20″,否则需要校正。

(3)校正方法。仪器在B点不动,计算出A尺(远尺)的正确读数a′2,因b2受i角影响很小,故由图2-28可看出:

图2-28　管水准器的校正

若说明视线向下倾斜；反之向上倾斜。转动微倾螺旋,使横丝对准远尺(A)读数恰为,此时,CC处于水平,而水准管气泡必不居中。用校正针稍松左、右校正螺丝,如图2-28所示,然后拨动上、下两个校正螺丝,采取松一点,紧一点的方法,使符合水准管气泡吻合。此项校正需反复进行,直至i角小于20″为止。最后拧紧校正螺丝。