1.DS3型水准仪
掌握DS3型仪器的技术参数、结构、功能。如图2-1所示。
图2-1 DS3型水准仪结构图
DS3型微倾式水准仪主要由望远镜、水准器、基座等组成。
(1)望远镜。望远镜具有成像和扩大视角的功能,是测量仪器观测远目标的主要部件。其作用是看清不同距离的目标和提供照准目标的视线。
望远镜由物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜等组成。物镜、调焦透镜、目镜为复合透镜组,分别安装在镜筒的前、中、后三个部位,三者共光轴组成一个等效光学系统。通过转动调焦螺旋,调焦透镜沿光轴在镜筒内前后移动,改变等效光学系统的主焦距,从而可看清不同远近的目标。
十字丝分划板为一平板玻璃,上面刻有相互垂直的细线,称为十字丝。中间一条横线称为中丝或横丝,上、下对称且平行于中丝的短线称为上丝和下丝,上、下丝统称视距丝,用来测量距离。竖向的线称竖丝或纵丝。十字丝分划板压装在分划板环座上,通过校正螺丝套装在镜筒内,位于目镜与调焦透镜之间,它是照准目标和读数的标志。物镜光心与十字丝交点的连线称望远镜视准轴,用C-C表示,为望远镜照准线。
(2)水准器。水准器有圆水准器和管水准器之分,用来标示仪器竖轴是否铅直,视准轴是否水平。
1)圆水准器。圆水准器是一圆柱形的玻璃盒嵌装在金属框内而成的,玻璃盒顶面内壁是个球面,球面中央刻有一小圆圈,它的圆心O为圆水准器的零点,通过零点O和球心的直线即通过零点O的球面法线,称为圆水准器轴L1-L1。当气泡居中时,圆水准器轴L1-L1处于铅垂位置。
2)管水准器。管水准器又称水准管或长水准器,由圆柱状玻璃管制成,其内壁被研磨成较大半径的圆弧,管内注满酒精或乙醚,加热封口冷却后形成气泡。管面刻有间隔为2mm的分画线,分画线的中点O称为水准管零点,过零点作圆弧的纵切线,称为水准管轴L2-L2,当水准管气泡居中时,水准管轴处于水平位置。
为了提高水准管气泡居中的精度和速度,水准管上方安装了一套符合棱镜系统,将气泡同侧两端的半个气泡影像反映到望远镜旁的观察镜中。当气泡不居中时,两端气泡影像相互错开;转动微倾螺旋(左侧气泡移动方向与螺旋转动方向一致),望远镜在竖直面内倾斜,使气泡影像相吻合形成一光滑圆弧,表示气泡居中。这种水准器称为符合水准器。
3)基座。基座由轴座、脚螺旋和连接板组成。仪器的望远镜与托板铰接,通过竖轴插入轴座中,由轴座支承,轴座用3个脚螺旋与连接板连接。整个仪器用中心连接螺固定在三脚架上。另外,控制望远镜水平转动的有制动、微动螺旋,制动螺旋拧紧后,转动微动螺旋,仪器在水平方向作微小转动,以利于照准目标。微倾螺旋可调节望远镜在竖直面内俯仰,以达到视准轴水平的目的。
2.DSZ3型水准仪
掌握DSZ3型仪器的技术参数、结构、功能,如图2-2、图2-3所示。
图2-2 DSZ3型水准仪结构图(www.xing528.com)
DSZ3自动安平水准仪如图2-2所示。其外形小巧美观,结构比DS3紧凑,但构造原理基本一致。区别主要在于DSZ3仪器没有管水准器,而是在仪器内部安装了悬吊直角棱镜,如图2-4所示。悬吊直角棱镜借助自身重力起到补偿作用,可提高测量精度和工作效率及避免出差错。
为检查悬吊直角棱镜是否正常工作,在仪器表面一般有补偿器检查按钮,它与直角棱镜相连。读数时按动按钮,稳定后读数应该不变;否则,说明悬吊直角棱镜已坏,没有了补偿功能。如图2-3所示。
图2-3 DSZ3内部结构图
3.两种水准仪的使用
(1)掌握两种仪器构造和使用的优缺点。
使用时DS3需要调整微倾螺旋,使水准管气泡居中,从而光线水平再进行读数。而DSZ3在粗平瞄准目标后,即可读数。虽然视准轴不水平,但由于直角棱镜被悬吊,它在重力作用下会摆动至平衡位置,通过透镜的边缘部分折射,光线经过悬吊直角棱镜后即成水平线,从而保证结果正确。如图2-4所示。
图2-4 DSZ3悬吊直角棱镜工作图
(2)了解目前最新仪器的名称、结构和使用方法。
如各种电子水准仪器。
(3)使用中两种仪器的共同点和不同点。
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