DS3型微倾式水准仪构造指南

如图1-48所示为DS3型微倾式水准仪，主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。

（1）望远镜

望远镜是用来瞄准不同距离的水准尺并进行读数的。如图1-49所示，它由物镜、对光透镜、对光螺旋、十字丝分划板以及目镜等组成。

物镜是用两片以上的透镜组成，作用是目标成像在十字丝平面上，形成缩小的实像。旋转对光螺旋，可使不同距离目标的像清晰地位于十字丝分划板上。目镜也是由一组复合透镜组成，作用是将物镜所成的实像连同十字丝一起放大成虚像，转动目镜调焦螺旋，可使十字丝影像清晰，称为目镜调焦。

图1-48 DS3型微倾式水准仪

1—目镜对光螺旋 2—圆水准器 3—微倾螺旋 4—脚螺旋 5—微动螺旋 6—制动螺旋 7—物镜调焦螺旋 8—物镜 9—水准管气泡观察窗 10—管水准器

图1-49 望远镜

1—物镜 2—对光透镜 3—对光螺旋 4—固定螺栓 5—十字丝分划板 6—目镜

从望远镜内所看到的目标放大虚像的视角β与眼睛直接观察该目标的视角α的比值，称为望远镜的放大率，一般用V表示，即

V=β/α

DS3型微倾式水准仪望远镜的放大率一般为25～30倍。

十字丝分划板是安装在目镜筒内的一块光学玻璃板，上面刻有两条互相垂直的细线，称为十字丝。竖直的一条称为纵丝，中间水平的一条称为横丝或中丝，用以瞄准目标和读数用。与横丝平行的上、下两条对称的短线称为视距丝，用以测定距离。上视距丝简称为上丝，下视距丝简称为下丝。

物镜光心与十字丝交点的连线称为望远镜的视准轴，观测时的视线即为视准轴的延长线。

（2）水准器

DS3型微倾式水准仪的水准器分为圆水准器（水准盒）和管水准器（水准管）两种，它们都是供整平仪器用的。

1）管水准器（水准管）如图1-50所示。水准管是由玻璃圆管制成，上部内壁的纵向按一定半径磨成圆弧。

(www.xing528.com)

图1-50 管水准器示意图

管内注满酒精和乙醚的混合液，经过加热、封闭、冷却后，管内形成一个气泡。水准管内表面的中点O为零点，通过零点作圆弧的纵向切线LL称为水准管轴。从零点向两侧每隔2mm刻一个分划，每2mm弧长所对的圆心角称为水准管分划值（或灵敏度）：

式中 ρ——206265；

R——水准管圆弧半径（mm）。

分划值的意义，可理解为当气泡移动2mm时，水准管轴所倾斜的角度，如图1-51所示。DS3型微倾式水准仪的水准分划值为20″/2mm。

图1-51 水准管分划值

为了提高精度，在水准管上方都装有棱镜，如图1-52a所示，这样可使水准管气泡两端的半个气泡影像借助棱镜的反射作用转到望远镜旁的水准管气泡观察窗内。当两端的半个气泡影像错开时（图1-52b），表示气泡没有居中，这时旋转微倾螺旋可使气泡居中，直至两端的半个气泡影像对齐（图1-52c）。这种具有棱镜装置的水准管又称为符合水准管，它能提高气泡居中的精度。

图1-52 水准管的符合棱镜系统

a）棱镜示意图 b）气泡不居中 c）气泡居中

2）圆水准器（水准盒）。圆水准器是由玻璃制成，呈圆柱状，如图1-53所示，上部的内表面为一个半径为R的圆球面，中央刻有一个小圆圈，它的圆心O是圆水准器的零点，通过零点和球心的连线（O点的法线）LL′，称为圆水准器轴。当气泡居中时，圆水准器轴即处于铅垂位置。圆水准器的分划值一般为5′/2～10′/2mm，灵敏度较低，只能用于粗略整平水准仪。

图1-53 水准盒

（3）基座

水准仪的基座用于固定、支撑望远镜等上部仪器，并与三脚架连接。主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。