自动安平水准仪-测量员

1.自动安平水准仪的基本性能

微倾式水准仪在安平过程中，利用圆水准器盒只能使仪器达到初平，每次观测目标读取读数前，必须利用微倾螺旋将水准管气泡调到居中，使视线达到精平。这种操作程序既麻烦又影响工作效率，有时会因忘记调微倾螺旋造成读数误差。自动安平水准仪在结构上取消了水准管和微倾螺旋，而在望远镜光路系统中安置了一个补偿装置（图4-21），当圆水准器调平后，视线虽仍倾斜一个α角，但通过物镜光心的水平视线经补偿器折射后，仍能通过十字丝交点，这样十字

图4-21 自动安平水准仪补偿器折光示意

丝交点上读到的仍是视线水平时应该得到的读数。自动安平水准仪的主要优点就是视线能自动调平，操作简便；若仪器安置不稳或有微小变动时，能自动迅速调平，可以提高测量精度。

2.水准仪的光路系统

图4-22是DSZ3自动安平水准仪的光路系统。

该仪器在对光透镜和十字丝分划板之间安装一个补偿器。这个补偿器由两个直角棱镜和一个屋脊棱镜组成，两个直角棱镜用交叉的金属片吊挂在望远镜上，能自由摆动，在物体重力作用下，始终保持铅直状态。

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图4-22DSZ3自动安平水准仪的光路系统

如图4-22所示，该仪器处于水平状态，视准轴水平时水准尺上读数为a₀。光线沿水平视线进入物镜后经过第一个直角棱镜反射到屋脊棱镜，在屋脊棱镜内经三次反射后到达另一个直角棱镜，又被反射一次最后通过十字丝交点，这时读得视线水平时的读数a₀。

3.仪器自动调平原理

当望远镜视线倾斜微小α角时（图4-23），如果补偿器不起作用，两个直角棱镜和屋脊棱镜都随望远镜一起倾斜一个α角（如图中虚线所示），则通过物镜光心的水平视线经棱镜几次反射后，并不通过十字丝交点Z，而是通过A。此时十字丝交点上的读数不是水平视线的读数a₀，而是a′。实际上，当视线倾斜α角时，悬吊的两个直角棱镜在重力作用下，相对于望远镜屋脊棱镜偏转了一个α角，转到实线表示的位置（两个直角棱镜保持铅直状态）。这时，Z沿着光线（水平视线）在尺上的读数仍为a₀。

补偿器的构造就是根据光的反射原理，当望远镜视准轴倾斜任意角度（当然很微小）时，水平视线通过补偿器都能恰好通过十字丝交点，读到正确读数，补偿器就这样起到了自动调平的作用。

图4-23 水准仪自动调平示意