自動安平水準儀原理

借助于自動安平補償器獲得水平視線的一種水準儀。它的特點(dian)(dian)主要(yao)是(shi)當(dang)(dang)(dang)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)視線(xian)(xian)有微量傾(qing)斜時(shi)(shi)(shi)，補(bu)(bu)償(chang)(chang)器在(zai)(zai)重(zhong)力作用下對(dui)(dui)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)作相對(dui)(dui)移動,從而能自(zi)動而迅速地獲得視線(xian)(xian)水平時(shi)(shi)(shi)的標(biao)尺讀(du)(du)數(shu)。補(bu)(bu)償(chang)(chang)的基本(ben)原(yuan)理是(shi)：當(dang)(dang)(dang)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)視線(xian)(xian)水平時(shi)(shi)(shi)，與物鏡(jing)(jing)主點(dian)(dian)同(tong)高的水準標(biao)尺上(shang)物點(dian)(dian)P構成(cheng)的像(xiang)點(dian)(dian)Z0應落(luo)在(zai)(zai)十字絲(si)交點(dian)(dian)Z上(shang)。當(dang)(dang)(dang)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)對(dui)(dui)水平線(xian)(xian)傾(qing)斜一小角α后，十字絲(si)交點(dian)(dian)Z向(xiang)上(shang)移動，但像(xiang)點(dian)(dian)Z0仍(reng)在(zai)(zai)原(yuan)處，這樣即產生一讀(du)(du)數(shu)差Z0Z。當(dang)(dang)(dang)很小時(shi)(shi)(shi)可以認(ren)為Z0Z 的間距為α×f′（f′為物鏡(jing)(jing)焦距），這時(shi)(shi)(shi)可在(zai)(zai)光(guang)路中K點(dian)(dian)裝(zhuang)一補(bu)(bu)償(chang)(chang)器，使光(guang)線(xian)(xian)產生屈折角β，在(zai)(zai)滿足α×f′=β×s0（s0為補(bu)(bu)償(chang)(chang)器至(zhi)十字絲(si)中心(xin)的距離，即KZ）的條件(jian)下，像(xiang)Z0就落(luo)在(zai)(zai)Z點(dian)(dian)上(shang)；或使十字絲(si)自(zi)動對(dui)(dui)儀(yi)器作反方向(xiang)擺動，十字絲(si)交點(dian)(dian)Z落(luo)在(zai)(zai)Z0點(dian)(dian)上(shang)。

如光路中(zhong)不采(cai)用光線屈折而采(cai)用平移(yi)時，只要平移(yi)量等(deng)于(yu)Z0Z，則(ze)十(shi)字絲(si)交點Z落在像點Z0上，也同樣能達到(dao)Z0和(he)Z重合的(de)目的(de)。自動(dong)安平補償(chang)器按結構可分為(wei)(wei)活動(dong)物鏡(jing)(jing)、活動(dong)十(shi)字絲(si)和(he)懸掛棱鏡(jing)(jing)等(deng)多(duo)種。補償(chang)裝置都(dou)有一(yi)個“擺(bai)”，當(dang)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)視線略有傾斜時，補償(chang)元件將產生擺(bai)動(dong)，為(wei)(wei)使“擺(bai)”的(de)擺(bai)動(dong)能盡快地得到(dao)穩定，必須(xu)裝一(yi)空(kong)氣阻(zu)尼器或磁力阻(zu)尼器。這種儀器較微傾水(shui)準儀工效(xiao)高、精度穩定，尤其在多(duo)風(feng)和(he)氣溫變化大的(de)地區作(zuo)業更為(wei)(wei)顯(xian)著。

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自動安平水準儀的使用方法

第一，安裝(zhuang)三(san)腳架，將三(san)腳架置(zhi)于(yu)測(ce)點上方(fang)，三(san)個腳尖大致等距，同時(shi)要注意三(san)腳架的(de)張角和高度要適(shi)宜，且應保持架面盡(jin)量水平，順時(shi)針轉動腳架下端的(de)翼(yi)形手把(ba)，可將伸縮腿固定在(zai)適(shi)當的(de)位置(zhi)。

腳(jiao)尖要牢固地插(cha)入地面，要保持三(san)腳(jiao)架在測量過程中(zhong)穩定可靠。

第二，將儀器小心(xin)地放置(zhi)在(zai)三腳架上，然(ran)后用(yong)中心(xin)螺(luo)旋手把將儀器固(gu)定使之牢(lao)靠。

第三，就是儀(yi)器的(de)整(zheng)平過程(cheng)。具體的(de)操作過程(cheng)如下：轉(zhuan)動望遠鏡(jing)，使(shi)視準(zhun)軸平行(或(huo)垂(chui)直)于任意(yi)兩(liang)個(ge)腳(jiao)(jiao)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)的連線，然(ran)后以(yi)相反方向同時(shi)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)轉該兩(liang)個(ge)腳(jiao)(jiao)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)，使(shi)氣(qi)泡(pao)移(yi)至兩(liang)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)的中心線上，最后，轉動第(di)三個(ge)腳(jiao)(jiao)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)使(shi)圓水準器氣(qi)泡(pao)居中。

第四(si)，瞄(miao)準(zhun)標(biao)(biao)尺(chi)，具體的步驟如下(xia)：首先(xian)調(diao)節視(shi)度，使(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)對著亮(liang)處，逆時(shi)(shi)針(zhen)旋轉(zhuan)(zhuan)望(wang)遠(yuan)目(mu)鏡(jing)，這(zhe)時(shi)(shi)分劃(hua)板(ban)(ban)變得模糊(hu)，然后(hou)慢慢順時(shi)(shi)針(zhen)轉(zhuan)(zhuan)動望(wang)遠(yuan)鏡(jing)，使(shi)分劃(hua)板(ban)(ban)變得清晰可(ke)見時(shi)(shi)停止轉(zhuan)(zhuan)動。然后(hou)用光學粗(cu)(cu)瞄(miao)準(zhun)器粗(cu)(cu)略(lve)地(di)瞄(miao)準(zhun)目(mu)標(biao)(biao)，注意瞄(miao)準(zhun)時(shi)(shi)用雙眼(yan)(yan)同時(shi)(shi)觀測，一(yi)只眼(yan)(yan)睛(jing)用于(yu)注視(shi)瞄(miao)準(zhun)口內的十字(zi)絲(si)(si)，另外一(yi)只眼(yan)(yan)睛(jing)注視(shi)目(mu)標(biao)(biao)，同時(shi)(shi)轉(zhuan)(zhuan)動望(wang)遠(yuan)鏡(jing)，使(shi)十字(zi)絲(si)(si)和目(mu)標(biao)(biao)重合。最后(hou)，調(diao)焦后(hou)，用望(wang)遠(yuan)鏡(jing)精確(que)瞄(miao)準(zhun)目(mu)標(biao)(biao)，擰緊(jin)制動手輪(lun)，轉(zhuan)(zhuan)動望(wang)遠(yuan)鏡(jing)調(diao)焦手輪(lun)，使(shi)目(mu)標(biao)(biao)清晰地(di)成像在分劃(hua)板(ban)(ban)上。這(zhe)時(shi)(shi)眼(yan)(yan)睛(jing)作上、下(xia)、左、右的移動，目(mu)標(biao)(biao)像與(yu)分劃(hua)板(ban)(ban)刻線應無任何相對位移，即無視(shi)差存在。然后(hou)轉(zhuan)(zhuan)動微動手輪(lun)，使(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)精確(que)瞄(miao)準(zhun)目(mu)標(biao)(biao)。只有當(dang)警告(gao)指示窗(chuang)全部是綠(lv)色，才可(ke)以進行標(biao)(biao)尺(chi)讀數。

自動安平水準儀使用注意事項

1．水準儀放置在三腳架上時，一定要用中心螺旋手把將水準儀固定，同時三腳架也應該安放穩固。

2．水(shui)準儀(yi)在工(gong)作的過程中，要盡量避免陽光直接照(zhao)射。

3．如果(guo)水準(zhun)儀長時間沒(mei)(mei)有使用，在測量前(qian)一定(ding)要好好啊的檢(jian)查一下(xia)補償(chang)器是否(fou)失(shi)(shi)靈，是否(fou)可轉(zhuan)動腳(jiao)螺旋，如警告指(zhi)示窗(chuang)兩端能(neng)分別出現紅(hong)色(se)(se)，反轉(zhuan)腳(jiao)螺旋時窗(chuang)口內紅(hong)色(se)(se)能(neng)夠消除(chu)并(bing)出現綠色(se)(se)，說(shuo)明補償(chang)器沒(mei)(mei)有失(shi)(shi)靈，阻尼器也沒(mei)(mei)有卡死(si)，在這樣(yang)的情況下(xia)才可以(yi)進(jin)行測量。

4．觀測(ce)(ce)(ce)過程中(zhong)應隨時(shi)注意望遠(yuan)鏡視場中(zhong)的警告顏(yan)色，小窗口中(zhong)呈(cheng)綠色時(shi)說明自動(dong)補償器處在補償工作范圍內，可(ke)以進行測(ce)(ce)(ce)量。如果有任意一端出現(xian)紅色，這時(shi)就需要(yao)重新安平水準儀之后(hou)再進行觀測(ce)(ce)(ce)。

5．測量(liang)結束后，用軟毛刷除去水準儀(yi)上的灰塵，望遠(yuan)鏡的光學零件表面(mian)不得用手或硬物直接觸碰，以防油(you)污或擦(ca)傷。

6．水準儀(yi)使用過(guo)后，應該放入儀(yi)器箱(xiang)內，并把儀(yi)器箱(xiang)放置在干燥(zao)通風的房間(jian)內，避(bi)免儀(yi)器受潮(chao)。

7.運輸(shu)水準儀要采(cai)用(yong)一定(ding)的防震(zhen)防潮的措(cuo)施(shi)，如果(guo)是(shi)長途運輸(shu)儀器，最好是(shi)采(cai)用(yong)外包裝箱。