实习四精密水准仪、水准尺的认识、读数及二等精密水准测量
一、目的
1、了解精密水准仪和因瓦水准尺的基本结构，以及各螺旋的作用。初步学会精密水准仪的使用和读数方法。
2、通过一条水准环线的施测，掌握二等精密水准测量的观测和记录，使所学知识得到一次实际的应用。
２、熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规定。
二、要求
１、每组选定一条0.6－1.0Km的闭合水准环线，每人完成不少于一个测站上的观测、记录、打伞、扶尺、量距的作业。
２、计算环线闭和差。
三、实习步骤
（一）仪器认识使用
1.将仪器与书本上仪器外貌图对照，熟悉仪器各部件的名称及其作用，着重比较不同仪器的特点。
2.掌握几种仪器在水准尺上的读数方法，了解测微器的测微工作原理。
3.了解精密水准尺的特点，它与一般普通水准尺有何区别。
（二）二等水准测量
１、作业步骤
精密水准观测组由5－6人组成，具体分工是：观测一人，记录一人，打伞一人，扶尺量距三人。
２、限差及作业规定
（１）、视线高度不得低于0.5m，视线长度一般取不大于50m，前后视距差应小于1m。测段距离累积差小于3m。
（２）、一测段的测站数布置成偶数，仪器和前后标尺应尽量在一条直线上。
（３）、观测时要注意消除视差，气泡严格居中，各种螺旋均应旋进方向终止。（４）、视距读至1mm，基辅分划读至0.1mm，基辅高差之差≤0.6mm。
（５）、上丝与下丝的平均值与中丝基本分划之差，对于0.5cm刻划标尺应≤1.5mm，对于1.0cm刻划标尺应≤3.0mm。
（６）、各项记录正确整齐，清晰，严禁涂改。原始读数的米、分米值有错时，可以整齐地划去，现场更正，但厘米及其以下读数一律不得更改，如有读错记错，必须重测，严禁涂改。
（７）、每一站上的记录、计算待检查全部合格后才可迁站。
（８）、测完一闭合环计算环线闭合差，其值应小于±４√Ｌmm，Ｌ为环线长度，以公里为单位。
３、观测程序
精密水准测量中采用如下的观测程序：
往测奇数站的观测程序为：后前前后
往测偶数站的观测程序为：前后后前
返测奇数站的观测程序为：前后后前
返测偶数站的观测程序为：后前前后
在一个测站上的观测步骤（以往测奇数站为例）为：
（１）、首先将仪器整平。
（２）、望远镜对准后视水准标尺，转动倾斜螺旋使符合水准气泡两端影像分离不得大于3mm，用上、下视距丝平分水准标尺的相应基本分划读取视距。读数时标尺分划的位数和测微器的第一位数共四个数字要连贯出。
（３）、接着转动倾斜螺旋使气泡影像精密符合，并转动测微螺旋使楔形丝照准基本分划，读分划线三位数和测微器二位数。
（４）、旋转望远镜照准前视水准尺，使气泡精密居中，用楔形丝照准基本分划并读数，然后按下、上丝视距丝读取视距。
（５）、用楔形丝对准辅助分划进行读数。
（６）、再转向后视标尺，转动倾斜螺旋使气泡影像精密符合，进行辅助分划的读数。
至此一个测站的观测工作结束。以上为奇数的后－前－前－后观测程序，偶数站的观测程序为前－后－后－前。
４、手薄记录手薄记录计算见表8。
四、注意事项
１、在观测中，不允许为通过限差规定而凑数，以免成果失去真实性。
２、记录员除了记录和计算外，还必须检查观测条件是否合乎规定，限差是否满足要求，否则应及时通知观测员重测。记录员必须牢记观测程序，注意不要记录错误。字迹要整齐清晰，不得涂改，更不允许描字和就字改字。在一个测站上应等计算和检查完毕，确信无误后才可搬站。
３、扶尺员在观测之前必须将标尺立直扶稳。严禁双手脱开标尺，以防摔坏标尺的事故发生。
４、量距要保证通视，前、后视距相等和一定的视线高度，并尽量使仪器和前后标尺在一直线上。
五、仪器及工具
每组借用精密水准仪一套，铟瓦水准尺一对，尺垫一副，测伞一把，扶杆四根，50m 皮尺一把，记录板一块，自备铅笔，小刀和记录手薄。
六上交资料
１、观测手薄
２、环线闭合差计算成果（附水准路线成图）
七思考题
１、水准测量有哪些限差规定？如何检核？
２、什么叫做倾斜螺旋标准位置？为什么在观测之前要先找出标准位置？它在观测中有何作用？
八观测手薄
测自至年月日表8
温度云量风向风速
天气土质太阳
第二章 水准仪及水准测量 测定地面点高程的工作，称为高程测量(height measurement)。高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同，可以分为水准测量(leveling)、三角高程测量(trigonometric leveling)、GPS 高程测量(GPS leveling)和气压高程测量(air pressure leveling)。水准测量是目前精度较高的一种高程测量方法。 第一节 水准测量原理与方法 一、水准测量原理 利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontal sight)，读取竖立于两个点上的水准尺(leveling staff)上的读数，来测定点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 在A 、B 两点上各立一根尺子（水准尺），在A 、B 之间安置一架可以得到水平袖线的仪器（水准仪），由水平视线在尺子上读数，分别为a 、b ，则两点的高差hAB=a-b 。这其中的关键是水准仪能够给出水平视线。 a ——后视读数； b ——前视读数 注意： 1．高差hAB 本身可正可负，当a 大于b 时hAB 为正，此时B 点高于A 点；当a 小于b 时hAB 为负，即B 点低于A 点。 2．高差hAB 的书写其下标的次序是固定的，不能随意变换，hAB 表示从A 到B 的高差；hBA 则表示从B 到A 的高差。 二、水准测量方法 转点：如果A 、B 两点相距较远或高差太大，可在A 、B 两点之间增设若干传递高程的临时水准点，称其为转折点（Turning Point ） 转点：临时立尺点，作为传递高程的过渡点。（一般转点上均需使用尺垫） 测站：每安置一次仪器，称为一个测站 b a h h b a h b a h b a h AB n n n ∑-∑=∑=-=-=-= 2 22111
§5.3 精密水准仪与水准尺 5.3.1 精密水准仪的构造特点 对于精密水准测量的精度而言，除一些外界因素的影响外，观测仪器——水准仪在结构上的精确性与可靠性是具有重要意义的。为此，对精密水准仪必须具备的一些条件提出下列要求。 1.高质量的望远镜光学系统 为了在望远镜中能获得水准标尺上分划线的清晰影像，望远镜必须具有足够的放大倍率和较大的物镜孔径。一般精密水准仪的放大倍率应大于40倍，物镜的孔径应大于50mm。 2.坚固稳定的仪器结构 仪器的结构必须使视准轴与水准轴之间的联系相对稳定，不受外界条件的变化而改变它们之间的关系。一般精密水准仪的主要构件均用特殊的合金钢制成，并在仪器上套有起隔热作用的防护罩。 3.高精度的测微器装置 精密水准仪必须有光学测微器装置，借以精密测定小于水准标尺最小分划线间格值的尾数，从而提高在水准标尺上的读数精度。一般精密水准仪的光学测微器可以读到0.lmm，估读到0.Olmm。 4.高灵敏的管水准器 一般精密水准仪的管水准器的格值为10"/2mm。由于水准器的灵敏度愈高，观测时要使水准器气泡迅速置中也就愈困难，为此，在精密水准仪上必须有倾斜螺旋（又称微倾螺旋）的装置，借以可以使视准轴与水准轴同时产生微量变化，从而使水准气泡较为容易地精确置中以达到视准轴的精确整平。
5.高性能的补偿器装置 对于自动安平水准仪补偿元件的质量以及补偿器装 置的精密度都可以影响补偿器性能的可靠性。如果补偿 器不能给出正确的补偿量，或是补偿不足，或是补偿过 量，都会影响精密水准测量观测成果的精度。 我国水准仪系列按精度分类有S05型,S1型,S3型 等。S 是“水”字的汉语拼音第一个字母,S 后面的数字 表示每公里往返平均高差的偶然中误差的毫米数。 我国水准仪系列及基本技术参数列于表5-1。 5.3.2 精密水准标尺的构造特点 水准标尺是测定高差的长度标准，如果水准标尺的 长度有误差，则对精密水准测量的观测成果带来系统性 质的误差影响，为此，对精密水准标尺提出如下要求： （1）当空气的温度和湿度发生变化时，水准标尺分 划间的长度必须保持稳定，或仅有微小的变化。一般精 密水准尺的分划是漆在因瓦合金带上，因瓦合金带则以一定的拉力引张在木质尺身的沟槽中，这样因瓦合金带 的长度不会受木质尺身伸缩变形影响。水准标尺分划的数字是注记在因瓦合 金带两旁的木质尺身上，如图5-7（a ）、（b ）所示。 （2）水准标尺的分划必须十分正确与精密，分划的偶然误差和系统误差都应很小。水准标尺分划的偶然误差和系统误差的大小主要决定于分划刻度工艺的水平，当前精密水准标尺分划的偶然中误差一般在8～ll m 。由于精密水准标尺分划的系统误差可以通过水准标尺的平均每米真长加以改正，所以分划的偶然误差代表水准标尺分划的综合精度。 （3）水准标尺在构造上应保证全长笔直，并且尺身不易发生长度和弯扭等变形。一般精密水准标尺的木质尺身均应以经过特殊处理的优质木料制作。为了避免水准标尺在使用中尺身底部磨损而改变尺身的长度，在水准标尺的底面必须钉有坚固耐磨的金属底板。 在精密水准测量作业时，水准标尺应竖立于特制的具有一定重量的尺垫或尺桩上。尺垫和尺桩的形状如图5-8 所示。 （4）在精密水准标尺的尺身上应 附有圆水准器装置，作业时扶尺者借以 使水准标尺保持在垂直位置。在尺身上 一般还应有扶尺环的装置，以便扶尺者 图5-7
测量学试题及答案水准 测量 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
第二章水准测量 一、名词解释 视准轴水准管轴 圆水准轴 水准管分划值?高差闭合差水准路线 二、填空题 1．高程测量按使用的仪器和测量方法的不同，一般分为、、、；2．水准测量是借助于水准仪提供的。 3．DS3型水准仪上的水准器分为和两种， 可使水准仪概略水平，可使水准仪的视准轴精确水平。 4．水准尺是用干燥优质木材或玻璃钢制成， 按其构造可分为、、三种。 5．水准点按其保存的时间长短分为和两种。 6．水准路线一般分为路线、路线、路线。 7．水准测量中的校核有校核、校核和校核三种。 8．测站校核的常用方法有和两种。
9．水准仪的轴线有、、、； 各轴线之间应满足的关系、、。 10．自动安平水准仪粗平后，借助于仪器内部的达到管水准器的精平状态。 11．精密光学水准仪和普通水准仪的主要区别是在精密光学水准仪上装有。 12．水准测量误差来源于、、三个方面。 13．水准仪是由、和 三部分组成。 三、单项选择题 （）1．有一水准路线如下图所示，其路线形式为 路线。 A闭合水准B附合水准 C支水准D水准网
（）2．双面水准尺同一位置红、黑面读数之差的理论值为 mm。 A0B100C4687或4787D不确定 （）3．用DS3型水准仪进行水准测量时的操作程序为：。 A粗平瞄准精平读数B粗平精平瞄准读数 C精平粗平瞄准读数D瞄准粗平精平读数 （）3．当A点到B点的高差值为正时，则A点的高程比B点的高程。A高B低C相等D不确定 （）4．水准仪的视准轴与水准管轴的正确关系为 A垂直B平行C相交D任意 （）5．水准管的曲率半径越大，其分划值，水准管的灵敏度。
水准仪测量高程的方法和步骤 内容：理解水准测量的基本原理；掌握DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（Height Measurement ）的概念 测量地面上各点高程的工作, 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为： （1）水准测量(leveling) （2）三角高程测量(trigonometric leveling) （3）气压高程测量(air pressure leveling) （4）GPS 测量(GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。
a ——后视读数A ——后视点 b ——前视读数B ——前视点 1、A、B两点间高差： 2、测得两点间高差后，若已知A 点高程，则可得B点的高程：。 3、视线高程： 4、转点TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中，A 、B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿A 、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到A 、B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 －b 1 h 2 = a 2 －b 2 …… 则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b 结论：A 、B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪(level) 如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。
精密水准仪precise level 精密水准仪1： PL1、TTL6—一级精密水准仪 PL1、TTL6—一级精密水准仪是专为最高等级精密水准测 量而设计的产品。每公里往返测高差中数标准差为±2.0mm。 技术参数： PL1TTL6 望远镜物镜口 径 50mm 40mm 放大倍 率 42X 25X 最短焦 距 2.0m 1.8m 精度每公里往返测高差中数标准差 无测微 器 n/a 2.0mm 带测微 器 0.2mm n/a 水平度盘刻划n/a 1 o 重量 4.8kg 1.9kg 精密水准仪2： SZ1032精密水准仪 性能特点： ?补偿器检查按钮 ?密封防尘、操作简便 ?结构紧凑、外形美观 ?可加配平测微器，可用于国家二级水准测量及 精密沉降观测 ?卓越的温度补偿性 技术参数: 1、每公里往返测高差中数的标准偏差 SZ1032 ±1mm SZ1032 +DFS1 ±0.5mm 2、望远镜正像
放大倍数 32X 物镜通光孔径 40mm 视场(100m处) 2.3m 视距乘常数 0 最短视距 1.6m 3、补偿器 工作范围±14′ 安平精度±0.3″ 4、圆水准器角值 8′/2mm 5、度盘 全圆刻度值 360o(400gon) 最小分度间隔 1o（1gon） 6、DFS1平板测微器(选购附件) 测量范围 10mm 最小格值 0.1mm 估读值 0.01mm 应用范围： SZ1032可用于国家的三、四等水准观测，满足各种建筑施工工程及水准测量要求。本产品具有自动补偿功能，可大大提高作业效率及避免差错。AL1032＋DFS1可用于国家的一、二等水准测量和沉降变形等精密测量。 精密水准仪3： DINI03天宝新型高精度电子水准仪 仪器简介： Trimble的DiNi03电子水准仪是世界上精度最高的数字水准仪（DS1水准），采用北京三维导航测绘公司开发的软件可全自动数据处理，可实现无纸化作业， 自动出报表。无论您是做工程测量、结构、沉降观测、还是做高精度的水准网观 测，Trimble的DiNi电子水准仪都能为您提供精确的观测结果和可靠的数据。 仪器及系统特点： 新款DiNi电子水准仪的电池可以工作三天无需充电，而且它使用和Trimble GPS 系统一样的电池，以确保使用的方便性和高效率。工作完成后，可以使用U 盘将数据从仪器中很方便地传输到计算机中，不必将仪器带回办公室。 Trimble DiNi 数字水准仪只需读取30厘米的条码尺就可以计算出正确结果，其优势如下： * Trimble DiNi读数受标尺遮挡、丘陵地形变化的影响比较小，因此设站次数减少了高达20%。 * 在光线条件暗的地方整平变得比较容易，比如：在隧道中，因为只有很小一部分的标尺需要照明。 * 受地面附近的折射影响小，确保更高的精度。 Trimble DiNi具有独特的超大图形显示并配备容易操作的最大的Trimble 键盘。使用过其它Trimble 系统的人员非常容易适应Trimble DiNi。 Trimble DiNi 数字水准仪是为支持其它的Trimble Integrated Surveying 产品而设计开发的。 Trimble DiNi 界面是基于Trimble其它的先进并且经过外业证明了的操作简单的控制器而设计的。 经过实践证明了的Carl Zeiss光学技术确保Trimble DiNi 将为您提供最高的精度和最好的解决方案。应用范围： 此产品坚固、防尘、防水等级为IP55，完全可以适应任何艰苦的工作条件。带有背景光的显示屏和带有照明的圆气泡使得在暗淡的天气条件下也可以保持良好的生产效率。整平速度比常规自动整平快60% 。技术性能参数： 精度：. . . . . . . . . . . . .每公里往返中误差 0.3 mm 每公里 铟钢精密条码水准尺 . . . . . . . . . . . . . . . 0.3 mm 工程条码水准尺 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.0 mm
沉降观测(二等水准测量)实训 一、目的 1、通过一条水准环线的施测，掌握二等精密水准测量的观 测和记录，使所学知识得到一次实际的应用。 ２、熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规程。 二、要求 １、熟悉D S1型水准仪的构造及使用方法,铟瓦尺的读数方法及掌握测量过程中的技术要领; ２、掌握计算环线闭和差。 三、仪器及工具 D S1型精密水准仪一台，铟瓦水准尺一对，尺垫一副，扶杆四根，50m皮尺一把，记录板一块，自备铅笔，小刀和记录手薄。 1、精密水准仪的构造 精密水准仪主要用于国家一、二等水准测量和高精度的工程测量中，例如建筑物沉降观测，大型精密设备安装等测量工作。 精密水准仪的构造与D S 水准仪基本相同，也是由望远镜、 3 水准器和基座三部分组成。其不同之点是：水准管分划值较小，一般为10"/2m m；望远镜放大率较大，一般不小于40倍；望
远镜的亮度好，仪器结构稳定，受温度的变化影响小等。
为了提高读数精度，精密水准仪设有光学测微器，如 所示是其工作原理示意图，它由平行玻璃板、传动杆、测微轮和测微尺等部件组成。平行玻璃板装臵在望远镜物镜前，其旋转轴与平行玻璃板的两个平面相平行，并与望远镜的视准轴成正交。平行玻璃板通过传动杆与测微尺相连。测微尺上有100个分格，它与水准尺上一个分格（1c m或5m m）相对应，所以测微时能直接读到0.1m m（或0.05m m）。当平行玻璃板与视线正交时，视线将不受平行玻璃板的影响，对准水准尺上B处，读数为146（c m）+a。转动测微带动传动杆，使平行玻璃板绕旋转轴俯仰一个小角，这时视线不再与平行玻璃板面垂直，而受平等玻璃板折射的影响，使得视线上下平移。当视线下移对准水准尺上146c m分划时，从测微分划尺上可读出a的数值。 如所示是我国北京测绘仪器厂生产的D S 级水准仪，光学 1 测微器最小读数为0.05m m。
一、水准仪的主要部件：主要部件有望远镜、管水准器或补偿器、 垂直轴、基座、脚螺旋。 二、沉降观测的基本要求：观测仪器的要求--根据沉降观测精度 要求高的特点，为能精确地反映出建（构）筑物在不断加荷下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。沉降观测点的布置--为了能够反映出建（构）筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15-30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。此外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。观测时间的要求--施工期间在基础或地下室完成后开始观测，每完成一层观测一次，沉降速度不小于 2.0mm/d应减缓加载速度并增加观测次数；如施工过程暂停，则 在停工及重新开工时各测一次，停工期间2-3个月观测一次；竣工后第一年测4次，第二年测2-3次，以后每年一次直到稳定。 三、地质勘测的目的：在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分 析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需
的工程地质资料。 四、测量误差的来源，如何让避免：影响水准仪测量精度发因素：1. 仪器误差，如i角（视准轴与水准轴不平行）误差，水准标尺每米真长误差、水准标尺零点不等差等。2.外界因素引起的误差，如温度变化对i角的影响，大气垂直折光的影响、仪器及尺承沉降的影响所引起的误差等等。3.观测误差，指人的因素引起的误差。4.客观因素的误差，如日月引力产生的误差，重力产生的误差，温度变化产生的误差等等。为减弱这些误差的影响，作业中应注意：1.严格控制观测时间，选择最佳观测条件。2.作业前把仪器放在阴凉处半小时，设站时用测伞遮阳；每测段设为偶数站，每测站前后视距尽量相等，视线离地面足够高度，坡度较大的地段应适当缩短视线。往返测应沿同一条路线进行，并使用同一仪器和尺承。对于客观因素产生的误差只能通过改正数的办法予以减弱。 五、工程测量技术资料及测量流程技术资料：1、工程定位测量记 录2、基槽平面及标高实测记录。3、楼层平面放线及标高实测记录。4、楼层平面标高抄测记录。5、建筑物垂直度、标高测量记录。6、招标单位或监理要求提供的其他资料。流程：1、建筑建筑物定位，根据甲方提供的建筑规划定位图及起始依据，在施工现场形成至少4个定位桩。2、基础施工放线，建筑物定位桩设定后，由施工单位的专业测量人员、施工现场负责人及监理共同对基础工程进行放线及测量复核，最后放出所有建筑物轴线的
水准仪读数 一、瞄准水准尺 1、在瞄准水准尺之前，先进行目镜对光。把望远镜对着明亮的背景(如白墙或天空等)，转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。 2、松开制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜筒上的缺口和准星，瞄准水准尺，然后再拧紧制动螺旋。 3、转动物镜对光螺旋进行对光，使尺子的影像看得十分清晰，并转动微动螺旋，使尺子的像靠近十字丝竖丝的一侧，以便于读数。 4、消除视差。为了检查对光质量，可用眼睛在目镜后上下微微晃动，若发现十字丝与目标影像有相对运动，则说明物像平面与十字丝平面不重合，这种现象称为视差。视差对观测成果的精度影响很大，必须加以消除。消除方法是重新对光，直到眼睛上下移动，水准尺读数不变。 二、精确整平(精平) 用水准管作精确整平。因水准管灵敏度比较高，每当望远镜转到不太水平的另一个方向时，水准管气泡必然会偏离中央，因此必须再一次调整微倾螺旋，使气泡两端的影像符合，然后才能在尺子上读数，如图4-11所示。 三、读数 在望远镜视线精确水平后的瞬间，应立即利用中丝在尺上读数。读数时应从小数往大数读，并估读至毫米。必须读出四个数字。读数完毕后应再检查一下水准管气泡是否仍然居中。读数后用后视减前视计算高差。 如果是自动安平的水准仪，整平后直接读数就行了。具体读数方法细看水准尺，只要尺上会读，在望远镜里就能会读了，一小格是一厘米 例如： 图中1.5边上的反E最下角带个尖出来的那黑道为1.5
反E下边的一个白道为0.01一个黑道为0.01（2个白的不到2个黑的）从上向下读正好0.038 不到0.04。 自天气观察者： 测至成象 年月日记簿者： 始：时分 终：时分检查者：
实验一水准仪认识及普通水准测量（G1214202） 学时：4学时实验性质：验证性实验 一、实验目的 认识水准仪的构造，掌握水准测量方法，熟悉水准测量的外业和内业数据处理程序。 二、实验仪器设备 S3水准仪一台，三脚架一个，水准尺一对，尺垫二个，记录纸若干。 三、实验内容 1、认识水准仪的结构，各螺旋的作用。 2、练习水准仪的操作，练习测两点高差。 3、测量一条闭合水准路线。 四、实验步骤 1、认识水准仪的结构和各螺旋的作用 以班级为单位，在一空旷地方听实验指导老师讲解水准仪的构造和各螺旋的功能，认真观看指导老师的操作示范。 2、练习测两点间高差 以小组为单位，认识水准仪，并在一测站上练习测两点间高差。 1）安置仪器：先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将架腿踩实；再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。 2）认识仪器：认真听取指导老师讲解并记住仪器各部件的位置、名称及作用，掌握其使用方法。同时弄清水准尺的分划注记，练习并掌握水准尺的读数方法。 3）粗略整平：双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时对向（或反向）转动，使圆水准气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使气泡移到圆水准器居中位置。若一次不能居中，可反复进行。 4）水准仪的操作 a）瞄准：转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动仪器，用缺口和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋，转动微动螺旋，使水准尺位于视场中央；转动目镜螺旋使十字丝清晰、再转动物镜调焦螺旋，使目标（即标尺）清晰，检查并清除视差。
b）精平：转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影像吻合（呈圆弧状），即符合气泡严格居中。 c）读数：从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分划位置，读取四位数字，只读出米、分米和厘米三位数字，第四位是估读毫米的数值。 5）观测练习：在仪器两侧距离大致相等处各立一根水准尺，分别对它们进行观测（瞄准、精平、读数）、记录并计算高差。不动水准尺，改变仪器高，同法观测。或将水准尺翻成红面，再次观测，并求出第二个高差，比较前后两次高差，看是否超限，超过限差要求应返工重测。 3、测一条闭合水准路线 1）选择一已知高程点为起始点（也可选一地面上牢固的点位，给其一个假定高程做为起始点），并选定一条长度合适的闭合路线，指定一个前进方向。 2）在起始点上和前方适当远处各立一水准尺，在两水准尺之间大约中点处架设水准仪并整平。然后即可用红黑面法或两次仪器高法测量两个高差。将这两个高差进行比较，若其较差不超过±6mm的限差时，方可开始下一站的观测，此时，前视水准尺不动，后视水准尺移到前方适当远处立尺，仪器又安置在两尺之间的适当位置，即可开始第二站观测。此后如此往复；直到终点。 3）将各站所测两次高差取平均值，然后求出水准路线的高差闭合差，若不超出±12n（mm）的限差要求（n——测站数），则将闭合差平均分配于各测站，除不尽之尾数，给高差较大的测站多分一个毫米，最后推算出各点之高程。 五、注意事项 1、每次读数前一定要集中符合水准气泡居中；并应注意消除视差。 2、扶尺员应思想集中，水准尺要立直，尽量使其处于铅垂位置。 3、两次高差的限差要求为±6mm。 4、各站高差需当时求出，在测站检核合乎限差（±6mm）的要求后，方可移动后视尺垫和仪器。 5、仪器搬站时，前视尺垫需保持不动。 六、实验报告 实验报告中应包括：实验名称、目的要求、实验步骤、实验原始记录及数据处理结果。 七、记录格式及范例（见下页）
精密水准仪的检校与精度分析 文献综述 1概述 水准测量的基本原理是利用水准仪提供的一条水平视线，在两水准标尺上读数，从而求得两点间的高差，为达到高精度水准测量的要求，水准仪的视准轴与水准轴必须保持相互平行的关系。水准仪由于制造工艺水平的限制及各种外界因素的影响，使仪器的视准轴与水准轴相互平行的关系难于绝对保持，即仪器提供的水平视线不可能绝对水平，而且在仪器使用过程中，其关系还在不断地发生变化。所以水准仪的视准轴与水准轴一般既不在同一平面内，也不互相平行，而是两条空间直线，它们在垂直面上投影的交角称为i角误差，在水平面上投影的交角称为?角误差，影响水准测量的主要误差来源与i角误差，对于?角误差. 2国内外研究现状 2.1数字水准仪i角检校方法探讨 随着测绘仪器制造技术的飞速发展，数字水准仪的普及率愈来愈高。数字水准仪具有测量速度快，读数记录客观，精度高，操作简电，易于实现内外业一体化等特点，具有比光学水准仪更多的优点和技术发展空间，代表了水准仪的发展方向。数字水准仪中存在两种i角，视准轴与水准轴不平行引起的误差称为“光i角”，由经过物镜光心的水平入射光线与这条水平光线经过补偿器到CCD探测器参考点的水平视准线之间的夹角称为"电i角"，其中“光i角”影响照准及调焦，。电i 角”影响数字水准仪的读数。在实际应用中，。光i角”可以通过前、后视距相等的方法削弱其对测量结果的影响，只要不超限即可。对于“电i角”虽然数字水准仪DiNill／12能通过软件改正它引起的误差，但在测量过程中外界条件随时在变化“电i角”也随之变化。 与检验光学水准仪i角完全一样，可以在室内进行。预先调平平行光管作为基准水平线，将仪器置于可以升降的工作台上，调平仪器上的圆水准气泡，通过仪器调焦，观察仪器十字线横丝与平行光管内基准水平线是否重合。若两者有偏离，表明仪器i角存在，其i角大小视其偏离程度而定。
水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一,另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器4．微调手轮5．水平制动手轮6．管水准器7.水平微调手轮8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间,摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上,利用三个机座螺丝调平,使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就是平水。将望远镜对准未知点（１)上的塔尺,再次调平管水平器重合,读出塔尺
的读数（后视），把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视)，记到记录本上。 计算公式:两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端,标出两点的水平线,称为ａ’、b ’。计算如果a－b≠ａ’－b’时,将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法,直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括:水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱,用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平?粗平是使仪器的视线粗略水平,利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中,气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3. 瞄准?瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景,转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜,使照门和准星的连接对准水准尺,拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋,使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 ４. 精平 精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪,在水准管上部装有一组棱镜,可将水准管气
水准测量 1.1 基本知识 测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同分为水准测量、三角高程测量、欺压高程测量和GPS 高程测量等，其中水准测量是高程测量中最基本的和精度较高的一种测量方法。 水准测量就是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，进而由已知点的高程推算出未知点的高程的方法。如图2.1.1所示，设在地面A 、B 两点上竖立水准尺，在A 和B 两点间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取A 、B 两点视距尺上的读数a 、b ，可以得到 A B H a H b +=+ (2.1.1) 式中，A 点水准尺读数a 称为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 A 、 B 两点的高差ab h 也可以写为 ab h a b =- (2.1.2) 若A 点高程A H 已知， 则由式(2.1.1)和(2.1.2)可求出B 点高程为 ()B A A ab H H a b H h =+-=+ (2.1.3) 图2.1.1 水准测量原理 如果A 、B 两点距离较远、高差较大或遇到障碍物使视线受阻，不能安置一站仪器完成观测任务时，可采取分段、连续设站的方法施测，在线路中间设置一些转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫）来完成测量工作。水准路线可分为闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种。 如图2.1.2所示，可容易得到高程计算公式： (1,2,,)i i i ab B A ab h a b i n h h a b H H h =-=??==-??=+? ∑∑∑ (2.1.4) 或
11122121A B n n TP H H h TP H H h B H H h -=+??=+????=+ ?高程：高程：点高程： (2.1.5) 1.2 水准线路测量 水准测量的工具是水准仪，它主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。按仪器精度分，有DS 05、DS l 、DS 3、DS l0等四种型号的仪器。D 和S 分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母；数字05、1、3、10表示每千米该仪器往返测量平均值的中误差，单位为毫米。DS 05、DS l 型适用于精密水准测量，DS 3、DS l0型适用于普通水准测量。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪和激光水准仪。(1) 微倾水准仪。借助微倾螺旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器联结成一体。凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰，符合水准器居中，视线水平。(2) 自动安平水准仪。借助自动安平补偿器获得水平视线。当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动，从而迅速获得视线水平时的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定。(3) 电子水准仪。利用激光束代替人工读数。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束。在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶，即可进行水准测量。 1.2 实验目的 (1) 熟悉水准仪的基本构造及主要部件的名称和作用； (2) 了解三脚架的构造和作用，熟悉水准尺的刻划、标注规律，尺垫的作用； (3) 掌握水准仪测量高差的基本步骤； (4) 掌握水准测量的闭合差检核与调整方法。 1.3 实验仪器 (1) 实验室配备：水准仪1台，三脚架1个，水准尺1把，尺垫1个，记录板1块。 (2) 自备：计算器1个，铅笔1支，橡皮1块，小刀1把。 1.4 实验内容 熟悉水准仪各部件的名称和作用，练习从安置水准仪、粗略整平、瞄准水准尺、精平与读数整个操作流程，学习消除视差的方法，掌握闭合差的计算与调整步骤，每小组完成1次闭合水准路线或附合水准路线的测量，要求转点不少于4个，精度符合要求。 1.5 实验步骤
第八节精密水准仪、自动安平水准 仪和电子水准仪 一、精密水准仪简介 1．精密水准仪 精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平视线和精确地读取读数。为此，在结构上应满足： （1）水准器具有较高的灵敏度。如DS1水准仪的管水准器τ值为10″/2mm。 （2）望远镜具有良好的光学性能。如DS1水准仪望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高。十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划。 （3）具有光学测微器装置。可直接读取水准尺一个分格（1cm或0.5cm）的1/100单位（0.1mm或0.05mm），提高读数精度。 （4）视准轴与水准轴之间的联系相对稳定。精密水准仪均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。 2．精密水准尺 精密水准仪必须配有精密水准尺。这种尺一般是在木质尺身的槽内，安有一根因瓦合金带。带上标有刻划，数字注在木尺上。精密水准尺须与精密水准仪配套使用。 精密水准尺上的分划注记形式一般有两种： 一种是尺身上刻有左右两排分划，右边为基本分划，左边为辅助分划。基本分划的注记从零开始，辅助分划的注记从某一常数K开始，K称为基辅差。 另一种是尺身上两排均为基本划分，其最小分划为10mm，但彼此错开5mm。尺身一侧注记米数，另一种侧注记分米数。尺身标有大、小三角形，小三角形表示半分米处，大三角形表示分米的起始线。这种水准尺上的注记数字比实际长度增大了一倍，即5cm注记为1dm。因此使用这种水准尺进行测量时，要将观测高差除以2才是实际高差。
3．精密水准仪的操作方法 精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本相同，只是读数方法有些差异。在水准仪精平后，十字丝中丝往往不恰好对准水准尺上某一整分划线，这时就要转动测微轮使视线上、下平行移动，十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住的分划线读数为m、dm、cm。此时视线上下平移的距离则由测微器读数窗中读出mm。实际读数为全部读数的一半。 二、自动安平水准仪 自动安平水准仪与微倾式水准仪的区别在于：自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系统中装置了补偿器。 1．视线自动安平的原理 当圆水准器气泡居中后，视准轴仍存在一个微小倾角α，在望远镜的光路上安置一补偿器，使通过物镜光心的水平光线经过补偿器后偏转一个β角，仍能通过十字丝交点，这样十字丝交点上读出的水准尺读数，即为视线水平时应该读出的水准尺读数。 由于无需精平，这样不仅可以缩短水准测量的观测时间，而且对于施工场地地面的微小震动、松软土地的仪器下沉以及大风吹刮等原因，引起的视线微小倾斜，能迅速自动安平仪器，从而提高了水准测量的观测精度。 2．自动安平水准仪的使用 使用自动安平水准仪时，首先将圆水准器气泡居中，然后瞄准水准尺，等待2～4秒后，即可进行读数。有的自动安平水准仪配有一个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，确认补偿器能正常作用再读数。 三、电子水准仪简介 电子水准仪的主要优点是： （1）操作简捷，自动观测和记录，并立即用数字显示测量结果。 （2）整个观测过程在几秒钟内即可完成，从而大大减少观测错误和误差。 （3）仪器还附有数据处理器及与之配套的软件，从而可将观测结果输入计
实训一自动安平水准仪的认识与使用 一、实验目的 熟悉自动安平水准仪的基本构造，初步掌握自动安平水准仪的使用方法。 二、实验内容 1、熟悉DS3型自动安平水准仪的基本构造，了解其主要部件的名称、作用和使用方法。 2、练习自动安平水准仪的安置、瞄准和读数。 3、测量地面上两点间的高差。 三、仪器和工具 DS3型自动安平水准仪1台，水准尺2根，自备计算器、铅笔、小刀、记录板。 四、方法和步骤 1、安置仪器 将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将脚尖踩入土中。再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。 2、认识仪器 指出仪器各部件的名称，了解其作用并熟悉其使用方法，同时弄清水准尺的分划与注记，掌握读尺方法。 3、粗略整平 粗略整平就是旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器大致水平。先用双手同时向内（或向外）转动一对脚旋钮，使圆水准器气泡移动到中间，再转动另一只脚旋钮使圆气泡居中，通常需反复进行。注意气泡移动的方向与左手拇指或右手食指运动的方向一致。 4、瞄准水准尺与读数 （1）瞄准 转动目镜调焦螺旋进行对光，使十字丝分划清晰；然后竖立水准尺于某地面点上，松开自动安平水准仪制动螺旋，转动望远镜，用准星和照门粗略瞄准水准尺，旋紧制动螺旋；转动物镜调焦螺旋，使看清水准尺影像；再转动水平微动螺旋，使十字丝纵丝靠近水准尺一侧；若存在视差，则应仔细进行目镜调焦和物镜调焦予以消除。 （2）读数 用中丝在水准尺上读取4位读数，即m，dm，cm及mm位。读数时应先估出mm数，然后按m，dm，cm及mm，一次读出4位数。 5、测定地面两点间的高差。 （1）在地面选定A、B两个较坚固的点作后视点和前视点，分别立尺。 （2）在A、B两点之间安置自动安平水准仪，使仪器至A、B两点的距离大致相等。 （3）每人独立安置仪器、粗平、照准后视点A点上的水准尺后读数，此为后视读数，并记入附表中测点A一行的后视读数栏下；再照准前视点B点上的水准尺，读取前视读数，并记入附表中测点B一
土木基础知识，水准仪标尺读数方法！ 标尺又称塔尺，通常情况下有正反面两种读数，一面为精确读数，刻度精确到毫米，直接读出就行，一般在距离比较近的状态下使用！另一面毫米为估读，尺面显示的是一个格为5毫米，读数时需要估读出毫米，这种也就在距离较远，精确刻度看不清下使用！接下来为您介绍水准仪标尺读数方法。水准仪(l e v el) 1、望远镜(te l e sc o p e) ——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。 2、水准器(bu b b l e) 有两种：圆水准器(ci r cu l a r b u b bl e) ——精度低，用于粗略整平；水准管(bu bb l e tu be) ——精度高，用于精平。
特性：气泡始终位于高处，气泡在哪处，说明哪处高。 3、基座(t ri b r a ch)在使用水准仪抄平时，标尺读数是困扰初入门技术人员的一个拦路虎，以下以图例说明读数方法： 望远镜视线精确水平后的瞬间，应立即利用中丝在尺上读数。读数时应从小数往大数读，并估读至毫米。必须读出四个数字。读数完毕后应再检查一下水准管气泡是否仍然居中。读数后用后视减前视计算高差。如果是自动安平的水准仪，整平后直接读数就行了。具体读数方法细看水准尺，只要尺上会读，在望远镜里就能会读了，一小格是一厘米。例如：
图中1.5边上的反E最下角带个尖出来的那黑道为1.5、反E下边的一个白道为0.01一个黑道为0.01（2个白的不到2个黑的）从上向下读正好0.038不到0.04。 水准尺(l e v el i n g s ta f f)水准尺主要有：单面尺、双面尺和塔尺。 1、尺面分划为1cm，每10cm处（ E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687m m，
实验一水准仪的认识与使用 一、目的和要求 （1）了解DS3自动安平水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称和作用。 （2）掌握DS3自动安平水准仪的安置、瞄准和读数方法。 （3）测定地面两点间高差。 二、仪器和工具 南方DS3自动安平水准仪1，水准脚架1，水准尺2，记录板1。 三、实验内容 （1）认识DS3自动安平水准仪的构造和各操作部件的名称、作用和操作方法。 （2）练习水准仪的安置整平。 （3）练习水准尺的读数方法。 （4）初步练习高差的观测、记录及计算方法。 四、实验方法与步骤 1．安置仪器 将脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，踩实架腿。再开箱取出仪器将其固连在三角架上。 2．认识仪器 指出仪器各部分的名称，了解其作用并熟悉其使用方法，同时弄清水准尺的分划与注记。3．粗略整平 旋转水准仪基座上的三个脚螺旋，使圆水准器气泡居中。先用双手同时向内（或向外）转动一对脚螺旋，使圆水准器气泡移动到中间，再转动另外一只脚螺旋，使圆气泡居中，通常需要反复进行。注意气泡移动的方向与左手拇指或右手食指运动方向一致. 4．瞄准水准尺、精平与读数 （1）瞄准。甲将水准尺立于某地面点上，乙松开水平制动螺旋，转动仪器，用粗瞄器粗略瞄准水准尺，固定制动螺旋，用微动螺旋使水准尺大致位于视场中央；转动目镜对光螺旋进行对光，使十字分划清晰，再转动物镜对光螺旋，看清水准尺影像；转动水平微动螺旋，使十字丝纵丝靠近水准尺的一端，若存在视差，则应仔细进行物镜对光予以消除。 （2）精平。自动安平水准仪不需此操作，但要检查补偿器是否处在正常工作状态。（3）读数。用中丝在水准尺上读取4位读数，即米、分米、厘米及毫米，一次读出4位数，毫米级为估读数。读数后检查仪器视线是否精平。 5．测定地面两点间的高差 （1）在地面选定A、B两个坚固的点。 （2）在A、B两点间安置水准仪，使仪器至A、B两点的距离大致相等。 （3）竖立水准尺于A点上，瞄准点A上的水准尺，精平后读数，此为后视读数a，记入表中测点A一行的后视读数栏下。 （4）再将水准尺立于点B，瞄准点B的水准尺，精平后读取前视读数b，并记入表中测点B一行的前视读数栏下。计算A、B两点的高差h AB=a-b。 （5）按同法读取、记录水准尺红面读数，计算高差。检核黑面中丝读数加上水准尺常数K（4.687或4.787）减去红面中丝读数应不超过+3mm。 （6）换一人重新安置仪器，进行上述观测，直至小组所有成员全部观测测定完毕，小组各成员所测高差之差不得超过+5mm。 五、记录格式
水准仪使用方法及注意事项 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b ’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、保养与维修 1．水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用； 2．避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器； 3．每个微调都应轻轻转动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片； 4．仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理； 5．每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。 S3水准仪的结构和使用方法 (一) 水准测量仪器 水准测量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫。 1. 水准尺和尺垫 水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种，有2 m，3 m，5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型。水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺。 (1) 普通水准尺 材料：用木料、铝材和玻璃钢制成。 结构：尺长多为3 m，两根为一副，且为双面（黑、红面）刻划的直尺，每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划。每分米处注有数字，对一对水准尺而言，黑、红面注记的零点不同。黑面尺的尺底端从零开始注记读数，两尺的红面尺底端分别从常数4687 mm和4787 mm开始，称为尺常数K。即K1=4.687 m，K2=4.787 m。设尺常数是为了检核用。 （2）精密水准尺 材料：框架用木料制成，分划部分用镍铁合金做成带状。 结构：尺长多为3 m，两根为一副。在尺带上有左右两排线状分划，分别称为基本分划和辅助分划，格值1 cm。这种水准尺配合精密水准仪使用。 （3）尺垫（尺台）