水准仪、经纬仪的检验和校正表格记录

水利工程测量课程作业习题实验指导书专业班级学号姓名太原理工大学水利科学与工程学院2009年9月第一章绪论一、填空1、大地水准面是水准面中与平均海水面重合并向大陆、岛屿延伸而形成的封闭面。

2、地面点到大地水准的铅垂距离，称为该点的绝对高程。

3、地面点到某一假定水准面的铅垂距离，称为假定高程（相对高程）。

4、高斯投影中，离中央子午线近的部分变形小，离中央子午线愈远变形愈大。

5、在高斯平面直角坐标中，有一点的坐标为x=685923m，y=20637680m，其中央子午线在6°带中的经度为117° 。

6、我国地形图采用全国统一规定的高是平面直角坐标，有一点的坐标为x=685923m，y=20637680m，位于6°带的第20带内。

7、某地面点的经度为118°50＇，它所在六度带带号为20，其六度带的中央子午线的经度是117°。

8、某地面点的经度为118°50＇，它所在三度带带号为40，其三度带的中央子午线的经度是120°。

9、确定地面相对位置的三个基本要素是水平角、距离及高程。

10、测量工作的基准面是大地水准面，基准线是铅垂线。

二、问答题1、什么叫大地水准面？高斯平面直角坐标系是如何建立的？答：与平均海平面吻合，并向大陆岛屿内延伸而形成闭合曲面的水平面称大地水准面，它是测量工作的基准面高斯平面直角坐标系是采用分带投影的的方法，每一投影带展开成平面，以中央子午线为纵轴x，赤道为横轴y，建立全国统一的平面直角坐标系统。

大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线。

2、测量学的平面直角坐标系与数学的平面直角坐标系有何不同？为什么？1、其与数学中平面直角坐标系相比，不同点：1．测量上取南北方向为纵轴（X轴），东西方向为横轴（Y轴）2．角度方向顺时针度量，象限顺时针编号。

因为测量上所用的方向是从北方向起按顺时针方向以角度记值，因此将数学上的平面直角坐标系的x轴和y轴互换后，数学上三角函数的计算公式可不加改变直接用于测量的计算中。

经纬仪的检验和校正本次检验经J2光学经纬仪1台，需用花杆2根、三角板1个、皮尺1把、记录板1个。

一、仪器各部件的检验仪器的表面洁净无灰尘、锈蚀，望远镜成像清晰，光学零件表面无油迹、霉点等缺陷。

仪器各运动机构转动灵活，制动螺旋没有松动、卡滞和影响操作的现象。

基座的3个脚螺旋及三角架均无松紧不适、晃动或卡死的现象。

二、照准部水准管轴的检验和校正检验方法：1、调节脚螺旋，使水准管气泡居中；2、将照准部旋转180°看气泡是否居中，如果仍然居中，说明满足条件，无需校正，否则需要进行校正。

校正方法：1、在检验的基础上调节脚螺旋，使气泡向中心移动偏移量的一半。

2、用拨针拨动水准管一端的校正螺旋，使气泡居中。

此项检验和校正需反复进行，直到气泡在任何方向偏离值在1/2格以内。

另外，经纬仪上若有圆水准器，也应对其进行检校，当管水准器校正完善并对仪器精确整平后，圆水准器的气泡也应该居中，如果不居中，应拨动其校正螺丝使其居中。

检验结果：用脚螺旋使照准部水准管气泡居中后，将经纬仪的照准部旋转180度，照准部水准管气泡偏离不到1格，因此不需校正。

三、十字丝的检验和校正检验方法：1、精确整平仪器，用竖丝的一端瞄准一个固定点，旋紧水平制动螺旋和望远镜制动螺旋。

2、转动望远镜微动螺旋，观察固定点是否始终在竖丝上移动，若始终在竖丝上移动，说明满足条件，否则需要进行校正。

校正方法：1、拧下目镜前面的十字丝的护盖，松开十字丝环的压环螺丝；2、转动十字丝环，使竖丝到达竖直位置，然后将松开的螺丝拧紧。

此项检验校正工作需反复进行。

检验结果：在墙上找一固定点，使其恰好位于经纬仪望远镜十字丝上端的竖丝上，旋转望远镜上下微动螺旋，该点一直位于十字丝的竖丝上，因此不需校正。

四、视准轴的检验和校正检验方法：1.度盘读数法安置仪器，盘左瞄准远处与仪器大致同高的一点A，读水平度盘读数为b1；2.倒转望远镜，盘右再瞄准A点，读水平度盘读数为b2；3.若b1-b2=±180°则满足条件，无需校正，否则需要进行校正。

附录一：仪器检验的方法（部分）经纬仪检验与校正一、照准部旋转是否正确的检验1、检验方法在检验之前，必须首先验校照准部上的水准管，使水准管轴垂直于仪器的垂直轴。

然后按下列程序进行检验。

（1）将仪器精确整平，使气泡居中，读气泡两端读数。

许多经纬仪的水准管刻划没有注记。

为便于读数，可设水准管中央刻划为零，注记由中央向两端增加。

如果观测者面对望远镜观测方向，此时气泡左端读数为“左”，右端读数为“右”，由气泡两端读数就可以确定气泡中心位置。

（2）顺时针方向旋转照准部，每旋转45°读气泡两端读数一次，连续顺转 3 周。

（3）逆时针方向旋转照准部，每旋转45°读气泡两端读数一次，连续逆转 3 周。

若照准部旋转正确，上述各位置气泡中心的变化，对 J1型仪器不应超过 2 格，对 J2不应超过 1 格。

如果气泡读数变化较大，并以照准部旋转两周为周期而变化，则照准部旋转不正确。

此时应送交修理单位检修。

否则在观测中，很难达到《规范》关于气泡中心位置偏离整置中心不得超过 1 格的要求。

二、水平轴不垂直于垂直轴之差的测定1、测定方法（1）在距经纬仪5m以远的墙壁上，有仪器指挥设置两个目标，一为高点，一为低点。

此两点应大致在同一铅垂线上，而且用仪器观测两点的垂直角的绝对值应大于3°，两绝对值应尽量相等，其差不得超过 30″。

（2）观测高低两点间的水平角 6 个测回，每测回间须换置水平度盘和测微器。

J1型180+i +i m2m2型180+i+iJ m22m式中m——测回数；ｉ——度盘格值。

每一个测回用盘左、盘右位置观测，且照准部沿同一方向旋转。

但在测完全部测回的一半以后，改变照准部的旋转方向。

观测限差： 2ｃ互差按高、低点方向分别比较，所有测回中J1型仪器不得超过 6″；J2型仪器不得超过10″。

所有测回中，角度值互差 J1型应小于 3″； J2型应小于 8″。

超限的测回应重测。

（ 3）观测高低点的垂直角和，用中丝法测 3 测回。

经纬仪的检验校正周晓林为了测得正确可靠的水平角和竖角，使之达到规定的精度标准，作业开始前必须对经纬仪进展检验校正。

一、经纬仪应满足的几何条件由经纬仪的测角原理可知，要保证观测精度，经纬仪的主要部件之间，即主要轴线和平面之间，必须满足一定的几何条件。

由图1可以看出，这些条件是：1.照准部管水准轴应与坚轴正交。

2.十字丝纵丝应与水平轴正交。

3.照准轴应与水平轴正交。

4. 水平轴应与坚轴正交。

5.竖盘指标差应近于零。

6.竖轴应与水平度盘面正交，且过度盘中心。

7.水平轴应与竖盘面正交，且过度盘中心。

以上条件在仪器出厂时，除6、7 两项已得到严格保证外，其它五项只是得到一定程度的满足。

再者，由于长期使用与搬运等因素，某些条件还会或多或少地被破坏。

因此，在作业前应查明仪器是否满足上述条件，如不满足那么应调整其所设置的调整装置，使之恢复应有的几何条件，以减少其对角度测量的影响。

前一项工作在测量中称为检验，后一项工作称为校正。

在地形测量中，应对前五项条件依次进展检验，如不符合要求要与时校正。

其检校原那么与水准仪一样。

二、经纬仪的检验与校正在对仪器进展五项检验校正之前，应先对仪器进展一般检视，即检查一下度盘和照准部旋转是否平滑自如；各种螺旋和望远镜运转是否灵活有效；望远镜视场中有无灰尘或斑点；度盘和测微尺的分划线是否清晰；仪器附件是否齐全。

然后再对仪器进展逐项检验和校正。

〔一〕照准部管水准轴应与竖轴正交1.检校目的整置仪器后，保证竖轴与铅垂线方向一致，即置水平度盘于水平位置。

2.检验方法先概略整平仪器，使管水准器与任意两个脚螺旋的联线平行，旋转脚螺旋使气泡居中，然后将照准部旋转，假设气泡仍居中，那么表示条件满足，否那么应校正。

图1它的原理如图1所示，当气泡居中时，说明水准轴已水平，此时，如果水准轴与竖轴是正交的，那么竖轴应处于铅垂方向，水平度盘应处于水平位置；假设水准轴与竖轴不正交，如图1－a所示，坚轴与铅垂线将有夹角，那么水平度盘与水准轴的交角也为。

实训一水准仪的认识与使用一、目的和要求（1）了解 DS3 水准仪的构造，认识水准仪各主要部件的名称和作用；（2）初步掌握水准仪的粗平、瞄准、精平与水准尺读数的方法；（3）测定地面两点间高差。

二、仪器和工具DS3 水准仪 1 台，水准尺 2 支，记录板 1 块，伞 1 把。

自备铅笔。

三、方法与步骤1.DS3 水准仪的认识与使用（1）安置水准仪在测站上松开架腿的蝶形螺旋，按需要调整架腿的长度，将螺旋拧紧。

将三脚架张开，使架头大致水平，并将架脚的脚尖踩入土中。

然后把水准仪从箱中取出，将其固连在三脚架上。

（2）认识水准仪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。

（3）粗略整平水准仪按“左手拇指规则”，先用双手同时反向旋转一对脚螺旋，使圆水准器气泡移至中间，再转动另一只脚螺旋使气泡居中。

通常需反复进行。

（4）瞄准水准尺瞄准水准尺的步骤是：转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰；松开水平制动螺旋，转动望远镜，通过望远镜上的缺口和准星初步瞄准水准尺，固定水平制动螺旋；转动物镜对光螺旋，使水准尺分划清晰；旋转水平微动螺旋，使水准尺影像的一侧靠近于十字丝竖丝（便于检查水准尺是否竖直）；眼睛略作上下移动，检查十字丝与水准尺分划像之间是否有相对移动（视差）；如果存在视差，则重新进行目镜与物镜对光，消除视差。

（5）精确整平水准仪转动微倾螺旋，使符合水准器气泡两端的像吻合。

注意微倾螺旋转动方向与符合水准管左侧气泡移动方向的一致性。

（6）读数用十字丝中丝在水准尺上读取 4 位读数。

读数时，先估读毫米数，然后按米、分米、厘米及毫米一次读出。

2.测定地面两点间高差（1）在地面上选择 A、B 两点；（2）在A、B 两点之间安置水准仪，使水准仪到A、B 两点的距离大致相等，并粗略整平；水准尺读数 /m 测站 点号高差/m 备注后视读数前视读数（3） 在 A 、B 两点上各竖立一根水准尺，先瞄准 A 点上的水准尺，精确整平后读数， 此为后视读数，记入表中。

水准仪的检验与校正普通水准仪的检验与校正1．圆水准器轴（圆球面中点和球心的连线）平行于仪器的竖轴检验：把仪器安置在三脚架上，转动脚螺旋，使圆水准器的气泡居中。

然后使仪器绕竖轴旋转180°，此时若圆水准器的气泡仍然居中，则说明此项条件满足。

校正：如气泡偏离圆水准器中心位置，先用脚螺旋使气泡退回一半，然后拨动圆水准器校正螺丝使气泡居中。

反复检验校正直至满足条件。

此外，还可以先按照经纬仪上盘水准管轴垂直于竖轴的检校方法，将水准仪上长水准管校正好，在长水准管水平的条件下，拨动圆水准器校正螺丝，使圆气泡居中。

2．十字丝横丝垂直于仪器竖轴检验：将水准仪在地上安置好，以横丝的一端瞄准远处一清晰固定的点，然后转动水平方向的微动螺旋，如该点始终在横丝上移动，说明横丝垂直于竖轴，否则应进行校正。

校正：松动十字丝环上相邻两校正螺丝，转动十字丝环，直到满足要求为止。

3．水准管轴平行于视准轴检验：在地面选定A、B两点，相距60~100m，置仪器于A、B之中点，对两端所立标尺进行观测得读数a1、b1（图4-237），a1－b1＝h即为两点间的正确高差。

然后将仪器搬近B点，紧靠B整置仪器，使望远镜目镜端靠近标尺，自物镜端观测水准尺，以铅笔尖指出圆孔中心在尺上的位置，在镜外读得B点标尺之读数b2（即仪器高）。

然后再对A点所立水准尺进行观测得读数a2。

若a2－b2＝a1－b1，则此项条件满足。

图4-237 水准管检验校正：若a2－b2不等于a1－b1，在A点上水准尺的正确读数应为a'2＝b2＋（a1－b1）＝b2＋h。

旋转望远镜微倾螺旋，使横丝对准A点标尺上的正确读数a'2，这时视准轴已水平，但气泡却偏离中心，拨动水准管校正螺丝使气泡居中。

此项检校要反复进行，直至仪器在B点所测之高差，与仪器在A、B的中点所测正确高差相差在3~4mm以内，就可以认为校正好了。

4．视准轴与水准管轴应平行（即无交叉误差）检验：安平仪器后，在距仪器约50m处竖立一水准尺。

实验指导目录测量实践须知实验一、水准仪的认识实验二、等外水准测量实验三、四等水准测量实验四、水准仪的检验与校正实验五、经纬仪的认识实验六、水平角测量（测回法）实验七、水平角测量(全圆测回法)实验八、视距测量实验九、经纬仪的检验与校正实验十、全站仪认识及使用实验十一、距离丈量与磁方位角的测定实验十二、碎部测量实验十三、经纬仪极坐标法放样实验十四、全站仪放样实验十五、路线纵断面测量测量实践须知一、实践目的使学员熟悉测量仪器的构造和使用方法，掌握测量工作的基本技能，验证和巩固课堂上所学的知识，理论联系实际，以培养学员的实际动手能力，分析问题和解决问题的能力。

在实践性环节中，养成学员认真负责的工作态度和严谨求实的工作作风。

二、实践要求1．实验实习前应认真阅读实验指导书和实习大纲，明确其目的与要求、方法与步骤、记录与计算规则，以保证按时完成测量任务。

2．严格遵守作息时间，不得迟到、早退或无故缺课，同组学员不得以任何借口代替缺课者完成本次实验和实习任务。

实验因故缺课者，另找时间自动补作，并由实验室老师签字方能认可。

实习超过3个单元不参加者，不给实习成绩。

3．实验实习记录必须用HB的铅笔认真填写。

要随测随记，字迹工整，不准先记在草稿纸上、然后誊入记录表格中，更不准随意涂改或伪造数据。

若发现有记录错误时，应将该数据用直线划去，然后将正确数据写在其上方。

为了避免听错或记错，记录者在记录时应向观测者复诵一遍。

绘图时，应用3H的铅笔绘制；图纸必须准确、整齐，力求美观。

4．数据取位，应严格按其观测精度执行。

若要求读至毫米，必须记录到毫米，比如1.340m不能记为1.34m。

数据凑整，应严格按“四舍六入、逢五单进双不进”的原则进行。

比如要求取位至毫米，则1.5625m应记为1.562m，1.2635m应记为1.264m。

5．每个小组应根据实验实习任务有计划地做好轮换，使每个同学都能亲自参加实验实习中的各人环节。

注意搞好团结配合，遇到困难或发生问题要互谦、互让，不要互相埋怨。

表3-2 水平角观测记录（方向观测法）仪器型号_____________日期________年_____月_____日天气__________观测者__________记录者__________测站目标水平度盘读数2c=左-（右+180°）盘左、盘右平均值2180）（右左归零方向值各测回归零方向平均值水平角值盘左盘右1 2 3 4 5 6 7 8 9°′″°′″″（0°00′26）″°′″°′″°′″0（1）A 0 00 00 179 59 25 -35 0 00 17 0 00 00 0 00 00105 06 18 B 105 01 00 285 01 03 -3 105 01 02 105 01 28 105 06 18180 54 21C 180 59 10 359 59 00 10 180 59 05 180 59 31 180 54 2173 59 21A 359 59 45 179 59 05 40 0 00 35 0 00 00 0 00 00（0 00 26）（90 01 10）0（2）A 90 01 02 270 01 00 2 90 01 01 0 00 00B 195 12 00 15 12 00 0 195 12 00 105 10 50C 270 50 00 90 50 00 0 270 50 00 180 48 50 A 90 01 40 270 01 00 40 90 01 20 0 00 00（90 01 10）表3-3 水平角观测记录（测回法）仪器型号_____________日期________年________月________日天气________观测者________记录者________测站目标竖盘位置水平读盘读数半测回角值一测回角值一测回角值备注°′″°′″°′″°′″O(1) A左0 00 0060 28 2560 28 3060 28 32B 60 28 25A右180 00 2560 28 35B 240 29 00O(2) A左90 00 5060 28 3060 28 35B 150 29 20A右170 01 2060 28 40B 330 30 00表3-3 竖直角观测记录仪器型号_____________日期________年________月________日天气________观测者________记录者________测站目标竖盘位置竖直读数半测回竖直角一测回竖直角备注°′″°′″°′″A B 盘左96 32 00 -6 32 00-6 32 11瞄准目标测杆底部盘右263 27 38 -6 32 22A C 盘左58 31 30 +31 28 30+31 28 37瞄准目标电线杆顶端盘右301 28 45 +31 28 45。

经纬仪、全站仪、水准仪及其配套设施除按规定对新仪器及定期进展全面送检外，还必须按表A.1～A.6 进展定期自检或送检。

如检查发现有外观变形、连接部位松动等情况，不得用于观测，需经过维修并检验合格后，才能投入使用。

对检验后的仪器常数、水准标尺每米真长等改正数，应确认其为显著后，方可对测值进展改正。

表中“作业前〞是指该监测工程首次观测前、更换仪器观测前、长途运输或剧烈震动或碰撞后观测前、仪器送检或外借后观测前、距上次检验间隔较长时间观测前。

表A.1光学经纬仪定期检验工程及频次要求表注1：经纬仪配套活动觇牌应在每年进展一次检验〔自检〕，首先应对觇牌的水准管轴及竖轴的垂直性、圆水准轴及竖轴的平行性等进展检校；活动觇牌零位、固定觇牌的图案中心轴及竖轴的重合性进展检验。

注2：测量仪器使用过程及该检验工程无关，那么可不进展该工程检验，如不使用光学对中器那么可不检验光学对中器对中误差、不进展距离观测那么可不检验测距局部检验工程。

表A.2光学经纬仪检验工程技术指标表表A.3 全站仪〔测角局部〕检验工程及频次要求表注1：测距时所用气象仪表包括通风温度表和空盒气压表应定期送有关气象部门检验，其中温度表每三年检验一次，气压表每年检验一次。

空盒气压表检定的工程：〔1〕补充订正值的检定；〔2〕温度改正系数的检定；〔3〕刻度改正值的检定。

通风温度表检定的工程：〔1〕通风器的检定；〔2〕温度表刻划的检定。

注2：全站仪配套目标棱镜应在每年进展一次检验〔自检〕，首先应对目标棱镜的圆水准轴及竖轴的平行性进展检校；目标棱镜纵横向偏心，用于高程观测的目标棱镜还包括高程向偏心进展检验。

表A.4 全站仪〔测角局部〕检验工程技术指标表表A.5 水准仪及其配套设施检验工程及频次要求表表A.6 水准仪及其配套设施检验工程技术指标表〔1〕全站仪检验1〕外观及一般功能检验〔A〕全站仪外表不应有碰伤、划痕、脱漆和锈蚀；盖板及部件应接合整齐，密封性好。

〔B〕光学部件外表无擦痕、霉斑、麻点及脱漆现象，镀膜面应无脱膜腐蚀现象；望远镜十字丝成像清晰，视场明亮，亮度均匀；目镜调焦及物镜调焦转动平稳，不应有分划影像晃动或自行滑动的现象。