水准仪的检验与校正

水准仪的检验与校正

一、检验步骤

1.重点：完成平行于准直轴（角度I）的圆形水准仪、十字线、水平线和水平管的检查

2.步骤：圆水准器检校――十字丝横丝检校――水准管平行于视准轴（i角）检校二、检验及校正1.圆水准器的检验

圆形水平仪的气泡居中后，将望远镜旋转180°并校正气泡（居中或不居中）

⑴转动脚螺旋使气泡退回偏离值的一半。

（2） 松开圆形水平仪背面中心的紧固螺钉，用校正针移动两个相邻的校正螺钉，然后移动另一个校正螺钉使气泡居中。（3） 以这种方式重复校准，直到气泡在任何方向居中，校准即可完成。最后，拧紧中央紧固螺钉。2.交叉线和交叉线检查

在墙上找一点，使其恰好位于水准仪望远镜十字丝左端的横丝上，旋转水平微动螺旋，用望眼镜右端对准该点（是否仍位于十字丝右端的横丝上）

纠正

⑴松开十字丝分划板座的固定螺丝，转动整个目镜座，使十字丝横丝与m点轨迹一致，再将固定螺丝拧紧。

（2） 当m点与水平线的偏差不明显时，通常不进行校正，可在操作中使用水平线中心部分的读数。3.I.角度检查

什么是水准仪的i角？水准仪的视准轴在垂直方向上与水准轴的投影夹角。水准仪的i角和角是不同的，角（交叉误差）是指水准仪的视准轴与水准管轴在水平面内投影的夹角。水准仪i角的消除方法是在观测时尽量将一起安置在测区范围的中间，而角在普通测量时影响较小，一般不予考虑，而在精密水准测量时必须要注意，其消除方法是在观测时按奇偶数站将仪器的一条固定的架腿分别安置在路线的左右两侧。

.检查步骤：

⑴选择一平坦地面，相距80m左右各打一木桩a、b，将仪器置于中点c，并使ac＝bc，⑵将水准仪安置于中点c处，在a、b两点竖立水准尺。用两次仪高法两次测定a至b点的高差。当两次高差的较差不大于3mm时，取两次高差的平均值hab作为两点高差的正确值。⑶将仪器安置于c′处即距b点2～3m处，精平仪器后，读出b点尺上的读数b2。由于i角较小，仪器离b点近，引起读数b2的误差可忽略不计，可视为水平视线的读数。于是，可根据已知高差hab反算求得视线水平时的后视应读数a2，即a2＝b2＋hab⑷将望远镜照准a点标尺，精平后读得的读数为α'2。若α'2＝α2，说明两轴平行。否则，存在i角，其值为：i=(α'2-α2)/dab×ρ\式中dab为ab两点间的平距。

实验三 水准仪的检验与校正

一、实验目的

了解水准仪主要轴线间的几何关系，掌握其检验校正的方法。

二、实验器具

水准仪、水准尺、尺垫、校正针、记录板、(需要小螺丝刀时可向指导教师借用)。

三、实验内容

(1)圆水准器的检验校正——圆水准轴平行仪器竖轴检验校正。

(2)望远镜十字丝的检验校正。

(3)长水准管检验校正——水准管轴平行视准轴的检验校正。

四、实验步骤

1、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正

（1）、检验

调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中，则圆水准器轴L′L′处于竖直位置。松开制动螺旋，使仪器绕其竖轴VV旋转180°，若气泡仍然居中，则说明VV轴也处在竖直位置，L′L′与VV平行，不需校正。若旋转180°后，气泡不再居中，则说明L′L′与VV不平行，两轴必然存在

交角δ，需要校正。

（2）、校正

校正时应先松开中间的紧固螺丝，然后根据气泡偏移方向用校正针拨动校正螺丝，使气泡向零位置移动偏离量的一半，转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中。

校正工作一般需反复进行2～3次才能完成，直到仪器转到任一位置，圆水准器气泡均处在居中位置为止，校正完成后注意拧紧紧固螺丝。

2、十字丝横丝垂直于仪器竖轴的检验与校正

（1）、检验

用十字丝中丝的一端瞄准一目标点M，然后用微动螺旋使望远镜缓慢转动，如果M点不离开中丝，说明中丝与仪器竖轴VV垂直，不需校正。若M点偏离了中丝，则需要校正。

（2）、校正

取下十字丝分划板护盖，放松十字丝分划板座的压环螺丝，微微转动十字丝分划板座，使M点对准中丝即可。检验校正需反复进行数次，直到M点不再偏离中丝为止。最后拧紧压环螺丝。3、水准管轴平行于视准轴的检验与校正

（1）、检验

在地面上选定相距约80m的A、B两点，并打入木桩或放置尺垫。安置水准仪于AB的中点。若水准管轴LL与视准轴CC平行，仪器精平后，分别读出A、B两点水准尺的读数a、b，根据两读数就可求出两点间的正确高差h。若LL轴与CC轴不平行，也不会影响该高差值的正确性，这是因为仪器到A、B点的距离相等，在所得读数a1、b1中，因两轴不平行所产生的偏差△是相同

水准仪的检查及校正

1.仪器的外观检查

望远镜旋转是否灵活、均匀；制动、微动螺旋及脚螺旋是否可靠，望远镜视场中的十字丝及目标能否调清晰，三脚架是否牢固。

2.圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正

检查方法：摆好仪器把圆水准气泡调居中，就转动仪器180度后，看圆水准气泡是否还居中，居中是好不居中就要校正

校正方法：就是架好仪器后，把圆水准气泡调居中，就转动仪器180度这时圆水准气泡肯定不居中，就先稍松圆水准器底部中央的固定螺丝，再拨动圆水准器的校正螺丝，使气泡往中心移动原本偏离的一半，然后就用角螺旋调气泡居中，然后就转180度，看圆水准气泡是否还居中，不居中就要重复划线部分，直至怎么转都居中。

3.十字丝横丝垂直于仪器竖轴的检验与校正

检查方法:架好仪器后调好仪器后，用十字丝交点瞄准明显一点目标，转动微调螺旋，使十字丝左右移动，若目标点始终不离开横丝，说明是好的，否则就要校正

校正方法：旋下十字丝分划板护罩，用螺丝刀松开十字丝分划板的固定螺丝，转动分划板，使目标与横丝重合，如此反复检校，直至满足要求为止，最后将固定螺丝旋紧，并旋上护罩。

4.管水准器轴平行于视准轴的检验与校正(也就是常说的i角)

检查方法:就是在相距80米的A、B两点，等距中间架好仪器后分别读数a1、b1;然后在距A点附近3米处架好仪器后，再分别读取a2、b2;然后计算两点高差h1=a1-b1（这个在中为正确高差），h2=a2-b2(这个存在一定误差的)，计算高差之差，△h=h2-h1，计算i角公式：i=△h×p(一个常数)÷S(AB间距)=△h×206265÷80, 式中p=206265,若i﹥20时就要校正

校正方法：旋转微倾螺旋，将十字丝横丝对到A点尺正确读数a2’=a2-△h,这时原来居中的管水准气泡会偏离中央位置，在保持读数不变的条件下，用校正针拨动管水准器上、下两个校正螺丝，使偏离的管水准气泡居中；注意：拨动上、下两校正螺丝前，应先稍旋松左右两个校正螺丝，且上、下两个校正螺丝在校正时应遵循“先松后紧”的规则，也就是要抬高管水准器的一端，应先松开上面的校正螺丝，让出了一定空隙，然后再旋进下面的校正螺丝，校正完毕，再旋紧，如此反复验校，直至i≤20为止。

测绘与导航定位技术协会仪器检测部

- 1 - 水准仪i角的检验和校正

一、i角的概念

水准仪望远镜的视准轴与水准管轴在理论上应该是平行关系，但是实际上视准轴与水准管轴都存在着夹角，我们把这个夹角在竖直面上的投影成为i角。i角误差是影响水准仪精度的最大因素，因此长时间使用的水准仪需要进行i角的检验与校正。在四等水准测量中，i角不大于20"就符合规范要求。当水准仪位于两尺正中间时，可以消除i角误差。

i角示意图

二、i角的检验和校正

方法一

检验

1）两尺之间相距80m,仪器架在两尺正中间，读出两尺黑面中丝的读数，算出两尺间的高差，在改变仪器高，第二次测出两尺间的高差，取两次的平均值记为h1.。（两次读数差值必须在在5mm内）。

2）仪器架在一个尺的外侧距此尺2~3m的地方，分别读出两尺黑面中丝的读数，则近尺读数为b，远尺读数为a，算出两尺的高差h2。

3）比较h1与h2之间的差值，如果绝对值在7之内，则符合规范，不需要校正。如果超出7，则i角超限，需要校正。

注释：tani=（h2-h1）/s（i代表i角 ,s代表两尺之间的距离，s=80m）

由高数极限可推出 i=(h2-h1 )/s

i的单位为弧度制，可转化为 i=(h2-h1 )ρ/s

(其中，ρ=180*3600"/π=206265″) 测绘与导航定位技术协会仪器检测部

- 2 - 由于i角不能大于20", 所以h2-h1 =20"*80*1000/206265=7.75

单位为mm.

校正

在2）的位置保持仪器不动，转动微倾螺旋使仪器的十字丝中丝在最远处水准尺上的读数为b+h1.松开水准管左右螺钉，调节水准管上下螺钉使水准管气泡居中（精平）。在完成校正后，旋紧左右螺钉。

注释：因为h1为在两尺正中间时所测的高差，不受i角影响，可以认为是正确的读数。读b的水准尺距离仪器很近，忽略了i角的影响，认为是正确读数。可设远处水准尺正确读数为x，则x-b=h1，因此可以得到远处水准尺x的正确读数为x=b+h1。此时读书正确，调节水准管。注意在校正过程时是反复多次的，在完成校正时应该再次检查是否合格。最后应该旋紧水准管的左右螺钉。