钢尺的正确使用方法
不仅在机械行业上，在很多行业中都涉及到长度的测量，直尺就是很常见的测量工具，其中钢直尺就是使用非常普遍的测绘工具，但小编发现，在生活中其实我们在使用钢直尺上有很多的误区，或许不会导致大的误差但那样的做法毕竟不是很专业。因此小编发表本文引导大家从简单做起，从小事做起，培养良好的职业习惯。
钢直尺是最简单的长度量具，它的长度有150，300，500和1000 mm四种规格。图1-1是常用的150 mm钢直尺。
图1-1 150 mm钢直尺
钢直尺用于测量零件的长度尺寸(图1-2)，它的测量结果不太准确。这是由于钢直尺的刻线间距为1mm，而刻线本身的宽度就有0.1～0.2mm，所以测量时读数误差比较大，只能读出毫米数，即它的最小读数值为1mm，比1mm小的数值，只能估计而得。
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
图1-2 钢直尺的使用方法
a)量长度 b)量螺距 c)量宽度 d)量内孔 e)量深度 f)划线
如果用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸(轴径或孔径)，则测量精度更差。其原因是：除了钢直尺本身的读数误差比较大以外，还由于钢直尺无法正好放在零件直径的正确位置。所以，零件直径尺寸的测量，也可以利用钢直尺和内外卡钳配合起来进行。
钢尺量距的精密方法 当钢尺量距精度要求在1/10000以上时，要用精密量距法。 一、精密量距方法 1、纬纬仪定线 如4-7，精密量距前首先要清理场地，然后安置仪器于A点上，瞄准B点，用经纬仪定线。并用钢尺进行概量，以便在视线上依次定出比钢尺一整尺长略短的尺段，打下木桩，桩顶高出地面3～5c m。桩上画十字作为标记，十字纵向（沿直线方向）由经纬仪定出，横向与纵向垂直。 2、量斜距 量距要用检定过的钢尺，每组由5人组成，两人拉尺，两人读数，一人指挥并读温度和记录。丈量时后司尺员要用弹簧秤控制拉力（力的大小与钢尺检定时相同，30m的钢尺，一般施加100N）。前、后司尺员同时在钢尺上读数。每尺段要移动钢尺前后位置三次，三次测得的结果最大差值在3m m以内，取平均值作为该段的结果。同时记录温度，估读到0.5℃。 3、测高差 用水准仪测尺段木桩顶间高差，往、返测高差之差不超过±10m m，取平均值作为该段最终高差。 4、精密量距成果计算 精密量距中，每一尺段需进行尺长改正、温度改正和倾斜改正，求出改正后的水平距离。 （1）尺长改正 钢尺在标准拉力，标准温度下的检定长度＇，与其名义长度0一般不相等，其差值⊿=＇-0， 即为整尺长的尺长改正。任一尺段的尺长改正数为： ⊿d= （4-2-1）（2）温度改正 令钢尺在检定时的温度为t0℃，丈量时的温度为t℃，钢尺的线膨胀系数为（一般为 1.15×10-5～ 1.25×10-5/℃），则尺段的温度改正为： ⊿t=（t-t0） （4-2-2）（3）倾斜改正 设尺段长为，尺段两端点间的高差为h，则倾斜改正为： 将展成级数后代入得：
（4-2-3）综上所述，每一尺段改正后的水平距离： d=+△d+△t+△h （4-2-4） 二、钢尺的检定 钢尺的制造误差以及长期使用中的各种变形使得其实际长度和名义长度往往不同，因此在精密量距前必须对钢尺进行检定。钢尺检定应送专门的计量单位进行。检定多用平台法，在恒温下进行。将待检定的钢尺放在30m或50m的平台上，平台两端安有拉力架，以给钢尺施加标准拉力，然后用标准尺量测被检定钢尺，得到该钢尺在标准温度、标准拉力下的实际长度。最后给出尺长随温度变化的关系式，即尺长方程式。 式中： ——温度为t时的钢尺实际长度； ——钢尺名义长度； ——钢尺整尺长的尺长改正数； ——钢尺膨胀系数； ——钢尺检定时的温度； t——量距时的温度。
钢尺量距的一般方法（平坦地面）任务书班级学号姓名 一、任务目的与要求 能利用钢尺和有关辅助工具，采用一般量距的方法完成平坦地面上两点之间的钢尺量距，会运用公式计算距离，熟悉距离丈量精度的表示方法，了解钢尺量距的注意事项。 二、任务内容 ▲复习检测 复习距离丈量的工具和直线定线的方法，并完成下列题目。 1．距离丈量的工具主要有。 2．直线定线一般采用和两种方法。 3．标杆的作用是。 4．测钎的作用是。 ▲预习检测 预习平坦地面的距离丈量，完成下列练习。 1．钢尺量距的一般方法采用定线方法。 2．相对误差越小，精度越。（填高或低） （一）想一想 根据地面的情况不同，钢尺量距的一般方法有哪两种情况？ （二）学一学 1.在A、B两端点外侧（或端点处）各竖立一标杆。 2. 丈量第一整尺段。后尺手手持一测钎并持尺的零点端位于A点，前尺手携带一束测钎，同时手持尺的末端沿AB方向前进，到一整尺段处停下。由后尺手指挥，使钢尺位于AB方向线上，这时后尺手将尺的零点对准A点，两人同时用力将钢尺拉平，前尺手在尺的末端处插一测钎作为标记，确定分段点。 3. 丈量其余整尺段。然后，后尺手持测钎与前尺手一起抬尺前进，依次丈量第二、第三、……第n个整尺段， 4.丈量余长q。到最后不足一整尺段时，后尺手以尺的零点对准测钎，前尺手用钢尺对准B点并读数q 5.计算D往=nl+q往 6.返测。为防止错误和提高测量精度，需要往、返各丈量一次。同法，由B
→A 进行返测，得到D 返=nl+q 返。 7．计算往、返测平均值：D 平均=（D 往+D 返）/2 8.计算往、返丈量的相对误差K ： （三）练一练 用30m 长的钢尺往返丈量平坦地面A 、B 两点间的水平距离，丈量结果分别为：往测4个整尺段，余长为9.98m ；返测4个整尺段，余长为10.02m 。计算A 、B 两点间的水平距离D 平均及其相对误差K 。 解：D AB = nl+q 往= D BA = nl+q 返= D 平均= K= （四）动一动 要求用2米长的钢尺对教室里C 、D 两点之间的距离进行往、返丈量，并计算D 平均和相对误差K 。 1．讨论如何完成任务。 2．请两小组分别完成C 、D 两点之间距离的往、返丈量工作，其他组的同学观察并评价。 3．完成下列计算： D CD = nl+q 往= D DC = nl+q 返= D 平均= K= （五）思一思 1.今天我们学会了什么？ 2.量距中应注意哪些问题？ （六）做一做 见《建筑工程测量学习指导与练习》，第26页第一大题填空题的第6、7小题；第27页第二大题判断题的第5、6、7小题；第29页第五大题第1小题。 b f av av b f 1D D D D D D K -=-=
1、（B） 2、（A） 3、（D） 4、（A） 5、（C） 6、（A） 7、（B） 8、（B） 9、（B）10、（A）11、（A）12、（A）13、（B）14、（D）15、（A）16、（A）17、（D）18、（B） 第四章距离测量（练习题） 一、选择题 1、若钢尺的尺长方程式为：L=30m++×10-5×30×（t-20℃）m，则用其在℃的条件下丈量一个整尺段的距离时，其温度改正值为（ B ）。 A．– B．+ C．– D．+ 2、某钢尺的尺长方程为：lt=（t-20℃）。现用该钢尺量的AB的距离为，则距离AB的尺长改正数为（ A ）。 A．– B．– C．+ D．+ 3、某钢尺的尺长方程为：lt=（t-20℃）。则该尺的名义长度为（ D ）。 A． B． C． D．30m 4、某钢尺的尺长方程为：lt=（t-20℃）。则该尺在标准温度和拉力的情况下，其实际长度为（ A ）。A． B． C． D．30m 5、对某一段距离丈量了三次，其值分别为：、、，且该段距离起始之间的高差为，则该段距离的值和高差改正值分别为（ C ）。 A．； B．；+ C．； D．；+ 6、对一距离进行往、返丈量，其值分别为和，则其相对误差为（ A ）。 A．1/6030 B．1/6029 C．1/6028 D．1/6027 7、已知直线AB间的距离为，用钢尺测得其值为，则该观测值的真差为（ B ）。 A．+ B．– C．+ D．– 8、一钢尺名义长度为30米，与标准长度比较得实际长度为米，则用其量得两点间的距离为米，该距离的实际长度是（ B ）。 A． B． C． D． 9、某一钢尺的名义长度为30米，其在标准条件检定时它的实际长度为米，则其尺长改正为（ B ）。A．– B．+ C．– D．+ 10、某一钢尺的名义长度为30米，其在标准条件检定时它的实际长度为米，设钢尺的膨胀系数为×10-5/°C，则其尺长方程为（ A ）。 A．L=30m++×10-5×30×（t-20℃）m B．L=+×10-5×30×（t-20℃）m C．L=30m++×10-5×（t-20℃）m D．L=+×10-5×（t-20℃）m 11、在山区丈量AB两点间的距离，往、返值分别为和，则该距离的相对误差为（ A ）。
钢尺量距(steel tape measuring)改正 一． 量距工具 有：钢尺(steel tape)、标杆(measuring bar)、垂球(plumb bob)、测钎(measuring rod)、温度计(thermometer)、弹簧秤(spring balance)。 二．钢尺量距 钢尺量距最基本的要求——平、准、直 按精度分：一般量距和精密量距 （一）一般量距步骤 1．定线(line alignment)。按精度分：目估法和经纬仪法。 2．丈量。 （1）喊“预备”、“好”前后尺手同时读数。 （2）在山区丈量时，可采用平量法、斜量法。 3．内业成果整理。 丈量精度用“相对误差”来衡量： ()XXX D D D D K /12=+-=返往返 往 要求：一般量距≤1/3000(平坦)，≤1/1000（山区）。 （二）精密量距步骤（*） 1． 经纬仪定线。在桩顶画出十字线。 2．精密丈量。 （1） 前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。 （2） 前读尺员发“预备”，后读尺员发“好”；此时前后尺手同时读数。 （3） 移动后尺整厘米刻划，按上述方法再测二次，三次较差不超限时（一 般不得超过2~3mm ），取平均值作为尺段结果。每测完一尺段，用温度计读取一次温度。 （4） 要进行往返测量。
记录格式见课本。 3．测量各桩顶间高差。 4．内业成果整理 某钢尺的尺长方程式：)(000t t l l l l t -+?+=α t l ——钢尺在t 温度时的实际长度；0l ——钢尺的名义长度 l ? ——检定时，钢尺实际长与名义长之差；α ——钢尺的膨胀系数 t ——钢尺使用时的温度；0t ——钢尺检定时的温度 斜距l 的各项改正： （1）尺长改正 l l l l k ?=?0 （2）温度改正 )(0t t l l t -=?α （3）倾斜改正 3 4 282l h l h l h --=? 故斜距l 经改正后为：h t k l l l l l ?+?+?+=?
第四章距离测量 一、学习目的与要求 学习目的 认识距离测量设备的组成部分及其用途，清楚距离测量原理，掌握距离测量方法。通过实验，达到独立操作仪器设备，完成水平距离的测量、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.认识距离丈量工具，了解钢尺量距的一般方法方法，学会量距成果的整理。 2.清楚视距测量的原理，掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。 3.了解电磁波测距的基本原理原理。 二、课程内容与知识点 1.钢尺量距 丈量工具：钢尺、测钎、垂球、标杆。 直线定线：在两点间定线、两点延长线上定线。 2.一般精度量距方法：前尺手，后尺手。标点、定点、对点、持平投点。往测、返测。相对误差，相对成果。 公式： 3.视距测量 视距测量的原理，视准轴水平、视准轴倾斜。 公式： 观测方法和步骤。
视距常数测定，视距测量误差分析。 掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。 5.电磁波测距简介 电磁波测距仪的分类：激光测距仪、微波测距仪及红外测距仪。 电磁波测距原理：通过光波在两点间传播的时间来确定距离。 公式： L=(1/2ct 三、本章小结 识记：水平距离，直线定线，量距相对误差，往返测量，视距测量，视距常数。 领会:定线原理，钢尺量距的方法，相对误差。视距测量计算公式中各符号的含义。光电测距原理。 应用：用钢尺按往返测，用一般的方法进行距离测量；再用经纬仪按视距测量的方法进行测量；比较计算结果和精度。 四、习题与思考题 1.如何衡量距离测量精度？用钢尺丈量了AB、CD两段距离，AB的往测值为307.82m，返测值为307.72m，CD的往测值为10 2.34m，返测值为102.44m，问两段距离丈量的精度是否相同?哪段精度高? 2.下列为视距测量成果，计算各点所测水平距离和高差。 测站H0=50.OOm 仪器高i=1.56m 中丝读数竖盘读数竖直角高差水平距离高程备注 点号上丝读数 下丝读数 尺间隔 1 1.845 1.40 86°28′ 0.960 2 2.165 1.40 97°24′
实验七钢尺距离丈量和全站仪距离测量 一、目的与要求 1．掌握钢尺一般量距方法。 2．钢尺量距相对误差应不大于1/3000。 3．了解全站仪各主要部件的名称和作用。 4．了解全站仪安装、瞄准和测量方法，基本操作要领。 5．了解全站仪测量水平距离、水平角、竖直角和高差方法及坐标测量方法。 二、计划与设备 1．实验时数安排2学时，以小班或大组15 ~2 5为单位 2．实验设备为钢尺、标杆、电子全站仪、反射棱镜、测杆、记录板、2米小卷尺、测伞。 3．在地面确定两个固定点用于钢尺量距，安置好全站仪和测杆反射棱镜。 4．先用钢尺一般量距方法测量地面两个固定点间的距离，再用全站仪测量水平距离进行比较，并演示全站仪测量水平角、竖直角、高差、坐标测量等其它方面的使用功能。 5．各大组在教师直接指导下，轮流顺次操作全站仪。 6．每人验证钢尺量距和全站仪测距结果，记入实验报告七，实验结束时，每人上交一份实验报告七。 三、方法与步骤 1．钢尺量距一般方法：平坦地面的丈量工作，需由A至B沿地面逐个标出整尺段位置，丈量B端不足整尺段的余长，完成往测。 2．为了检核和提高测量精度，还应由B点按同样的方法量至A点，称为返测。以往、返丈量距离之差的绝对值|ΔD| 与往返测距离平均值D平均之比并化成分子是1的形式，即相对误差来衡量测距的精度。若精度符合要求，则取往返测量的平均值作为A、B两点的水平距离。 3．安置全站仪在A点上，对中整平，量取仪器高。 4．安置测杆反光镜于另一点B点上。 5．瞄准反光镜。瞄准时将望远镜的十字丝的横丝对准反光镜的镜心。 6．距离测量。 按全站仪各功能操作说明书中的操作菜单进行操作。 四、注意事项 1．前后尺手动作要配合，定线要直，尺身要水平，尺子要拉紧，用力要均匀，待尺子稳定时再读数或插测钎。用测钎要竖直插下。前、后尺所量测钎的部位应一致。 2．钢尺性能脆易折断，防止打结、扭曲、拖拉，并严禁车碾、人踏，以免损坏，用毕擦净。 3．望远镜不得对准太阳测距，太阳光会烧毁测距接收器。 4．在保养物镜、目镜和棱镜时，应吹掉透镜和棱镜上的灰尘，不要用手指触摸透镜和棱镜；只能用清洁、柔软的布清洁透镜，如需要，可用纯酒精弄湿后再用。不要使用其他液体，因为它可能损坏仪器的组合透镜。 5．全站仪属精密贵重测量仪器，要防日晒、防雨淋、防碰撞震动。严禁仪器直接照准太阳。 6．中心螺旋要旋紧。 实验报告七钢尺距离丈量和全站仪距离测量 日期班 组姓名仪器编号 一、钢尺距离丈量
第四章 距离测量与直线定向 单选题 1、距离丈量的结果是求得两点间的（ B ）。 A.斜线距离 B.水平距离 C.折线距离 D.坐标差值 2、用钢尺进行一般方法量距，其测量精度一般能达到（ C ）。 A.1/10—1/50 B.1/200—1/300 C 1/1000—1/5000 D.1/10000—1/40000 3、在测量学中，距离测量的常用方法有钢尺量距、电磁波测距和（ A ）测距。 A.普通视距法 B.经纬仪法 C.水准仪法 D.罗盘仪法 4、为方便钢尺量距工作，有时要将直线分成几段进行丈量，这种把多根标杆标定在直线上的工作，称为（ B ）。 A.定向 B.定线 C.定段 D.定标 5、用钢尺采用一般方法测设水平距离时，通常（ D ）。 A.用检定过的钢尺丈量 B.需要加尺长改正、温度改正和高差改正 C.需要先定出一点，然后进行归化 D.不需要加尺长改正、温度改正和高差改正 6、在距离丈量中衡量精度的方法是用（ B ）。 A.往返较差 B.相对误差 C.闭合差 D.中误差 7、往返丈量一段距离，均D =184.480m ，往返距离之差为+0.04m ，问其精度为（ D ）。 A.0.00022 B.4/18448 C.2.2×10-4 D.1/4612 8、某段距离丈量的平均值为100m ，其往返较差为+4mm ，其相对误差为（ A ）。 A.1/25000 B.1/25 C.1/2500 D.1/250 9、某段距离的平均值为100 m ，其往返较差为+20mm 。则相对误差为（ C ）。 A.0.02/100 B.0.002 C.1/5000 D.2/200 10、往返丈量直线AB 的长度为：AB D =126.72m ，BA D =126.76m ，其相对误差为（ A ）。 A.K=1/3100 B.K=1/3500 C.K=0.000315 D.K=0.00315 11、对一距离进行往、返丈量，其值分别为72.365m 和72.353m ，则其相对误差为（ A ）。 A.1/6030 B.1/6029 C.1/6028 D.1/6027 12、测量某段距离，往测为123.456m ，返测为123.485m ，则相对误差为（ A ）。
第一节钢尺量距 一、量距的工具 1．钢尺 钢尺是用薄钢片制成的带状尺，可卷入金属圆盒内，故又称钢卷尺。尺宽约10～15mm，长度有20m、30m和50m等几种。根据尺的零点位臵不同，有端点尺和刻线尺之分。 钢尺的优点：钢尺抗拉强度高，不易拉伸，所以量距精度较高，在工程测量中常用钢尺量距。 钢尺的缺点：钢尺性脆，易折断，易生锈，使用时要避免扭折、防止受潮。 2．测杆 测杆多用木料或铝合金制成，直经约3cm、全长有2m、2.5m及3m等几种规格。杆上油漆成红、白相间的20cm色段，非常醒目，测杆下端装有尖头铁脚，便于插入地面，作为照准标志。 3．测钎 测钎一般用钢筋制成，上部弯成小圆环，下部磨
尖，直径3～6mm，长度30～40cm。钎上可用油漆涂成红、白相间的色段。通常6根或11根系成一组。量距时，将测钎插入地面，用以标定尺端点的位臵，亦可作为近处目标的瞄准标志。 4．锤球、弹簧秤和温度计等 锤球用金属制成，上大下尖呈圆锥形，上端中心系一细绳，悬吊后，锤球尖与细绳在同一垂线上。它常用于在斜坡上丈量水平距离。 弹簧秤和温度计等将在精密量距中应用。 二、直线定线 水平距离测量时，当地面上两点间的距离超过一整尺长时，或地势起伏较大，一尺段无法完成丈量工作时，需要在两点的连线上标定出若干个点，这项工作称为直线定线。按精度要求的不同，直线定线有目估定线和经纬仪定线两种方法。现介绍目估定线方法：
图4-5 目估定线 如图4-5所示，A、B两点为地面上互相通视的两点，欲在A、B两点间的直线上定出C、D等分段点。定线工作可由甲、乙两人进行。 （1）定线时，先在A、B两点上竖立测杆，甲立于A点测杆后面约1～2m处，用眼睛自A点测杆后面瞄准B点测杆。 （2）乙持另一测杆沿BA方向走到离B点大约一尺段长的C点附近，按照甲指挥手势左右移动测杆，直到测杆位于AB直线上为止，插下测杆（或测钎），定出C点。 （3）乙又带着测杆走到D点处，同法在AB直线上竖立测杆（或测钎），定出D点，依此类推。这种从直线远端B走向近端A的定线方法，称为走近定线。直线定线一般应采用“走近定线”。
第四章距离测量（练习题） 一、选择题 1、若钢尺的尺长方程式为：L=30m+0.008m+1.2×10-5×30×（t-20℃）m，则用其在26.8℃的条件下丈量一个整尺段的距离时，其温度改正值为（）。 A．–2.45mm B．+2.45mm C．–1.45mm D．+1.45mm 2、某钢尺的尺长方程为：lt=30.000-0.003+1.2×10-5×30×（t-20℃）。现用该钢尺量的AB的距离为100.00m，则距离AB的尺长改正数为（）。 A．–0.010m B．–0.007m C．+0.005m D．+0.007m 3、某钢尺的尺长方程为：lt=30.000-0.003+1.2×10-5×30×（t-20℃）。则该尺的名义长度为（）。A．29.997m B．30.003m C．0.003m D．30m 4、某钢尺的尺长方程为：lt=30.000-0.003+1.2×10-5×30×（t-20℃）。则该尺在标准温度和拉力的情况下，其实际长度为（）。 A．29.997m B．30.003m C．0.003m D．30m 5、对某一段距离丈量了三次，其值分别为：29.8535m、29.8545m、29.8540m，且该段距离起始之间的高差为-0.152m，则该段距离的值和高差改正值分别为（）。 A．29.8540m ；-0.4mm B．29.8540m ；+0.4mm C．29.8536m ；-0.4mm D．29.8536m ；+0.4mm 6、对一距离进行往、返丈量，其值分别为72.365m和72.353m，则其相对误差为（）。 A．1/6030 B．1/6029 C．1/6028 D．1/6027 7、已知直线AB间的距离为29.146m，用钢尺测得其值为29.134m，则该观测值的真差为（）。A．+0.012m B．–0.012m C．+0.006m D．–0.006m 8、一钢尺名义长度为30米，与标准长度比较得实际长度为30.015米，则用其量得两点间的距离为64.780米，该距离的实际长度是（）。 A．64.748m B．64.812m C．64.821m D．64.784m 9、某一钢尺的名义长度为30米，其在标准条件检定时它的实际长度为30.012米，则其尺长改正为（）。 A．–0.012mm B．+0.012mm C．–0.006mm D．+0.006mm 10、某一钢尺的名义长度为30米，其在标准条件检定时它的实际长度为30.012米，设钢尺的膨胀系数为1.2×10-5/°C，则其尺长方程为（）。 A．L=30m+0.012m+1.2×10-5×30×（t-20℃）m B．L=30m-0.012m+1.2×10-5×30×（t-20℃）m C．L=30m+0.012m+1.2×10-5×（t-20℃）m D．L=30m-0.012m+1.2×10-5×（t-20℃）m 11、在山区丈量AB两点间的距离，往、返值分别为286.58m和286.44m，则该距离的相对误差为（）。
1．钢尺检定 钢尺由于材料原因、刻划误差、长期使用的变形以及丈量时温度和拉力不同的影响，其实际长度往往不等于尺上所标注的长度即名义长度，因此，量距前应对钢尺进行检定。 （1）尺长方程式 经过检定的钢尺，其长度可用尺长方程式表示。即 （4-6） 式中 lt —钢尺在温度t 时的实际长度（m ）； l 0—钢尺的名义长度（m ）； Δl —尺长改正数，即钢尺在温度t 0时的改正数（m ）； α—钢尺的膨胀系数，一般取α=1.25×10-5m/1℃； t 0—钢尺检定时的温度（℃）； t —钢尺使用时的温度（℃）。 式（4-6）所表示的含义是：钢尺在施加标准拉力下，其实际长度等于名义长度与尺长改正数和温度改正数之和。对于30 m 和50 m 的钢尺，其标准拉力为100N 和150N 。 钢尺的检定方法有与标准尺比较和在测定精确长度的基线场进行比较两种方法。下面介绍与标准尺长比较的方法。 可将被检定钢尺与已有尺长方程式的标准钢尺相比较。两根钢尺并排放在平坦地面上，都施加标准拉力，并将两根钢尺的末端刻划对齐，在零分划附近读出两尺的差数。这样就能够根据标准尺的尺长方程式计算出被检定钢尺的尺长方程式。这里认为两根钢尺的膨胀系数相同。检定宜选在阴天或背阴的地方进行，使气温与钢尺温度基本一致。 2．钢尺量距 平坦地面上的丈量方法 丈量步骤如下： (1) 后尺手手持一测钎并持尺的零点端位于A 点，前尺手携带一束测钎， 同时手持尺的末端沿AB 方向前进，到一整尺段处停下。 (2) 由后尺手指挥，使钢尺位于AB 方向线上，这时后尺手将尺的零点 对准A 点，两人同时用力将钢尺拉平，前尺手在尺的末端处插一测 钎作为标记，确定分段点。 (3) 然后，后尺手持测钎与前尺手一起抬尺前进，依次丈量第二、第 三、……第n 个整尺段，到最后不足一整尺段时，后尺手以尺的零 点对准测钎，前尺手用钢尺对准B 点并读数q ，则AB 两点之间的水 平距离为： n —整尺段数(即后尺手手中的测钎数)； l ——钢尺的整尺长度； q ——不足一整尺段的余长。 上述由A →B 的丈量工作称为往测，其结果称为D 往。 (4) 为防止错误和提高测量精度，需要往、返各丈量一次。同法，由B →A 进行返测，得到D 返。 (5) 计算往、返测平均值。 (6) 计算往、返丈量的相对误差K ，把往返丈量所得距离的差数除以该 000)(l t t l l l t -+?+= α
例：用一检定过的30米钢尺沿倾斜地面丈量AB 距离，数据见下表。该钢尺的尺厂方程式如下，请整理量距成果。 L=30m-1.8mm+1.2*10-5(t-20oC)*30m 注：钢尺膨胀系数α=0.0000115~0.0000125 ①尺长改正i o o i l l l l '?=? 943.23430 108.13??-=?-AB l =-0.0141m 932.23430 108.13??-=?-BA l =-0.0141m ②温度改正()i o i i t l t t l '-=?α ()943.234204.27102.15-?=?-tAB l =0.0209m ()932.234209.27102.15-?=?-tBA l =0.0223m ③高差改正i i i i i i i i i i i hi l h l h l h l h l l D l '-='-'-≈' --'='-=?28223 4222
943 .234254.22 ?-=?hAB l =-0.0137m 932.234254.22 ?-=?hBA l =-0.0137m ④改正后尺长hi ti i i i l l l l l ?+?+?+'= 0137.00209.00141.0943.234-+-=AB l =234.943+0.0209-0.0278 =234.943-0.0069 =234.936m 0137.00223.00141.0932.234-+-=BA l =234.932+0.0223-0.0278 =234.932-0.0055 =234.927m 距离：2 返 往D D D +==（234.936+234.927）/2=234.932 相对精度：D D D D k ?=?=1 =0.009/234.932=1/26100
实验四经纬仪视距测量与钢尺量距及直线定向 （综合性实验） 一、目的与要求 1、通过本综合实验使学生认识距离和高差测量的常用方法、各自的优、缺点和根据实际应用精度要求选择合适的测量方法； 2、掌握经纬仪视距法测量两点间水平距离、高差及其计算方法； 3、掌握用钢尺量距的一般方法，量距的相对较差应小于1/3000；并验证视 距测量的结果； 4、学会用罗盘仪测定直线的磁方位角，建立直线的方向的概念，定向误差 应小于1°。 二、实验组织和实验用具 5人/组。观测1人，记录、计算1人，立尺1人，前尺手1人，后尺手1人，定向及罗盘仪观测1人； DJ6级光学经纬仪1台，视距尺一把； 钢尺一把（30m），测钎一束，标杆3根。 三、方法和步骤 在地面上选择约70m的A、B两点，做上标记（或打下木桩，钉上小钉作为标记），在直线AB两端的外侧竖立上标杆。 （一）经纬仪视距法测量 1、在标记的A点安置、整平好经纬仪（使用锤球对中即可），量取仪器高i，竖直方向转动望远镜，观测竖盘读数的变化规律，写出竖直角的计算公式。 2、盘左瞄准B目标上的视距尺，用十字横丝切于标尺指定的分化处（0.8m、1.0m、1.2m…），读出下、上丝读数，记录于相应的表格中； 3、转动竖盘指标管水准器微动螺旋，使竖盘指标管水准气泡居中，读取竖盘读数L，记录并计算出竖直角α。 4、在相应的记录计算表格中完成视距测量的计算工作；
5、每个同学观测、记录计算一次，记录计算使用“测量实验（实习）记录计算手簿”：视距测量记录表。 （二）钢尺量距 1、往测：后尺手执持零端将尺零点对准A点，前尺手持尺盒并携带标杆和测钎沿A→B方向前进，行至一尺段（20m）处停下，听定向人员指挥左、右移动标杆插在AB的直线上；拉紧钢尺并保持水平，在整尺注记处插下测钎（或做下标记）。两尺手同时提起尺前进，后尺手行至测钎（或标记处），同前述方法依次丈量各尺段。最后不足一整尺段时，前尺手应仔细量出余长并记录；后尺手所收测钎数即为整尺段数，记录并计算AB距离。 2、返测：由B点向A点，按往测的方法量测BA的距离。 3、计算AB距离的平均值及相对较差，且检核相对较差是否超限。 4、记录计算使用“测量实验（实习）记录计算手簿”：钢尺量距（一般方法）记录表。 （三）罗盘仪定向 1、在A点安置罗盘仪，对中整平后，用瞄准装置瞄准B点标杆，旋松磁针的固定螺丝，放下磁针，待磁针静止后，读取磁针北端在刻度盘上的读数，即为AB直线的磁方位角。 2、在B点安置罗盘仪，同上述方法测定BA直线的磁方位角（即为AB直线的反磁方位角）。 3、检核正、反磁方位角的互差是否超限，计算方位角的平均值。 （四）实验成果分析 对上述两种距离测量的方法从优、缺点及精度等方面进行比较分析，从而理解根据实际应用精度要求选择相应的测量方法。 四、预习内容 《现代普通测量学》（王侬主编，清华大学出版社）第五章。
距离测量(钢尺、测距仪原理) 一、钢尺量距 城市一、二级导线边长，也可采用钢尺量距，钢尺量距还可用手测图，放线，房屋面积丈量等工作。 1．技术要求 一、二级导线边长采用钢尺量距时，一般使用30m或如50m76的刻有毫米分划的钢带尺，加弹簧秤往、返丈量。在乎坦地区采用铺地丈量，地面起伏不平时则悬空丈量。钢尺必须进行检定。丈量的边长应加倾斜、温度和尺长改正，若测区高程在100m以上时，还需进行投影改正。 普通钢尺量距的主要技术要求见表3—5。 表3-5普通钢吃量距的主要技术要求 2．钢尺检定 钢尺检定一般在校尺场上进行，检定时按外业量距的作业方法进行丈量，用较尺场上的120m长的基线检定钢尺时，应往返丈量各三次，用240m的基线检定钢尺时，应往返丈量各两次。 各次的距离较差不大于11100000。丈量时，每尺段错动尺三次读数，估读至0．5mm。钢尺检定的周期不应超过三个月，当一个测区开始和结束时，或尺子受外力影响或温度变化较大时，均应重新检定钢尺。 钢尺检定计算见示例表3—6。外业量距手簿和高差观测手簿从略。 钢尺检定的精度评定可按下列各式计算： 检定时基线丈量的平均值中误差No为： 各式中：n－单程丈量的次数； v－检定时基线丈量的平均值和单程丈量距离的较差； M基—基线长度L基的中误差； L—钢尺的尺长。 量距导线作业用的钢尺，须进行检定，检定相对中误差超过1／50000。
3．量距方法 (1)定线将经纬仪安置在待量边的一端点，照准另一端点目标，然后指挥定线人员沿着待量边方向线分段，每尺段长度应略短于钢尺全长，分段点横向偏离方向线不得超过5厘米。如若在沥青或水泥路面上可贴画有十字线的白胶布(或白纸)作为分段点标志，若在松软的土质地面上则应打入木桩作为标记，测线方向地面有起伏时，应进行悬空丈量，此线分段点应架设轴杆架或打入高木桩。 (2)高差测量用普通工程水准仪测量各分段两端点的高差，以便进行距离的倾斜改正。其结果应符合表3—5的规定。 (3)量距距离丈离时应加固定拉力，如弹簧秤或重锤、铺地丈量时，拉力一般为100N，悬空丈量时拉力为150N。 单尺丈量时先进行往测，丈量时钢尺的零端为前尺，弹簧书秤在后尺，前后尺端均挂在拉力杆上。丈量时，将尺沿测线铺平(不扭转尺面)，前尺后尺分别对准尺段两端点的十字标志，由后尺发出“准备”呼号，此前时，后尺同时用力拉紧钢尺，当单簧秤指到要求的拉力时，后尺立即喊“好”并同时读数(前之、后尺)，这样第一组数完成后，错动钢尺，重复上述操作读第二组数，直到完成要求的读数次数，记录员要及时检查各次测数的距离较差应不大于2mm。当符合要求后，即向前丈量第二个尺段，依此类推量完一条导线边的距离，在丈量一条导线边的前、后均应记录钢尺温度，接着第二条的往测。返测在全部完成往测后逐条进行，也可往测一条边，接着返测一条边。 可采用双尺单向丈量代替往返丈量。 钢尺量距应丈量两次，在下列情况下须进行各项改正： a．尺长改正数超过1／10000时，应加尺长改正； b．量距时平均尺温与检定时温度相差±10℃时，应进行温调度改正；
《土木工程测量》课程实验报告 实验编号：9 实验内容：钢尺量距与直线定向 年级专业：____________________________ 组别：No._________________________ 组长：___________ 学号：______________ 组员：___________ 学号：______________ ___________ ______________ ___________ ______________ ___________ ______________ ___________ ______________ 报告日期：________年_________月________日
教师评语： 成绩等级：评阅人签名：
《土木工程测量》实验任务书 实验九：钢尺量距与直线定向 一、目的与要求 练习量距的基本动作，掌握量距的要领与计算方法； 掌握用花杆定直线的方法； 本次实验要求距离丈量的相对误差1/2000。 二、计划与仪器准备 实验学时：2学时 主要设备：经纬仪1台 三角架1副 钢卷尺（30m）1把 花杆3根 测钎4根 记录板1块 三、方法与步骤 在较平坦的地面上标定出相距大约80-100米的A、B两点； 用经纬仪的方法进行直线定线，并用测钎桩定好各测段； 距离丈量： 在A、B 两点竖立花杆； 后尺手持测钎一根，手持钢尺零端划端点A。前尺手持测钎一串，手持钢尺末端及花杆，沿丈量方向前进，走到约一整尺段时为止，并将尺拉直； 后尺手将测钎插在起点A，并将钢尺零端大致对准测钎，指挥前尺手左右移动进行直线定线，把花杆立到直线方向上，同时做好记号； 前尺手将钢尺适当拉紧，并目估使尺水平，后尺零端对准测钎，前尺手取测钎对准钢尺末端垂直插入地面； 量完第一尺后，后尺手拔起A点的测钎和立于A 点的花杆后，与前尺手抬尺前进，直至后尺手到达第一个分段点为止； 重复以上操作，丈量第二个整尺段，如此继续向前丈量，后尺手随时收起前尺手所插测钎记取丈量的整尺段数。最后丈量不足整尺段的余长； 按同样方法，从B点起返测量至A 点； 当往返丈量的相对误差不超过规定时，去往返丈量的值平均为AB 两点间的测量结果。 四、实验报告要求 每位同学独立完成各自的实验报告； 实验报告的填写要求字迹工整、清晰，不得涂改。如果发生书写错误，请用双实线段将错误之处划去，并在其边上将正确的文字或者数字补上； 各组长将本组组员的实验报告收齐后附在本任务书后，统一上交给指导老师。 五、注意事项 以组为单位依次领取实验仪器，组长应指派专人负责清点数量和名称是否符合要求，检查仪器是否有损坏之处（外观、部件等）；一旦领取后，借出的仪器将被视为性能完好； 归还仪器时，应按照领取时的状况归还实验室。如发现仪器损坏、丢失，将会追究该组责任。情况严重的，将可能受到支付维修费用或者赔偿损失的经济责任； 三脚架安置高度适当，架头大致水平。三脚架确实安置稳妥后，才能把仪器连接于架头, 经纬仪与三角架之间的中心连接螺旋必须旋紧，防止仪器摔落；
实验七视距测量 一、目的与要求 1、掌握视距测量的观测、记录与计算方法。 2、采用三种方法对同一测点进行观测。 3、精度要求：往返测得水平距离的相对误差K≤1/300，高差之差?h≤6mm/100m。 二、仪器和工具 经纬仪（配三脚架）1台、视距尺（水准尺）1把，自备铅笔、计算器。 三、观测方法 1、将经纬仪安置于测站点A上（假定A点高程H A＝100.00m），对中、整平，量取仪器高i（读至cm）；在B点竖立视距尺。 2、水平视线法 （1）用盘左位置瞄准B点上的视距尺，调节竖盘水准管微动螺旋使竖盘水准管气泡居中，同时调望远镜微动螺旋使竖盘读数为视线水平时的固定读数（90°或270°），这时望远镜视线水平。 （2）读取视距丝上丝、下丝读数（读至mm），求尺间隔l1；读中丝读数v1（或取上丝、下丝读数的平均值，读至cm）。 （3）计算：D＝100 l1，h＝i－v1 3、仪器高法 （1）盘左，用望远镜中横丝瞄准视距尺上读数为i的位置，读取上丝、下丝读数，求得尺间隔l2； （2）调节竖盘水准管微动螺旋，使竖盘水准管气泡居中，读竖盘读数L（读至′），求竖直角α2（3）计算：D＝100 l2 cos2α2，h＝D tanα2 4、任意倾角法 （1）盘左，望远镜瞄准视距尺任意读数v3（最好使倾角大些），读取视距丝上丝、下丝读数（读至mm），求尺间隔l3；读中丝读数v3（或取上丝、下丝读数的平均值，读至cm）。 （2）调节竖盘水准管微动螺旋，使竖盘水准管气泡居中，读竖盘读数L（读至′），求竖直角α3（3）计算：D＝100 l3 cos2α3，h＝D tanα3＋i－v3 5、返测： 将仪器安置于B点，重新量取仪器高，在A点竖立视距尺，按上述方法观测、计算两点间水平距离D和高差h。检查往返测得水平距离和高差是否超限。 四、实验记录与计算表
钢尺量距的一般方法 确定地面点的位置，除需要测定角度、高程外，还要测定两点间的水平距离，有时还要测量某直线的方向。测定两点间水平距离的工作称为距离测量。按照所用的仪器、工具不同，距离测量的方法有钢尺量距、光电测距仪测距和视距法测距等。本章介绍前两者，后者在第八章中介绍。直线定向的方法也有多种，本章介绍罗盘仪测定磁方位角。 一、量距的工具 普通钢尺是钢制带尺，卷放在圆形盒内或金属架上。长度有20m，30m，50m等多种。钢尺的基本分划有三种：一种为厘米；第二种虽为厘米，但在尺端前10厘米内为毫米；第三种基本分划为毫米。因钢尺 的零分划位置不同，分为端点尺和刻线尺。端点尺的零点位于尺端，如4-1，刻线尺是以尺前端的一 刻线作为尺长的零点，如4-2。 钢尺量距中辅助工具有测钎4-3、标杆4-3、垂球和弹簧秤等。测钎用来标志所量尺段的起、止点。标杆用于标定直线，长3m，杆上涂以20c m间隔的红、白漆，以便远处清晰可见。弹簧秤用于控制量测时的拉力。 二、直线定线 在用钢尺量距时，如果地面两点间距离较长或地面起伏较大，需要分段进行量测。为了使所量线段在一条直线上，可在每一尺段首尾立标杆，这样将所量尺段标定在所测直线上的工作称为直线定线。 直线定线分为目估定线和经纬仪定线。一般钢尺量距采用目估定线，精密钢尺量距采用经纬仪定线，本节简单介绍目估定线法，经纬仪定线法将在下节中介绍。 目估定线的方法如下述。如4-4首先在待测距离两个端点A、B上竖立标杆，一个作业员立于端点A后1～2m处，瞄A、B，并指挥另一位持杆作业员左右移动标杆2，直到三个标杆在一条直线上。然后将标杆竖直插下。直线定线一般由远至近进行。 三、量距方法 1、平坦地区量距 首先在待测距离的两个端点做标志A、B两点，后司尺员持钢尺零端对准地面标志点A，前司尺员拿一组测钎持钢尺末端，丈量时前后司尺员沿定线方向拉紧拉平钢尺。前司尺员在尺末端分划处垂直插下一个测钎，这样就量定一个尺段。然后，前后司尺员同时将钢尺抬起前进。后司尺员走到第一根测钎处，用零端对准测钎，前司尺员拉紧钢尺在整尺段处插下第二根测钎。依此继续丈量。每量完一尺段，后司尺员要注意收回测钎。最后一尺段不足一整尺时，前司尺员在B点标志处读取刻划值。后司尺员手中测钎数为整 尺段数。不足一个整尺段的余长△，则水平距离D可按下式计算： D=N L+△ （4-1-1）式中： N——尺段数； L——钢尺长度； △——不足一整尺的余长。 2、倾斜地面距离丈量 在倾斜地面上量距，根据地形情况可用水平量距法和倾斜量距法。
测量学练习题 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
第四章 距离测量 一．填空题： 1. 距离测量中的距离是指两点间的（ ）。 2．常用的距离测量方法有（ ）、（ ）和（ ）等。 3．钢尺又称（ ），长度有（ ），（ ）等数种。钢尺的基本分划为 （ ），全长都刻有（ ）分划。 4．皮尺又称（ ），长度有（ ）、（ ）、（ ）等，尺的基本分划为（ ），（ ）和（ ）处有注记。 5．距离测量的其它辅助工具还有用于标定直线的（ ），用于标定尺段的（ ），用于斜坡上投点的（ ），用于对钢尺施加一定拉力的（ ），用于测定钢尺量距时温度的（ ）。 6．对于直线定线，一般情况下，可用（ ）目测定线，对于较远距离，需用（ ）定线。 7．在平坦地面，一般认为钢尺（ ）的结果就是水平距离。为防止错误和提高丈量精度，应（ ）丈量。对于高低不平地面，一般采用（ ）法。 8．钢尺在标准（ ）、标准（ ）的长度，称为钢尺的实际长度；尺面刻注的长度称为（ ）长度。由于制造误差，以及长期使用产生的变形使得钢尺的（ ）长度往往不等于其（ ）长度。因此，为了量得准确的距离，必须进行钢尺检定，以求出（ ）。 9．当量距精度要求不低于1/3000时， 尺长改正值大于尺长的（ ）1/10000时，应加（ ）尺长改正；量距时温度与标准温度相差（ ）时C 10 ，应加 （ ）温度改正；沿地面丈量的地面坡度大于（ ）1%时，应加（ ）高差改正。 10．钢尺量距的主要误差来源有（ ）误差、（ ）误差、（ ）误差、（ ）误差、（ ）误差和（ ）误差。 11．视距测量是利用望远镜内（ ）平面上的（ ）及刻有厘米分划的（ ），根据（ ）原理，可以同时测定两点间的 （ ）和（ ）。现被广泛地应用于（ ）测量中。其相对精度约为（ ）。 12．电磁波测距的仪器按其所采用的载波可分为（ ）测距仪、（ ）测距仪和（ ）测距仪。 13．微波测距仪和激光测距仪多用于（ ）测距，测距可达数十公里，一般用于（ ）；红外测距仪用于（ ）、（ ）程测距，一般用于 （ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 14．当地形（ ）、两点间高差（ ）而不便于进行（ ）测量时，可采用三角高程的方法测定两点间的高差和点的高程。 15．用钢尺往返丈量了一段距离，其平均值为184.26m ，当要求量距的相对误差为1/5000时，则往返丈量距离之差不能超过（ ）。 16．当钢尺比标准尺长，则丈量结果比实际距离（ ），当定线不准，则丈量结果比实际距离（ ），当钢尺不平，则丈量结果比实际距离（ ），当拉力偏大，则丈量结果比实际距离（ ），当温度比检定时低，则丈量结果比实际距离（ ）。
一、目的和要求 1、掌握钢尺量距的一般方法 2、钢尺量距时，读数及计算长度取至毫米。 3、钢尺量距时，先量取整尺段，最后量取余长。 4、钢尺往、返丈量的相对精度应高于1/3000，则取往、返平均值作为该直线的水平距离，否则重新丈量。 二.计划与仪器工具 1、实验时数安排两学时，每个实验小组6人。 2、每个实验小组配备50m钢尺一把，标杆三支，记录板一块。 三.方法与步骤 1、在地面上选定相距约80m的A、B两点插测钎作为标志，用目估法定向。 2、往测：后尺手持钢尺零点端对准A点，前尺手持尺盒和一个花杆向AB方向前进，至一尺段钢尺全部拉出时停下，由后尺手根据A点的标杆指挥前尺手将钢尺定向，前、后尺手拉紧钢尺，由前尺手喊“预备”，后尺手对准零点后喊“好”，前尺手在整50m处记下标志，完成一尺段的丈量，依次向前丈量各整尺段；到最后一段不足一尺段时为余长，后尺手对准零点后，前尺手在尺上根据B点测钎读数（读至mm）；记录者在丈量过程中在“钢尺量距记录”表上记下整尺段数及余长，得往测总长。 3、返测：由B点向A点用同样方法丈量。 4、根据往测和返测的总长计算往返差数、相对精度，最后取往、返
总长的平均数。 四.注意事项 1、钢尺量距的原理简单，但在操作上容易出错，要做到三清：零点看清——尺子零点不一定在尺端，有些尺子零点前还有一段分划，必须看清；读数认清——尺上读数要认清m,dm,cm的注字和mm的分划数；尺段记清——尺段较多时，容易发生少记一个尺段的错误。 2、钢尺容易损坏，为维护钢尺，应做到四不：不扭，不折，不压，不拖。用毕要擦净后才可卷入尺壳内。 五.上交实验报告 钢尺量距记录表