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(de)特(te)點(dian)(dian)(dian)主要是(shi)當(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)視(shi)線(xian)有微(wei)量傾斜(xie)時(shi)(shi)(shi)(shi)，補(bu)償(chang)(chang)器(qi)(qi)在重力作用下(xia)對(dui)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)作相對(dui)移動(dong),從(cong)而能自動(dong)而迅速地獲得視(shi)線(xian)水平時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)標尺讀(du)數。補(bu)償(chang)(chang)的(de)基(ji)本原(yuan)理是(shi)：當(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)視(shi)線(xian)水平時(shi)(shi)(shi)(shi)，與物(wu)鏡(jing)主點(dian)(dian)(dian)同高的(de)水準標尺上(shang)物(wu)點(dian)(dian)(dian)P構成(cheng)的(de)像點(dian)(dian)(dian)Z0應(ying)落(luo)在十(shi)字(zi)(zi)絲(si)交點(dian)(dian)(dian)Z上(shang)。當(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)對(dui)水平線(xian)傾斜(xie)一小角α后，十(shi)字(zi)(zi)絲(si)交點(dian)(dian)(dian)Z向上(shang)移動(dong)，但像點(dian)(dian)(dian)Z0仍(reng)在原(yuan)處，這樣(yang)即產生一讀(du)數差(cha)Z0Z。當(dang)很小時(shi)(shi)(shi)(shi)可以(yi)認為Z0Z 的(de)間距(ju)為α×f′（f′為物(wu)鏡(jing)焦距(ju)），這時(shi)(shi)(shi)(shi)可在光路中(zhong)K點(dian)(dian)(dian)裝一補(bu)償(chang)(chang)器(qi)(qi)，使光線(xian)產生屈折(zhe)角β，在滿足α×f′=β×s0（s0為補(bu)償(chang)(chang)器(qi)(qi)至十(shi)字(zi)(zi)絲(si)中(zhong)心(xin)的(de)距(ju)離，即KZ）的(de)條件下(xia)，像Z0就落(luo)在Z點(dian)(dian)(dian)上(shang)；或(huo)使十(shi)字(zi)(zi)絲(si)自動(dong)對(dui)儀器(qi)(qi)作反(fan)方向擺動(dong)，十(shi)字(zi)(zi)絲(si)交點(dian)(dian)(dian)Z落(luo)在Z0點(dian)(dian)(dian)上(shang)。

如光路中(zhong)不采用光線(xian)屈(qu)折而采用平移時，只要平移量等于Z0Z，則十字絲交(jiao)點(dian)Z落在像點(dian)Z0上(shang)，也(ye)同樣(yang)能達到Z0和(he)Z重合的(de)目的(de)。自動(dong)(dong)(dong)安平補償(chang)器按結構可分為(wei)活動(dong)(dong)(dong)物鏡、活動(dong)(dong)(dong)十字絲和(he)懸掛棱鏡等多種。補償(chang)裝置都有(you)一(yi)個“擺(bai)(bai)”，當(dang)望遠鏡視線(xian)略有(you)傾斜時，補償(chang)元(yuan)件將產生擺(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)，為(wei)使(shi)“擺(bai)(bai)”的(de)擺(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)能盡快地得(de)到穩定，必須裝一(yi)空氣阻(zu)尼(ni)器或磁力(li)阻(zu)尼(ni)器。這種儀器較微傾水準儀工(gong)效高、精(jing)度穩定，尤其(qi)在多風和(he)氣溫(wen)變(bian)化大的(de)地區作(zuo)業更為(wei)顯著。

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自動安平水準儀的使用方法

第一，安裝三腳(jiao)架(jia)，將三腳(jiao)架(jia)置于(yu)測點上(shang)方，三個腳(jiao)尖大致等距，同時要注意三腳(jiao)架(jia)的張角和(he)高度(du)要適(shi)宜，且應保(bao)持架(jia)面盡(jin)量(liang)水(shui)平，順時針(zhen)轉動腳(jiao)架(jia)下端的翼形手把，可將伸縮腿固定(ding)在(zai)適(shi)當的位置。

腳尖要(yao)牢固地(di)插(cha)入地(di)面，要(yao)保持三(san)腳架(jia)在(zai)測(ce)量過程中穩(wen)定可靠(kao)。

第二，將儀器小心地(di)放置(zhi)在三腳架上，然后(hou)用中心螺旋手把(ba)將儀器固定使之牢(lao)靠(kao)。

第三，就是儀(yi)器(qi)的整平過程。具體的操作過程如下：轉動望遠(yuan)鏡，使視準(zhun)軸平行(或垂(chui)直)于任意兩個(ge)腳(jiao)螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)的連線，然(ran)后以(yi)相反方(fang)向(xiang)同時旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)該兩個(ge)腳(jiao)螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)，使(shi)氣泡移至兩螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)的中(zhong)(zhong)心線上(shang)，最后，轉(zhuan)動第三(san)個(ge)腳(jiao)螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)使(shi)圓水準器氣泡居中(zhong)(zhong)。

第四，瞄(miao)(miao)準(zhun)標(biao)尺，具體(ti)的(de)步驟如(ru)下(xia)：首先調(diao)(diao)節視(shi)(shi)度(du)，使(shi)(shi)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)對(dui)著亮處，逆時(shi)(shi)(shi)針旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)望遠(yuan)目(mu)鏡(jing)(jing)，這時(shi)(shi)(shi)分(fen)劃(hua)板(ban)變得模糊(hu)，然(ran)后(hou)(hou)慢慢順時(shi)(shi)(shi)針轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)，使(shi)(shi)分(fen)劃(hua)板(ban)變得清(qing)晰可見時(shi)(shi)(shi)停(ting)止轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)。然(ran)后(hou)(hou)用(yong)光學(xue)粗瞄(miao)(miao)準(zhun)器粗略地瞄(miao)(miao)準(zhun)目(mu)標(biao)，注(zhu)意瞄(miao)(miao)準(zhun)時(shi)(shi)(shi)用(yong)雙眼(yan)同時(shi)(shi)(shi)觀測，一只眼(yan)睛(jing)(jing)用(yong)于(yu)注(zhu)視(shi)(shi)瞄(miao)(miao)準(zhun)口內的(de)十(shi)字絲，另(ling)外一只眼(yan)睛(jing)(jing)注(zhu)視(shi)(shi)目(mu)標(biao)，同時(shi)(shi)(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)，使(shi)(shi)十(shi)字絲和目(mu)標(biao)重(zhong)合。最后(hou)(hou)，調(diao)(diao)焦后(hou)(hou)，用(yong)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)精確瞄(miao)(miao)準(zhun)目(mu)標(biao)，擰緊制動(dong)(dong)手(shou)(shou)輪(lun)，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)調(diao)(diao)焦手(shou)(shou)輪(lun)，使(shi)(shi)目(mu)標(biao)清(qing)晰地成像(xiang)在分(fen)劃(hua)板(ban)上(shang)。這時(shi)(shi)(shi)眼(yan)睛(jing)(jing)作(zuo)上(shang)、下(xia)、左、右的(de)移動(dong)(dong)，目(mu)標(biao)像(xiang)與分(fen)劃(hua)板(ban)刻(ke)線應(ying)無(wu)任何相對(dui)位移，即無(wu)視(shi)(shi)差(cha)存(cun)在。然(ran)后(hou)(hou)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)微動(dong)(dong)手(shou)(shou)輪(lun)，使(shi)(shi)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)精確瞄(miao)(miao)準(zhun)目(mu)標(biao)。只有當(dang)警告(gao)指示窗(chuang)全(quan)部(bu)是綠色，才可以(yi)進行標(biao)尺讀數(shu)。

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．水準儀(yi)在工作的過程(cheng)中，要盡(jin)量避免陽光直接照射(she)。

3．如果(guo)水準儀(yi)長時(shi)間沒有使(shi)用，在測量前一(yi)定要好(hao)好(hao)啊(a)的檢查(cha)一(yi)下(xia)補償器(qi)是否(fou)(fou)失靈，是否(fou)(fou)可(ke)轉(zhuan)動腳(jiao)(jiao)螺旋(xuan)，如警告指示窗兩端能分別出現紅色，反(fan)轉(zhuan)腳(jiao)(jiao)螺旋(xuan)時(shi)窗口(kou)內紅色能夠消除并(bing)出現綠色，說明(ming)補償器(qi)沒有失靈，阻尼(ni)器(qi)也沒有卡死，在這樣的情況下(xia)才(cai)可(ke)以進行(xing)測量。

4．觀(guan)測(ce)過程(cheng)中(zhong)應隨時注意(yi)望遠鏡視場(chang)中(zhong)的警(jing)告顏色(se)，小窗口中(zhong)呈綠色(se)時說(shuo)明自動補償(chang)(chang)器處(chu)在(zai)補償(chang)(chang)工(gong)作范圍(wei)內(nei)，可以進行(xing)(xing)測(ce)量。如果有任意(yi)一端出現紅色(se)，這時就需要重新安(an)平水準儀(yi)之后(hou)再(zai)進行(xing)(xing)觀(guan)測(ce)。

5．測(ce)量結(jie)束后，用軟(ruan)毛刷除去水準儀上的(de)灰塵，望遠(yuan)鏡的(de)光學零件表面不得用手或硬物直接觸(chu)碰(peng)，以防(fang)油(you)污或擦傷(shang)。

6．水準儀使(shi)用過后，應該放入儀器箱(xiang)內，并把儀器箱(xiang)放置在干燥通風的房間內，避(bi)免儀器受(shou)潮。

7.運輸水準儀(yi)要采(cai)用一定(ding)的防(fang)震防(fang)潮的措施，如(ru)果是長途運輸儀(yi)器，最好是采(cai)用外包(bao)裝(zhuang)箱。