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。它的特點(dian)(dian)主要是當(dang)望遠鏡(jing)視(shi)(shi)線有微量傾斜時，補償(chang)器在(zai)(zai)重力作(zuo)用下對望遠鏡(jing)作(zuo)相(xiang)對移動(dong)(dong),從而能自動(dong)(dong)而迅速地獲得視(shi)(shi)線水(shui)(shui)(shui)平時的標尺讀數(shu)。補償(chang)的基本原理是：當(dang)望遠鏡(jing)視(shi)(shi)線水(shui)(shui)(shui)平時，與物鏡(jing)主點(dian)(dian)同高(gao)的水(shui)(shui)(shui)準標尺上物點(dian)(dian)P構成的像(xiang)點(dian)(dian)Z0應落(luo)在(zai)(zai)十(shi)(shi)字絲(si)交(jiao)點(dian)(dian)Z上。當(dang)望遠鏡(jing)對水(shui)(shui)(shui)平線傾斜一(yi)小(xiao)角α后，十(shi)(shi)字絲(si)交(jiao)點(dian)(dian)Z向上移動(dong)(dong)，但像(xiang)點(dian)(dian)Z0仍在(zai)(zai)原處，這(zhe)樣即產生(sheng)一(yi)讀數(shu)差(cha)Z0Z。當(dang)很小(xiao)時可(ke)以認為Z0Z 的間距(ju)為α×f′（f′為物鏡(jing)焦距(ju)），這(zhe)時可(ke)在(zai)(zai)光路中K點(dian)(dian)裝一(yi)補償(chang)器，使光線產生(sheng)屈折角β，在(zai)(zai)滿足α×f′=β×s0（s0為補償(chang)器至十(shi)(shi)字絲(si)中心的距(ju)離，即KZ）的條件(jian)下，像(xiang)Z0就落(luo)在(zai)(zai)Z點(dian)(dian)上；或使十(shi)(shi)字絲(si)自動(dong)(dong)對儀器作(zuo)反方向擺動(dong)(dong)，十(shi)(shi)字絲(si)交(jiao)點(dian)(dian)Z落(luo)在(zai)(zai)Z0點(dian)(dian)上。

如光路(lu)中不(bu)采用(yong)(yong)光線(xian)屈折而(er)采用(yong)(yong)平移時，只要平移量等于Z0Z，則(ze)十字絲(si)交點Z落(luo)在像點Z0上，也同(tong)樣能達(da)到(dao)Z0和Z重合的(de)(de)目的(de)(de)。自動(dong)安平補(bu)(bu)償(chang)器(qi)按(an)結構可(ke)分為活(huo)動(dong)物鏡、活(huo)動(dong)十字絲(si)和懸掛(gua)棱鏡等多種(zhong)。補(bu)(bu)償(chang)裝置都有(you)一個“擺(bai)”，當望(wang)遠鏡視線(xian)略有(you)傾(qing)斜時，補(bu)(bu)償(chang)元件將產生擺(bai)動(dong)，為使“擺(bai)”的(de)(de)擺(bai)動(dong)能盡快地(di)得到(dao)穩定，必須裝一空氣(qi)阻尼器(qi)或磁力阻尼器(qi)。這種(zhong)儀器(qi)較微傾(qing)水準儀工(gong)效高、精度(du)穩定，尤其(qi)在多風和氣(qi)溫(wen)變化大的(de)(de)地(di)區作業(ye)更為顯著。

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自動安平水準儀的使用方法

第一，安裝三(san)腳(jiao)架，將三(san)腳(jiao)架置于測點(dian)上方，三(san)個腳(jiao)尖(jian)大致等距，同時要注意三(san)腳(jiao)架的張角和高(gao)度(du)要適宜，且應保持架面盡量水平，順時針轉動腳(jiao)架下端的翼形(xing)手把，可將伸縮腿(tui)固定(ding)在適當的位置。

腳尖要(yao)(yao)牢固地(di)插入地(di)面，要(yao)(yao)保持三腳架在測量過(guo)程(cheng)中(zhong)穩定可靠(kao)。

第二，將儀器小心地放置在三腳架上，然后用(yong)中心螺旋手把將儀器固定使之牢靠。

第三，就是儀(yi)器的整平(ping)過程。具體的操(cao)作過程如下：轉動望(wang)遠鏡，使視(shi)準軸平(ping)行(或垂(chui)直)于任意(yi)兩(liang)個(ge)腳螺(luo)旋(xuan)(xuan)的連線，然后(hou)以相反方向同時旋(xuan)(xuan)轉該兩(liang)個(ge)腳螺(luo)旋(xuan)(xuan)，使氣泡移至兩(liang)螺(luo)旋(xuan)(xuan)的中心線上，最后(hou)，轉動(dong)第三個(ge)腳螺(luo)旋(xuan)(xuan)使圓水準器氣泡居中。

第四，瞄準(zhun)(zhun)標(biao)(biao)尺，具體(ti)的步驟(zou)如下：首先調(diao)節視度，使(shi)(shi)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡對著亮處，逆時(shi)(shi)針(zhen)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)目(mu)鏡，這(zhe)時(shi)(shi)分(fen)劃板(ban)變得模糊，然后(hou)(hou)慢慢順時(shi)(shi)針(zhen)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡，使(shi)(shi)分(fen)劃板(ban)變得清晰可(ke)見(jian)時(shi)(shi)停(ting)止(zhi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)。然后(hou)(hou)用光學粗瞄準(zhun)(zhun)器粗略地(di)瞄準(zhun)(zhun)目(mu)標(biao)(biao)，注(zhu)意瞄準(zhun)(zhun)時(shi)(shi)用雙眼(yan)同(tong)時(shi)(shi)觀測，一只眼(yan)睛(jing)(jing)用于(yu)注(zhu)視瞄準(zhun)(zhun)口(kou)內的十字(zi)絲，另外一只眼(yan)睛(jing)(jing)注(zhu)視目(mu)標(biao)(biao)，同(tong)時(shi)(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡，使(shi)(shi)十字(zi)絲和目(mu)標(biao)(biao)重合。最(zui)后(hou)(hou)，調(diao)焦后(hou)(hou)，用望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡精確瞄準(zhun)(zhun)目(mu)標(biao)(biao)，擰緊制動(dong)(dong)手輪(lun)，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡調(diao)焦手輪(lun)，使(shi)(shi)目(mu)標(biao)(biao)清晰地(di)成像在(zai)分(fen)劃板(ban)上。這(zhe)時(shi)(shi)眼(yan)睛(jing)(jing)作上、下、左(zuo)、右的移動(dong)(dong)，目(mu)標(biao)(biao)像與(yu)分(fen)劃板(ban)刻線應無(wu)任何相對位(wei)移，即無(wu)視差存(cun)在(zai)。然后(hou)(hou)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)微動(dong)(dong)手輪(lun)，使(shi)(shi)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡精確瞄準(zhun)(zhun)目(mu)標(biao)(biao)。只有當警告指示窗全部是綠色，才可(ke)以進行標(biao)(biao)尺讀數。

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(shui)準(zhun)儀在工作的過程中(zhong)，要盡量避免(mian)陽光直接照射。

3．如果水(shui)準儀長時(shi)間沒(mei)有(you)使(shi)用，在(zai)測量前一(yi)定要好好啊的檢查一(yi)下補償器(qi)是否失靈，是否可轉(zhuan)動腳螺旋，如警告指示窗(chuang)兩端能分別出現紅色，反轉(zhuan)腳螺旋時(shi)窗(chuang)口內(nei)紅色能夠消除(chu)并出現綠色，說明補償器(qi)沒(mei)有(you)失靈，阻尼器(qi)也沒(mei)有(you)卡死(si)，在(zai)這(zhe)樣的情(qing)況下才可以進行測量。

4．觀測過(guo)程中應隨(sui)時注意(yi)望遠(yuan)鏡視場中的(de)警告顏色(se)，小窗口中呈綠色(se)時說明自動補(bu)償器(qi)處在補(bu)償工作范圍內，可(ke)以進(jin)行(xing)測量。如果(guo)有任(ren)意(yi)一端出(chu)現紅(hong)色(se)，這(zhe)時就需要重新安平水準(zhun)儀之后再(zai)進(jin)行(xing)觀測。

5．測量結束后(hou)，用(yong)軟毛刷除去水準儀上(shang)的灰塵，望(wang)遠鏡(jing)的光(guang)學零件表面不得用(yong)手(shou)或硬物直(zhi)接觸碰，以防(fang)油污或擦(ca)傷。

6．水(shui)準儀使用過后(hou)，應(ying)該放(fang)入儀器箱(xiang)內，并(bing)把儀器箱(xiang)放(fang)置在干(gan)燥通(tong)風的房間內，避免儀器受潮(chao)。

7.運(yun)輸水準儀要采(cai)用(yong)(yong)一定(ding)的(de)(de)防(fang)(fang)震(zhen)防(fang)(fang)潮的(de)(de)措施(shi)，如果是(shi)長途運(yun)輸儀器(qi)，最好是(shi)采(cai)用(yong)(yong)外包裝箱(xiang)。