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)點主要是當(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)視(shi)線有微量(liang)傾斜時(shi)，補(bu)償(chang)器(qi)在(zai)(zai)(zai)重力作(zuo)用下對(dui)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)作(zuo)相對(dui)移動(dong)(dong),從而能自動(dong)(dong)而迅(xun)速地獲得視(shi)線水(shui)平(ping)時(shi)的(de)標(biao)尺(chi)讀數。補(bu)償(chang)的(de)基本原(yuan)理是：當(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)視(shi)線水(shui)平(ping)時(shi)，與物鏡(jing)(jing)主點同高的(de)水(shui)準標(biao)尺(chi)上(shang)(shang)物點P構成的(de)像(xiang)點Z0應落(luo)在(zai)(zai)(zai)十(shi)字絲(si)交(jiao)(jiao)點Z上(shang)(shang)。當(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)對(dui)水(shui)平(ping)線傾斜一小角α后，十(shi)字絲(si)交(jiao)(jiao)點Z向上(shang)(shang)移動(dong)(dong)，但像(xiang)點Z0仍在(zai)(zai)(zai)原(yuan)處，這樣即(ji)產(chan)生一讀數差Z0Z。當(dang)很小時(shi)可(ke)以認為(wei)Z0Z 的(de)間距(ju)為(wei)α×f′（f′為(wei)物鏡(jing)(jing)焦距(ju)），這時(shi)可(ke)在(zai)(zai)(zai)光路中K點裝一補(bu)償(chang)器(qi)，使光線產(chan)生屈折角β，在(zai)(zai)(zai)滿(man)足α×f′=β×s0（s0為(wei)補(bu)償(chang)器(qi)至十(shi)字絲(si)中心的(de)距(ju)離，即(ji)KZ）的(de)條件下，像(xiang)Z0就(jiu)落(luo)在(zai)(zai)(zai)Z點上(shang)(shang)；或使十(shi)字絲(si)自動(dong)(dong)對(dui)儀器(qi)作(zuo)反方向擺動(dong)(dong)，十(shi)字絲(si)交(jiao)(jiao)點Z落(luo)在(zai)(zai)(zai)Z0點上(shang)(shang)。

如光路(lu)中不采(cai)用(yong)光線(xian)屈(qu)折而采(cai)用(yong)平(ping)移(yi)時(shi)，只要平(ping)移(yi)量(liang)等(deng)于Z0Z，則十字絲交點(dian)Z落(luo)在(zai)(zai)像(xiang)點(dian)Z0上，也同(tong)樣(yang)能達到Z0和(he)Z重合的(de)目的(de)。自動(dong)(dong)安平(ping)補償(chang)器按結(jie)構(gou)可(ke)分為(wei)活動(dong)(dong)物(wu)鏡(jing)、活動(dong)(dong)十字絲和(he)懸掛(gua)棱鏡(jing)等(deng)多(duo)種。補償(chang)裝(zhuang)置都有(you)一(yi)個“擺”，當望(wang)遠鏡(jing)視(shi)線(xian)略有(you)傾斜時(shi)，補償(chang)元件將(jiang)產(chan)生(sheng)擺動(dong)(dong)，為(wei)使(shi)“擺”的(de)擺動(dong)(dong)能盡快(kuai)地(di)得到穩定，必須(xu)裝(zhuang)一(yi)空氣(qi)阻尼器或磁(ci)力阻尼器。這(zhe)種儀(yi)器較微傾水準儀(yi)工效高、精(jing)度穩定，尤其在(zai)(zai)多(duo)風和(he)氣(qi)溫變化大的(de)地(di)區作業更為(wei)顯著。

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自動安平水準儀的使用方法

第一，安(an)裝三腳(jiao)(jiao)架(jia)，將三腳(jiao)(jiao)架(jia)置于測點上方，三個腳(jiao)(jiao)尖(jian)大(da)致等距，同時要(yao)注(zhu)意(yi)三腳(jiao)(jiao)架(jia)的(de)張(zhang)角和(he)高(gao)度要(yao)適(shi)(shi)宜，且(qie)應保持架(jia)面盡量水平(ping)，順(shun)時針(zhen)轉動腳(jiao)(jiao)架(jia)下端的(de)翼(yi)形手把(ba)，可將伸縮腿固定(ding)在適(shi)(shi)當的(de)位置。

腳尖要牢固地插入(ru)地面，要保(bao)持三腳架(jia)在(zai)測量過程中穩定可靠(kao)。

第二，將儀器(qi)小心地放置在三腳架上，然(ran)后(hou)用中心螺旋(xuan)手把將儀器(qi)固定使(shi)之牢(lao)靠(kao)。

第三，就(jiu)是儀(yi)器的(de)整平(ping)過(guo)程。具體的(de)操作過(guo)程如下：轉(zhuan)動望遠(yuan)鏡，使視準軸平(ping)行(或垂直)于任意兩個腳(jiao)螺(luo)旋的連線(xian)，然后以相反方向(xiang)同時旋轉該兩個腳(jiao)螺(luo)旋，使氣泡移至兩螺(luo)旋的中心線(xian)上，最后，轉動(dong)第三個腳(jiao)螺(luo)旋使圓(yuan)水(shui)準器(qi)氣泡居中。

第四，瞄(miao)(miao)(miao)準(zhun)(zhun)標(biao)(biao)(biao)(biao)尺(chi)，具體的步驟如下(xia)：首先調(diao)節視度，使(shi)望遠鏡(jing)(jing)對(dui)著亮處(chu)，逆時(shi)(shi)(shi)(shi)針(zhen)旋轉(zhuan)望遠目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)，這時(shi)(shi)(shi)(shi)分(fen)(fen)劃板(ban)變(bian)得(de)模(mo)糊，然(ran)后慢(man)慢(man)順時(shi)(shi)(shi)(shi)針(zhen)轉(zhuan)動(dong)(dong)望遠鏡(jing)(jing)，使(shi)分(fen)(fen)劃板(ban)變(bian)得(de)清晰(xi)可(ke)見時(shi)(shi)(shi)(shi)停止轉(zhuan)動(dong)(dong)。然(ran)后用(yong)(yong)光學(xue)粗瞄(miao)(miao)(miao)準(zhun)(zhun)器粗略(lve)地瞄(miao)(miao)(miao)準(zhun)(zhun)目(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)(biao)，注意瞄(miao)(miao)(miao)準(zhun)(zhun)時(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)雙眼(yan)同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)觀測，一(yi)只(zhi)眼(yan)睛用(yong)(yong)于(yu)注視瞄(miao)(miao)(miao)準(zhun)(zhun)口內的十(shi)字(zi)絲(si)(si)，另外一(yi)只(zhi)眼(yan)睛注視目(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)(biao)，同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)轉(zhuan)動(dong)(dong)望遠鏡(jing)(jing)，使(shi)十(shi)字(zi)絲(si)(si)和目(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)(biao)重(zhong)合。最(zui)后，調(diao)焦后，用(yong)(yong)望遠鏡(jing)(jing)精(jing)確瞄(miao)(miao)(miao)準(zhun)(zhun)目(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)(biao)，擰緊制動(dong)(dong)手(shou)輪，轉(zhuan)動(dong)(dong)望遠鏡(jing)(jing)調(diao)焦手(shou)輪，使(shi)目(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)(biao)清晰(xi)地成像在分(fen)(fen)劃板(ban)上。這時(shi)(shi)(shi)(shi)眼(yan)睛作上、下(xia)、左、右的移(yi)動(dong)(dong)，目(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)(biao)像與分(fen)(fen)劃板(ban)刻線(xian)應(ying)無任何相對(dui)位移(yi)，即無視差存在。然(ran)后轉(zhuan)動(dong)(dong)微動(dong)(dong)手(shou)輪，使(shi)望遠鏡(jing)(jing)精(jing)確瞄(miao)(miao)(miao)準(zhun)(zhun)目(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)(biao)。只(zhi)有當警(jing)告(gao)指示窗全部是綠(lv)色(se)，才可(ke)以進行標(biao)(biao)(biao)(biao)尺(chi)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．水準儀在(zai)工(gong)作的(de)過程中，要(yao)盡量避免(mian)陽光直(zhi)接照(zhao)射。

3．如果水準儀長時間(jian)沒有(you)使用，在測量前一定要好(hao)好(hao)啊(a)的(de)檢(jian)查一下補償(chang)器是否(fou)失靈，是否(fou)可(ke)轉動腳螺旋，如警告(gao)指示窗(chuang)兩(liang)端能分別出現(xian)紅(hong)色，反轉腳螺旋時窗(chuang)口內紅(hong)色能夠消除(chu)并出現(xian)綠色，說明補償(chang)器沒有(you)失靈，阻(zu)尼器也沒有(you)卡(ka)死(si)，在這樣(yang)的(de)情況下才可(ke)以進(jin)行測量。

4．觀(guan)測過程中(zhong)應(ying)隨時(shi)(shi)注意望遠鏡視場中(zhong)的警告顏色(se)，小窗口中(zhong)呈(cheng)綠色(se)時(shi)(shi)說明自動補償(chang)(chang)器處在補償(chang)(chang)工作范圍內(nei)，可(ke)以進(jin)行(xing)測量。如果有任意一(yi)端出現紅色(se)，這時(shi)(shi)就需要(yao)重新安平(ping)水準儀之后再進(jin)行(xing)觀(guan)測。

5．測量結束后，用(yong)軟毛刷除去水準(zhun)儀上的灰塵，望(wang)遠鏡的光學零件表(biao)面(mian)不得(de)用(yong)手或硬(ying)物直接觸碰，以防油污或擦傷。

6．水準儀(yi)(yi)使用過后，應(ying)該放入儀(yi)(yi)器箱內，并把(ba)儀(yi)(yi)器箱放置在干(gan)燥通(tong)風的房間內，避(bi)免儀(yi)(yi)器受潮。

7.運輸水準儀要采(cai)用(yong)一定(ding)的(de)防震(zhen)防潮的(de)措(cuo)施，如果是長(chang)途運輸儀器，最(zui)好是采(cai)用(yong)外包(bao)裝箱。