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)(de)特點(dian)主要是當(dang)(dang)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)視線(xian)(xian)有微(wei)量傾斜時(shi)，補(bu)償器(qi)在(zai)重力作用下(xia)對望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)作相(xiang)對移動(dong),從而(er)能(neng)自動(dong)而(er)迅速地獲得視線(xian)(xian)水(shui)平(ping)(ping)時(shi)的(de)(de)標尺讀數。補(bu)償的(de)(de)基本原理是：當(dang)(dang)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)視線(xian)(xian)水(shui)平(ping)(ping)時(shi)，與物鏡(jing)主點(dian)同高的(de)(de)水(shui)準標尺上物點(dian)P構成的(de)(de)像點(dian)Z0應落在(zai)十(shi)字絲(si)交點(dian)Z上。當(dang)(dang)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)對水(shui)平(ping)(ping)線(xian)(xian)傾斜一(yi)小角α后，十(shi)字絲(si)交點(dian)Z向上移動(dong)，但像點(dian)Z0仍在(zai)原處，這(zhe)(zhe)樣即(ji)產生一(yi)讀數差(cha)Z0Z。當(dang)(dang)很小時(shi)可以認為(wei)Z0Z 的(de)(de)間(jian)距(ju)為(wei)α×f′（f′為(wei)物鏡(jing)焦距(ju)），這(zhe)(zhe)時(shi)可在(zai)光路中K點(dian)裝(zhuang)一(yi)補(bu)償器(qi)，使光線(xian)(xian)產生屈(qu)折角β，在(zai)滿足(zu)α×f′=β×s0（s0為(wei)補(bu)償器(qi)至十(shi)字絲(si)中心的(de)(de)距(ju)離，即(ji)KZ）的(de)(de)條件下(xia)，像Z0就落在(zai)Z點(dian)上；或使十(shi)字絲(si)自動(dong)對儀器(qi)作反方向擺動(dong)，十(shi)字絲(si)交點(dian)Z落在(zai)Z0點(dian)上。

如光路中不(bu)采(cai)用光線屈折而采(cai)用平移(yi)時(shi)，只要平移(yi)量(liang)等于Z0Z，則十(shi)(shi)字絲交點Z落在像(xiang)點Z0上，也同樣能達到Z0和Z重合的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。自(zi)動(dong)(dong)安平補(bu)償器(qi)按結構(gou)可分(fen)為(wei)活動(dong)(dong)物(wu)鏡、活動(dong)(dong)十(shi)(shi)字絲和懸掛棱鏡等多種。補(bu)償裝置都有一個“擺(bai)”，當望遠鏡視線略有傾斜時(shi)，補(bu)償元(yuan)件將產生擺(bai)動(dong)(dong)，為(wei)使(shi)“擺(bai)”的(de)(de)(de)擺(bai)動(dong)(dong)能盡快(kuai)地得到穩定，必(bi)須裝一空(kong)氣阻尼器(qi)或磁力阻尼器(qi)。這種儀(yi)器(qi)較微傾水準儀(yi)工效高、精(jing)度穩定，尤其在多風和氣溫變化大(da)的(de)(de)(de)地區作業更為(wei)顯著。

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自動安平水準儀的使用方法

第一，安裝三腳架，將三腳架置于測(ce)點上方，三個(ge)腳尖大(da)致(zhi)等距，同時要(yao)注(zhu)意三腳架的(de)張角和高度要(yao)適宜(yi)，且應保持架面盡(jin)量水平，順時針轉動腳架下端(duan)的(de)翼(yi)形手(shou)把(ba)，可將伸縮腿固定在適當的(de)位置。

腳尖要牢(lao)固地插入地面(mian)，要保(bao)持三腳架(jia)在測量過程中(zhong)穩定可靠。

第二(er)，將儀(yi)器(qi)小(xiao)心(xin)地放(fang)置在三腳架上，然后(hou)用中(zhong)心(xin)螺旋手把將儀(yi)器(qi)固定(ding)使之牢(lao)靠。

第三，就是(shi)儀器(qi)的整平(ping)過程。具(ju)體(ti)的操(cao)作過程如下(xia)：轉動望遠鏡，使視(shi)準軸平(ping)行(或(huo)垂直)于任意兩個腳螺(luo)旋的(de)(de)連線，然(ran)后以相反(fan)方向同時旋轉(zhuan)該兩個腳螺(luo)旋，使(shi)氣(qi)泡(pao)移至兩螺(luo)旋的(de)(de)中心線上，最后，轉(zhuan)動第三個腳螺(luo)旋使(shi)圓(yuan)水準器氣(qi)泡(pao)居中。

第四(si)，瞄(miao)準(zhun)標(biao)(biao)尺(chi)，具體的步驟如下：首先(xian)調(diao)節(jie)視度，使望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)對著亮處，逆時(shi)(shi)針旋轉望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)目(mu)(mu)(mu)鏡(jing)(jing)，這時(shi)(shi)分劃板變得模糊，然(ran)后(hou)慢慢順時(shi)(shi)針轉動(dong)(dong)(dong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)，使分劃板變得清晰(xi)可見時(shi)(shi)停(ting)止(zhi)轉動(dong)(dong)(dong)。然(ran)后(hou)用(yong)(yong)(yong)光學粗(cu)(cu)瞄(miao)準(zhun)器(qi)粗(cu)(cu)略地瞄(miao)準(zhun)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)，注意(yi)瞄(miao)準(zhun)時(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)雙眼同時(shi)(shi)觀測，一只眼睛用(yong)(yong)(yong)于注視瞄(miao)準(zhun)口內(nei)的十字絲，另外一只眼睛注視目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)，同時(shi)(shi)轉動(dong)(dong)(dong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)，使十字絲和(he)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)重合。最后(hou)，調(diao)焦后(hou)，用(yong)(yong)(yong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)精(jing)確(que)瞄(miao)準(zhun)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)，擰緊(jin)制動(dong)(dong)(dong)手輪，轉動(dong)(dong)(dong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)調(diao)焦手輪，使目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)清晰(xi)地成(cheng)像(xiang)在分劃板上(shang)。這時(shi)(shi)眼睛作上(shang)、下、左、右的移動(dong)(dong)(dong)，目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)像(xiang)與分劃板刻線(xian)應無任何(he)相對位移，即(ji)無視差(cha)存在。然(ran)后(hou)轉動(dong)(dong)(dong)微動(dong)(dong)(dong)手輪，使望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)精(jing)確(que)瞄(miao)準(zhun)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)。只有當警告指示窗(chuang)全部(bu)是綠色，才(cai)可以進行(xing)標(biao)(biao)尺(chi)讀(du)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．水準儀在工作的過程中，要(yao)盡(jin)量避免陽光直(zhi)接照射。

3．如果水準儀(yi)長時間沒有使用，在(zai)測量前一定要好好啊的(de)檢(jian)查一下(xia)補償(chang)器是否失靈，是否可轉動(dong)腳螺旋(xuan)，如警(jing)告(gao)指示窗兩端能分別出(chu)(chu)現(xian)紅(hong)色，反轉腳螺旋(xuan)時窗口內(nei)紅(hong)色能夠消除并出(chu)(chu)現(xian)綠色，說(shuo)明補償(chang)器沒有失靈，阻尼器也沒有卡死，在(zai)這樣的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)才可以(yi)進行測量。

4．觀(guan)測過程中(zhong)應隨(sui)時注意(yi)(yi)望遠鏡(jing)視場中(zhong)的警告顏(yan)色(se)，小(xiao)窗口中(zhong)呈綠(lv)色(se)時說明自動補(bu)(bu)償器處在(zai)補(bu)(bu)償工作范圍內，可以進行測量。如果有任意(yi)(yi)一端出現紅(hong)色(se)，這時就需要重新(xin)安平水準儀之后再進行觀(guan)測。

5．測量(liang)結束后，用軟毛刷(shua)除(chu)去水準儀上的(de)灰塵，望遠鏡的(de)光學零件(jian)表(biao)面不得用手或(huo)硬物直接觸碰(peng)，以防(fang)油污(wu)或(huo)擦(ca)傷。

6．水準儀使用(yong)過后，應該放入儀器(qi)箱(xiang)內，并把(ba)儀器(qi)箱(xiang)放置在干燥通風的房(fang)間內，避免儀器(qi)受潮。

7.運(yun)(yun)輸水準儀(yi)要采用(yong)(yong)一定(ding)的防(fang)震防(fang)潮的措(cuo)施，如果是長途(tu)運(yun)(yun)輸儀(yi)器，最好是采用(yong)(yong)外包裝(zhuang)箱。