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(te)點(dian)(dian)(dian)(dian)主要是當(dang)望遠鏡(jing)視(shi)線(xian)有(you)微量傾斜時(shi),補(bu)償(chang)器(qi)在(zai)重(zhong)力作(zuo)用下對(dui)望遠鏡(jing)作(zuo)相對(dui)移(yi)動(dong),從而(er)能自動(dong)而(er)迅速地(di)獲得視(shi)線(xian)水(shui)(shui)(shui)平(ping)時(shi)的標尺讀數。補(bu)償(chang)的基(ji)本原理是:當(dang)望遠鏡(jing)視(shi)線(xian)水(shui)(shui)(shui)平(ping)時(shi),與(yu)物(wu)(wu)鏡(jing)主點(dian)(dian)(dian)(dian)同高的水(shui)(shui)(shui)準標尺上(shang)物(wu)(wu)點(dian)(dian)(dian)(dian)P構(gou)成的像(xiang)點(dian)(dian)(dian)(dian)Z0應落(luo)在(zai)十字絲交點(dian)(dian)(dian)(dian)Z上(shang)。當(dang)望遠鏡(jing)對(dui)水(shui)(shui)(shui)平(ping)線(xian)傾斜一(yi)小角α后,十字絲交點(dian)(dian)(dian)(dian)Z向(xiang)上(shang)移(yi)動(dong),但像(xiang)點(dian)(dian)(dian)(dian)Z0仍在(zai)原處,這樣即(ji)產生一(yi)讀數差(cha)Z0Z。當(dang)很小時(shi)可以認為Z0Z 的間距(ju)為α×f′(f′為物(wu)(wu)鏡(jing)焦距(ju)),這時(shi)可在(zai)光路中K點(dian)(dian)(dian)(dian)裝一(yi)補(bu)償(chang)器(qi),使光線(xian)產生屈折角β,在(zai)滿(man)足α×f′=β×s0(s0為補(bu)償(chang)器(qi)至十字絲中心的距(ju)離(li),即(ji)KZ)的條件下,像(xiang)Z0就(jiu)落(luo)在(zai)Z點(dian)(dian)(dian)(dian)上(shang);或使十字絲自動(dong)對(dui)儀器(qi)作(zuo)反方向(xiang)擺動(dong),十字絲交點(dian)(dian)(dian)(dian)Z落(luo)在(zai)Z0點(dian)(dian)(dian)(dian)上(shang)。
如光路(lu)中不(bu)采(cai)用光線(xian)屈折而采(cai)用平移(yi)時,只要平移(yi)量(liang)等(deng)于(yu)Z0Z,則十(shi)字(zi)絲交點(dian)Z落在(zai)像點(dian)Z0上,也同樣能達到Z0和Z重(zhong)合的(de)(de)目的(de)(de)。自(zi)動安平補償器(qi)按結(jie)構可(ke)分為(wei)活(huo)動物鏡(jing)、活(huo)動十(shi)字(zi)絲和懸掛棱(leng)鏡(jing)等(deng)多(duo)種(zhong)。補償裝置都(dou)有(you)一個(ge)“擺”,當望遠鏡(jing)視(shi)線(xian)略(lve)有(you)傾斜(xie)時,補償元件將產生擺動,為(wei)使“擺”的(de)(de)擺動能盡快地(di)得到穩(wen)定(ding),必須裝一空氣阻尼器(qi)或磁力(li)阻尼器(qi)。這種(zhong)儀器(qi)較微傾水準儀工效高、精(jing)度穩(wen)定(ding),尤其在(zai)多(duo)風(feng)和氣溫變化大的(de)(de)地(di)區作業(ye)更(geng)為(wei)顯著。
自動安平水準儀的使用方法
第一,安裝(zhuang)三腳架(jia),將三腳架(jia)置于測點上(shang)方,三個(ge)腳尖大致等(deng)距,同時(shi)要注意三腳架(jia)的張角和高度(du)要適宜(yi),且應保持架(jia)面盡量水平,順時(shi)針轉動腳架(jia)下端的翼形手把,可(ke)將伸縮(suo)腿固(gu)定(ding)在(zai)適當的位置。
腳(jiao)尖(jian)要牢固地(di)插入地(di)面,要保持三腳(jiao)架(jia)在(zai)測量過程(cheng)中(zhong)穩定可靠(kao)。
第二,將儀器小心地放置在三(san)腳架上(shang),然后(hou)用中心螺旋手把(ba)將儀器固定使之牢靠(kao)。
第三(san),就是儀器的(de)整(zheng)平過(guo)程(cheng)。具體的(de)操作過(guo)程(cheng)如下:轉(zhuan)動望遠鏡(jing),使視(shi)準(zhun)軸平行(或(huo)垂直)于任意兩個(ge)腳螺旋(xuan)的(de)連線,然后(hou)(hou)以相反方向同(tong)時旋(xuan)轉(zhuan)該兩個(ge)腳螺旋(xuan),使(shi)氣泡(pao)移(yi)至兩螺旋(xuan)的(de)中心線上,最后(hou)(hou),轉(zhuan)動第三個(ge)腳螺旋(xuan)使(shi)圓水準器氣泡(pao)居中。
第四,瞄(miao)準標(biao)尺,具體的步驟如下(xia):首先調(diao)節視(shi)度,使(shi)望遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)對著亮處,逆時(shi)(shi)針(zhen)旋(xuan)轉望遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing),這(zhe)時(shi)(shi)分(fen)劃板(ban)變得(de)模(mo)糊(hu),然(ran)后(hou)慢(man)慢(man)順時(shi)(shi)針(zhen)轉動(dong)望遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),使(shi)分(fen)劃板(ban)變得(de)清晰可(ke)(ke)見時(shi)(shi)停(ting)止轉動(dong)。然(ran)后(hou)用光(guang)學(xue)粗(cu)瞄(miao)準器粗(cu)略地瞄(miao)準目(mu)標(biao),注(zhu)意瞄(miao)準時(shi)(shi)用雙眼(yan)同(tong)時(shi)(shi)觀測(ce),一只(zhi)眼(yan)睛(jing)用于注(zhu)視(shi)瞄(miao)準口內的十字絲,另外一只(zhi)眼(yan)睛(jing)注(zhu)視(shi)目(mu)標(biao),同(tong)時(shi)(shi)轉動(dong)望遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),使(shi)十字絲和目(mu)標(biao)重合。最后(hou),調(diao)焦(jiao)后(hou),用望遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)精確瞄(miao)準目(mu)標(biao),擰緊制動(dong)手輪(lun)(lun),轉動(dong)望遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)調(diao)焦(jiao)手輪(lun)(lun),使(shi)目(mu)標(biao)清晰地成像在(zai)分(fen)劃板(ban)上。這(zhe)時(shi)(shi)眼(yan)睛(jing)作(zuo)上、下(xia)、左、右的移動(dong),目(mu)標(biao)像與分(fen)劃板(ban)刻線應無任何(he)相對位移,即無視(shi)差(cha)存在(zai)。然(ran)后(hou)轉動(dong)微動(dong)手輪(lun)(lun),使(shi)望遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)精確瞄(miao)準目(mu)標(biao)。只(zhi)有當警告指(zhi)示窗全部是綠色,才(cai)可(ke)(ke)以進行(xing)標(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.水準儀在工作的過程中,要盡量避免陽光直接照射。
3.如(ru)果水準儀長(chang)時間沒有(you)(you)使用,在(zai)測量前一定要好好啊的檢(jian)查(cha)一下補(bu)償器是否失靈(ling),是否可轉動腳螺(luo)旋,如(ru)警告指示窗兩端(duan)能(neng)分別(bie)出現紅色(se),反轉腳螺(luo)旋時窗口內紅色(se)能(neng)夠消除并(bing)出現綠(lv)色(se),說(shuo)明補(bu)償器沒有(you)(you)失靈(ling),阻(zu)尼(ni)器也沒有(you)(you)卡(ka)死(si),在(zai)這樣(yang)的情況下才可以進行測量。
4.觀測(ce)過程中(zhong)應隨時注意望遠鏡視場中(zhong)的警告顏(yan)色(se),小(xiao)窗(chuang)口中(zhong)呈綠色(se)時說(shuo)明自動補償(chang)器處在補償(chang)工作范圍(wei)內,可以(yi)進(jin)行測(ce)量。如果有任意一端出現(xian)紅(hong)色(se),這(zhe)時就需要重新安(an)平水準儀之后再(zai)進(jin)行觀測(ce)。
5.測量結束后(hou),用軟毛刷除去水(shui)準儀(yi)上的(de)灰塵,望遠鏡的(de)光學零件(jian)表面不(bu)得用手(shou)或硬物直(zhi)接觸碰,以(yi)防油污(wu)或擦(ca)傷。
6.水準儀(yi)使用過后,應該放(fang)入儀(yi)器(qi)箱(xiang)內(nei),并把儀(yi)器(qi)箱(xiang)放(fang)置(zhi)在干燥通風的房間內(nei),避免(mian)儀(yi)器(qi)受潮(chao)。
7.運輸(shu)水準儀要采用(yong)一定(ding)的(de)防震防潮的(de)措施,如果是(shi)長途(tu)運輸(shu)儀器,最好是(shi)采用(yong)外包裝箱。