精密水准仪简介

2025-03-25 11:27:47

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回答（1）：

我国目前常用的S₀₅型（如威特N3，蔡司Ni004）和S₁型（如蔡司Ni007，国产DS₁）水准仪属于精密水准仪，并配有相应的精密水准尺。精密水准仪用于国家一、二等水准测量，大型工程建筑物施工及变形测量以及地下建筑测量、城镇与建（构）筑物沉降观测等。

图2-29 DS₁型精密水准仪

图2-29为国产DS_l型精密水准仪，望远镜放大率为40倍，水准管分划值为10″/2mm，转动水准仪测微螺旋可以使水平视线在上下5mm范围内移动（安有平板玻璃测微器装置），测微器的分划值为0.05mm，共有分划100 格。望远镜目镜视场中见到的水准尺影像如图2-30所示，视场左侧为水准管气泡的影像，目镜右下方为测微器读数显微镜。作业时，先转动微倾螺旋使符合水准气泡居中，再转动测微螺旋用楔形丝精确地夹准水准尺上某一整分划，如图2-30 视场中，读出水准尺上整分划读数为197（197cm），然后从测微器读数显微镜中读出尾数值为 152（0.152cm），其末位2为估读数（即0.02mm），全部读数为197.152cm。由于国产DS₁型水准仪配套是5mm分划的水准尺，为了便于读数，尺上注字和观测时的读数值均比实际扩大一倍，因此实际读数应为197.152 ÷ 2=98.576cm=0.98576m。在水准测量中，仍可按上述方法读数，把计算得到的高差除以2，即得真正高差值。图2-31是威特N3精密水准仪望远镜目镜视场及测微器显微镜视场。N3水准仪望远镜放大率为42倍，水准管分划值为6″/2mm，转动测微螺旋可使水平视线在上下10mm范围内移动，测微器分划值为0.1mm，共有100个分划格。作业时也是先转动微倾螺旋使符合气泡居中，如图2-31所示，再转动测微螺旋用楔形丝精确夹准水准尺上某一整分划（如基本分划），其读数为148（148cm），再在测微器上读出尾数值为650（0.650cm），故基本分划全部读数为148.650cm。由于 N3 水准仪配套10mm分划水准尺，并有基本分划（图2-31左侧）和辅助分划（图2-31右侧）之分。因此，读得全部读数即为实际读数（基本分划）。同理，也可读得辅助分划的读数。对于N3水准仪配套的水准尺，其辅助分划读数与基本分划读数（同一水平视线时）之差为某一常数（301.550cm）。具体可详见仪器说明书。

图2-30 DS₁型水准仪望远镜目镜及测微器显微镜视场

图2-31 N3水准仪目镜及测微器显微镜视场

精密水准仪在构造上比之S₃型水准仪具有下列特点：

1）水准器有较高的灵敏度，便于更精确地置平仪器，使视线更准确地水平；

2）配有光学测微器装置，用来更准确地在水准尺上读数，可以估读至0.01mm；

3）望远镜有较高的放大倍数，望远镜十字丝中丝刻成楔形丝，有利于准确地夹准水准尺上分划；

4）仪器的结构稳定，受外界影响小。

精密水准尺是在木质或金属尺身槽内张一铟瓦合金带，在带上标有分划线，数字注在周边木尺或金属尺上，尺上两排分划彼此错开，分划宽度有10mm和5mm两种。图2-30所示水准尺属于5rnm分划的水准尺，注记从尺底零开始，直至4m或6m。图2-31所示水准尺属于10mm分划的水准尺，注记左排从尺底零开始，直至2m或3m（称为基本分划）；右排从尺底3.01550m开始，直至5.01550m或6.01550m（称为辅助分划）。精密水准尺比一般水准尺准确，但应注意与所使用的精密水准仪配套。

复习题

1.用水准仪测定A，B两点间高差，已知A点高程为H_A=8.016m，A尺上读数为1.124m，B尺上读数为1.428m，求A，B两点间高差h_AB为多少？B点高程H_B为多少？绘图说明。

2.计算表2-5中水准测量观测高差及B点高程。

表2-5 水准测量观测记录手簿

3.何谓水准管轴？何谓圆水准轴？何谓水准管分划值？

4.何谓视准轴？何谓视差？视差应如何消除？

5.水准测量中为什么要求前后视距相等？

6.S₃型水准仪有哪几条主要轴线？它们之间应满足哪些几何条件？为什么？哪一条几何条件最主要？

图2-32 闭合水准路线略图

7.水准测量中，怎样进行记录计算校核和外业成果校核？

8.如图2-32所示闭合水准路线，图上注明各测段观测高差及相应水准路线测站数，试计算改正后各点高程。

9.在表2-3 中进行附合水准测量成果整理。附合水准路线如图2-33所示，图中注明了观测高差及路线长度。

10.安置水准仪在A，B两固定点之间等距处，已知A，B两点相距80m，A尺读数a₁=1.321m，B尺读数b₁=1.117m，然后搬水准仪至B点附近，又读A尺上读数a₂=1.695m，B尺上读数b₂=1.466m。问：水准管轴是否平行于视准轴？如果不平行，当水准管气泡居中时，视准轴是向上倾斜还是向下倾斜？i角值是多少？如何进行校正？

图2-33 附合水准路线略图

回答（2）：

精密水准仪一般是指精度高于±1mm/km的水准仪，我国水准仪系列中DS?等均属于精密水准仪。精密水准仪有微倾式、自动补偿式和数字式。精密水准仪主要用于高精度测量工程如：建筑物、构筑物、地面的沉降观测、重要工程高程控制网的布设、大型建筑物的施工和设备安装等测量工作。

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