精密水准仪的检校与精度分析

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1、精密水准仪的检校与精度分析文献综述1概述水准测量的基本原理是利用水准仪提供的一条水平视线，在两水准标尺上读数，从而求得两点间的高差，为达到高精度水准测量的要求，水准仪的视准轴与水准轴必须保持相互平行的关系。水准仪由于制造工艺水平的限制及各种外界因素的影响，使仪器的视准轴与水准轴相互平行的关系难于绝对保持，即仪器提供的水平视线不可能绝对水平，而且在仪器使用过程中，其关系还在不断地发生变化。所以水准仪的视准轴与水准轴一般既不在同一平面内，也不互相平行，而是两条空间直线，它们在垂直面上投影的交角称为角误差，在水平面上投影的交角称为角误差，影响水准测量的主要误差来源与

2、角误差，对于角误差.2国内外研究现状2.1数字水准仪i角检校方法探讨随着测绘仪器制造技术的飞速发展，数字水准仪的普及率愈来愈高。数字水准仪具有测量速度快，读数记录客观，精度高，操作简电，易于实现内外业一体化等特点，具有比光学水准仪更多的优点和技术发展空间，代表了水准仪的发展方向。数字水准仪中存在两种i角，视准轴与水准轴不平行引起的误差称为“光i角”，由经过物镜光心的水平入射光线与这条水平光线经过补偿器到CCD探测器参考点的水平视准线之间的夹角称为"电i角"，其中“光i角”影响照准及调焦，。电i角”影响数字水准仪的读数。在实际应用中，。光i角”可以通过前、后视距

3、相等的方法削弱其对测量结果的影响，只要不超限即可。对于“电i角”虽然数字水准仪DiNill／12能通过软件改正它引起的误差，但在测量过程中外界条件随时在变化“电i角”也随之变化。与检验光学水准仪i角完全一样，可以在室内进行。预先调平平行光管作为基准水平线，将仪器置于可以升降的工作台上，调平仪器上的圆水准气泡，通过仪器调焦，观察仪器十字线横丝与平行光管内基准水平线是否重合。若两者有偏离，表明仪器i角存在，其i角大小视其偏离程度而定。2.2DS3微倾式水准仪检验和校正1）圆水准轴平行于仪器旋转轴的检验与校正  检验方法   安置水准仪后，转动脚螺旋使圆水准器气泡居

4、中，然后将仪器旋转180°，如果气泡仍居中，则表示该几何条件满足，不必校正，否则须进行校正。    校正方法   水准仪不动，旋转脚螺旋，使气泡向圆水准器中心方向移动偏移量的一半，然后先稍松动圆水准器底部的固定螺丝，按整平圆水准器的方法，分别用校正针拨动圆水准器底部的三个校正螺丝，使圆气泡居中。重复上述步骤，直至仪器旋转至任何方向圆水准气泡都居中为止。最后，把底部固定螺丝旋紧。   （2）十字丝横丝垂直于仪器旋转轴的检验与校正  检验方法   安置水准仪整平后，用十字丝横丝一端瞄准一明显标志，拧紧制动螺旋，缓慢地转动微动螺旋，如果标志始终在横丝上移动，则表示十

5、字丝横丝垂直于仪器旋转轴，否则需要校正。    校正方法   旋下目镜端十字丝环外罩，用小螺丝刀松开十字丝环的四个固定螺丝，按横丝倾斜的反方向小心地转动十字丝环，使横丝水平（转动微动螺旋，标志在横丝上移动）。再重复检验，直至满足条件为止。最后固紧十字丝环的固定螺丝，旋上十字丝环外罩。  （3）水准管轴平行于视准轴的检验与校正（i角）  检验方法  ①在平坦地面上选择相距约80m的A、B两点(可打下木桩或安放尺垫)，  ②将水准仪安置于距A、B两点等距处，分别在A、B两点上竖立水准尺，读数为al和bl，求得A、B两点间正确高差为                 

6、       hAB=a1-b1  为确保观测的正确性，可用两次仪器高法（或双面尺法）测定高差hAB，若两次测得高差之差不超过3mm，则取平均值作为A、B两点间正确高差。    ③将水准仪搬到靠近B点处(距B点约3m)，测得A、B点水准尺读数分别为a2、b2，则A、B间高差h′AB为                  h′AB＝a2-b2  若h′AB＝hAB，则表明水准管轴平行于视准轴，几何条件满足。　　若h′AB≠hAB，则h′AB中有i角的影响。如果i角超过±20″，则需要进行校正。计算i角公式为     式中，DAB为A、B两点间距离。ρ=206265

7、　　校正方法  水准仪不动，计算i角对A点尺读数的影响xA和视线水平时A点尺上应有的正确读数a′2，即     ,       a′2=a2-xA式中，DA为仪器至A点尺距离。    校正方法有两种：①校正水准管   瞄准A尺，旋转微倾螺旋，使十字丝中丝对准尺上的正确读数a′2，此时符合水准气泡不居中，但视准轴已水平。    用校正针拨动位于目镜端的水准管上、下两个校正螺丝，使符合水准气泡居中。此时，水准管轴也处于水平位置，达到了水准管轴平行于视准轴的要求。    校正时，应先稍松动左右两个校正螺丝。校正完毕后，应将左右两个校正螺丝固紧。②校正十字丝   卸下

8、十字丝分划板外罩，用校正针拨动上、下两