1.水平仪怎么使用
建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。
主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪(又称电子水准仪)。
按精度分为精密水准仪和普通水准仪。①微倾水准仪。
借助微倾螺旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。
望远镜与管水准器联结成一体。凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰,符合水准器居中,视线水平。
②自动安平水准仪。借助自动安平补偿器获得水平视线。
当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而迅速获得视线水平时的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定。
③激光水准仪。利用激光束代替人工读数。
将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束。在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶,即可进行水准测量;④数字水准仪,这是上世纪90年代新发展的水准仪,集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体,是现代科技最新发展的结晶。
水准仪是在17~18世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初,在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。
50年代初出现了自动安平水准仪,60年代研制出激光水准仪。90年代研制出了数字水准仪。
微倾水准仪 借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器粗略整平,每次读数前再借助微倾螺旋,使符合水准器在竖直面内俯仰,直到符合水准气泡精确居中,使视线水平。
微倾的精密水准仪同普通水准仪比较,前者管水准器的分划值小、灵敏度高,望远镜的放大倍率大,明亮度强,仪器结构坚固,特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器,并配有精密水准标尺,以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪,其望远镜放大倍率为40倍,管水准器分划值为10〃/2毫米,光学测微器最小读数为0.05毫米,望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。
自动安平水准仪 借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。
补偿的基本原理是:当望远镜视线水平时,与物镜主点同高的水准标尺上物点P构成的像点Z0应落在十字丝交点Z上。当望远镜对水平线倾斜一小角后,十字丝交点Z向上移动,但像点Z0仍在原处,这样即产生一读数差Z0Z。
当很小时可以认为 Z0Z 的间距为?f′(f′为物镜焦距),这时可在光路中K点装一补偿器,使光线产生屈折角[116],在满足?f′=[116]?s0(s0为补偿器至十字丝中心的距离,即KZ)的条件下,像Z0就落在Z点上;或使十字丝自动对仪器作反方向摆动,十字丝交点Z落在Z0点上。如光路中不采用光线屈折而采用平移时,只要平移量等于Z0Z,则十字丝交点Z落在像点Z0上,也同样能达到Z0和Z重合的目的。
自动安平补偿器按结构可分为活动物镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个“摆”,当望远镜视线略有倾斜时,补偿元件将产生摆动,为使“摆”的摆动能尽快地得到稳定,必须装一空气阻尼器或磁力阻尼器。
这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定,尤其在多风和气温变化大的地区作业更为显著。 激光水准仪 利用激光束代替人工读数的一种水准仪。
将激光器发出的激光束导入望远镜筒内,使其沿视准轴方向射出水平激光束。 利用激光的单色性和相干性,可在望远镜物镜前装配一块具有一定遮光图案的玻璃片或金属片,即波带板,使之所生衍射干涉。
经过望远镜调焦,在波带板的调焦范围内,获得一明亮而精细的十字型或圆形的激光光斑,从而更精确地照准目标。如在前、后水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶,即可进行水准测量。
在施工测量和大型构件装配中,常用激光水准仪建立水平面或水平线。 数字水准仪是目前最先进的水准仪,配合专门的条码水准尺,通过仪器中内置的数字成像系统,自动获取水准尺的条码读数,不再需要人工读数。
这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度,避免人为的主观读数误差,提高测量精度和效率。
2.水平仪怎么使用的
水平仪刻度值用角度(秒)或斜率来表示,它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示,或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示。
由于水平仪的使用倾角很小,所以tg,如tg4 4弧度=0.02mm/1000mm,测量时使水平仪工作面紧贴被测表面,待气泡稳定后方可读数。如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。
实际倾斜值=标称分度值L偏差格数;例如:标称分度值为0.02mm/m,L=200mm,偏差格数为2格,则实际倾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm。 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差,因此在使用前必须对水平仪零位进行检查或调整。
水平仪零位检查和调整方法,将被校水平仪放在大致水平的平板上,紧靠定位块,待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1。
然后将水平仪调转180方位,准确地放在原位置,按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数为a2,两次读数差的一半则为零位误差,即=(a1-a2)/2格。如果零位误差超赤许可范围,则需调整零位机构。
扩展资料
水平仪的原理:
水平仪的水准管是由玻璃制成,水准管内壁是一个具有一定曲率半径的曲面,管内装有液体,当水平仪发水平仪工作原理生倾斜时,水准管中气泡就向水平仪升高的一端移动,从而确定水平面的位置。
水准管内壁曲率半径越大,分辨率就越高,曲率半径越小,分辨率越低,因此水准管曲率半径决定了水平仪的精度。
水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、直线度、垂直度及设备安装的水平位置等。特别是在测垂直度时,磁性水平仪可以吸咐在垂直工作面上,不用人工扶持,减轻了劳动强度,避免了人体热量辐射带给水平仪的测量误差。
水平仪底面及侧面长度均为200mm的直角形结构,精度一般为(0.02-0.025)mm/m,若用户有特殊要求,可单独定制。水平仪调零结构有独特之处,较常规结构相比:
1、调零容易。
2、调整后,零位不易变动。水平仪底V型槽面绕芯轴转动5时,若气泡移动,可通过调整螺钉2来达到要求,该项在出厂时已调整好,一般不变。
参考资料来源:搜狗百科-水平仪
3.水平仪怎么使用
建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪(又称电子水准仪)。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。①微倾水准仪。借助微倾螺旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器联结成一体。凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰,符合水准器居中,视线水平。②自动安平水准仪。借助自动安平补偿器获得水平视线。当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而迅速获得视线水平时的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定。③激光水准仪。利用激光束代替人工读数。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束。在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶,即可进行水准测量;④数字水准仪,这是上世纪90年代新发展的水准仪,集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体,是现代科技最新发展的结晶。
水准仪是在17~18世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初,在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。50年代初出现了自动安平水准仪,60年代研制出激光水准仪。90年代研制出了数字水准仪。
微倾水准仪 借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器粗略整平,每次读数前再借助微倾螺旋,使符合水准器在竖直面内俯仰,直到符合水准气泡精确居中,使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较,前者管水准器的分划值小、灵敏度高,望远镜的放大倍率大,明亮度强,仪器结构坚固,特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器,并配有精密水准标尺,以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪,其望远镜放大倍率为40倍,管水准器分划值为10〃/2毫米,光学测微器最小读数为0.05毫米,望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。
自动安平水准仪 借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。补偿的基本原理是:当望远镜视线水平时,与物镜主点同高的水准标尺上物点P构成的像点Z0应落在十字丝交点Z上。当望远镜对水平线倾斜一小角后,十字丝交点Z向上移动,但像点Z0仍在原处,这样即产生一读数差Z0Z。当很小时可以认为 Z0Z 的间距为?f′(f′为物镜焦距),这时可在光路中K点装一补偿器,使光线产生屈折角[116],在满足?f′=[116]?s0(s0为补偿器至十字丝中心的距离,即KZ)的条件下,像Z0就落在Z点上;或使十字丝自动对仪器作反方向摆动,十字丝交点Z落在Z0点上。如光路中不采用光线屈折而采用平移时,只要平移量等于Z0Z,则十字丝交点Z落在像点Z0上,也同样能达到Z0和Z重合的目的。自动安平补偿器按结构可分为活动物镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个“摆”,当望远镜视线略有倾斜时,补偿元件将产生摆动,为使“摆”的摆动能尽快地得到稳定,必须装一空气阻尼器或磁力阻尼器。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定,尤其在多风和气温变化大的地区作业更为显著。
激光水准仪 利用激光束代替人工读数的一种水准仪。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内,使其沿视准轴方向射出水平激光束。
利用激光的单色性和相干性,可在望远镜物镜前装配一块具有一定遮光图案的玻璃片或金属片,即波带板,使之所生衍射干涉。经过望远镜调焦,在波带板的调焦范围内,获得一明亮而精细的十字型或圆形的激光光斑,从而更精确地照准目标。如在前、后水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶,即可进行水准测量。在施工测量和大型构件装配中,常用激光水准仪建立水平面或水平线。
数字水准仪是目前最先进的水准仪,配合专门的条码水准尺,通过仪器中内置的数字成像系统,自动获取水准尺的条码读数,不再需要人工读数。这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度,避免人为的主观读数误差,提高测量精度和效率。
4.水准仪怎么使用
水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。
一、安置水准仪 打开三脚架并使高度适中,目估使架头大致水平,检查脚架腿是否安置稳固,脚架伸缩螺旋是否拧紧,然后打开仪器箱取出水准仪,置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。 二、粗略整平 粗平是借助圆水准器的气泡居中,使仪器竖轴大致铅垂,从而视准轴粗略水平。
在整平的过程中,气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致。三、瞄准水准尺 首先进行目镜对光,即把望远镜对着明亮的背景,转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰。
再松开制动螺旋,转动望远镜,用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺,拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察;转动物镜对光螺旋进行对光,使目标清晰,再转动微动螺旋,使竖丝对准水准尺。
当眼睛在目镜端上下微微移动时,若发现十字丝与目标影像有相对运动,这种现象称为视差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。
由于视差的存在会影响到读数的正确性,必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光,直到眼睛上下移动,读数不变为止。
此时,从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。 四、精平与读数 眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡,右手转动微倾螺旋,使气泡两端的像吻合,即表示水准仪的视准轴已精确水平。
这时,即可用十字丝的中丝在尺上读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜,因此读数时应从小往大,即从上往下读。
先估读毫米数,然后报出全部读数。 精平和读数虽是两项不同的操作步骤,但在水准测量的实施过程中,却把两项操作视为一个整体;即精平后再读数,读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。
只有这样,才能取得准确的读数。
5.如何使用水平仪啊
使用方法
水平仪刻度值用角度(秒)或斜率来表示,它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示,或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示。由于水平仪的使用倾角 很小,所以tg ,如tg4 4 弧度=0.02mm/1000mm,测量时使水平仪工作面紧贴被测表面,待气泡稳定后方可读数。 如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。
实际倾斜值=标称分度值 L 偏差格数;例如:标称分度值为0.02mm/m,L=200mm,偏差格数为2格,则
实际倾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm。 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差,因此在使用前必须对水平仪零位进行检查或调整。
水平仪零位检查和调整方法,将被校水平仪放在大致水平的平板上,紧靠定位块,待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1,然后将水平仪调转180方位,准确地放在原位置,按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数为a2,两次读数差的一半则为零位误差,即 =(a1-a2)/2格。如果零位误差超赤许可范围,则需调整零位机构,反复调整螺钉1即可达到要求。
注意事项
水平仪属于量具,包装要求严格。每只水平仪应装于发泡材料制成的防震盒中,装盒之前应涂以防锈油并装在塑料袋中。防震盒再装入坚固的纸箱或木箱中,箱外刷有规定的标记。水平仪应存放在干燥、通风、无腐蚀气体的库房内。搬运中严防摔碰及雨淋。
水平仪是测量偏离水平面的倾斜角的角度测量仪。水平仪的关键部位——主气泡管的内表面进行过抛光,气泡管的外表面刻有刻度,在内部充以液体和气泡。主气泡管备有气泡室,用来调整气泡的长度。气泡管总是对底面保持水平,但在使用期间很有可能变化,为此,设置了调节螺钉。
一、测量前,应认真清洗测量面并擦干,检查测量表面是否有划伤、锈蚀、毛刺等缺陷。
二、检查零位是否正确。如不准,对可调式水平仪应进行调整,调整方法如下:将水平仪放在平板上,读出气泡管的刻度,这时在平板的平面同一位置上,再将水平仪左右反转180°,然后读出气泡管的刻度。若读数相同,则水平仪的底面和气泡管平行,若读数不一致,则使用备用的调整针,插入调整孔后,进行上下调整。
三、测量时,应尽量避免温度的影响,水准器内液体对温度影响变化较大,因此,应注意手热、阳光直射、哈气等因素对水平仪的影响。
四、使用中,应在垂直水准器的位置上进行读数,以减少视差对测量结果的影响。
6.水平仪原理是什么,怎么正确使用
水平仪的水准管是由玻璃制成,水准管内壁是一个具有一定曲率半径的曲面,管内装有液体,当水平仪发生倾斜时,水准管中气泡就向水平仪升高的一端移动,从而确定水平面的位置。
水准管内壁曲率半径越大,分辨率就越高,曲率半径越小,分辨率越低,因此水准管曲率半径决定了水平仪的精度。 水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、直线度、垂直度及设备安装的水平位置等。
特别是在测垂直度时,磁性水平仪可以吸咐在垂直工作面上,不用人工扶持,减轻了劳动强度,避免了人体热量辐射带给水平仪的测量误差。水平仪底面及侧面长度均为2000mm的直角形结构,精度一般为(0.02-0.025)mm/m,若用户有特殊要求,可单独定制。
水平仪调零结构有独特之处,较常规结构相比:1.调零容易。2.调整后,零位不易变动。
如图1所示。水平仪底V型槽面绕芯轴转动5时,若气泡移动,可通过调整螺钉2来达到要求,该项在出厂时已调整好,一般不变。
水平仪的结构根据分类不同而有所区别。框式水平仪一般由水平仪主体、横向水准器、绝热手把、主水准器、盖板和零位调整装置等零部件组成。
尺式水平仪一般由水平仪主体、盖板、主水准器和零位调整装置等零部件构成。水平仪是以水准器作为测量和读数元件的一种量具。
水准器是一个密封的玻璃管,内表面的纵断面为具有一定曲率半径的圆弧面。水准器的玻璃管内装有粘滞系数较小的液体,如酒精、乙醚及其混合体等,没有液体的部分通常叫作水准气泡。
玻璃管内表面纵断面的曲率半径与分度值之间存在着一定的关系,根据这一关系即可测出被测平面的倾斜度。使用方法水平仪刻度值用角度(秒)或斜率来表示,它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示,或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示。
由于水平仪的使用倾角 很小,所以tg ,如tg4 4 弧度=0.02mm/1000mm,测量时使水平仪工作面紧贴被测表面,待气泡稳定后方可读数。 如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。
实际倾斜值=标称分度值 L 偏差格数;例如:标称分度值为0.02mm/m,L=200mm,偏差格数为2格,则实际倾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm。 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差,因此在使用前必须对水平仪零位进行检查或调整。
水平仪零位检查和调整方法,将被校水平仪放在大致水平的平板上,紧靠定位块,待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1,然后将水平仪调转180方位,准确地放在原位置,按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数为a2,两次读数差的一半则为零位误差,即 =(a1-a2)/2格。如果零位误差超赤许可范围,则需调整零位机构,见图1,反复调整螺钉1即可达到要求。
注意事项水平仪属于量具,包装要求严格。每只水平仪应装于发泡材料制成的防震盒中,装盒之前应涂以防锈油并装在塑料袋中。
防震盒再装入坚固的纸箱或木箱中,箱外刷有规定的标记。水平仪应存放在干燥、通风、无腐蚀气体的库房内。
搬运中严防摔碰及雨淋。水平仪是测量偏离水平面的倾斜角的角度测量仪。
水平仪的关键部位——主气泡管的内表面进行过抛光,气泡管的外表面刻有刻度,在内部充以液体和气泡。主气泡管备有气泡室,用来调整气泡的长度。
气泡管总是对底面保持水平,但在使用期间很有可能变化,为此,设置了调节螺钉。一、测量前,应认真清洗测量面并擦干,检查测量表面是否有划伤、锈蚀、毛刺等缺陷。
二、检查零位是否正确。如不准,对可调式水平仪应进行调整,调整方法如下:将水平仪放在平上,读出气泡管的刻度,这时在平板的平面同一位置上,再将水平仪左右反转180°,然后读出气泡管的刻度。
若读数相同,则水平仪的底面和气泡管平行,若读数不一致,则使用备用的调整针,插入调整孔后,进行上下调整。三、测量时,应尽量避免温度的影响,水准器内液体对温度影响变化较大,因此,应注意手热、阳光直射、哈气等因素对水平仪的影响。
四、使用中,应在垂直水准器的位置上进行读数,以减少视差对测量结果的影响。
7.建筑水平仪的使用方法
经纬仪
经纬仪的基本操作为:对中、整平、瞄准和读数。
(一)对中
对中的目的是使仪器度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上。操作步骤为:
张开脚架,调节脚架腿,使其高度适宜,并通过目估使架头水平、架头中心大致对准测站点。
从箱中取出经纬仪安置于架头上,旋紧连接螺旋,并挂上锤球。如锤球尖偏离测站点较远,则需移动三脚架,使锤球尖大致对准测站点,然后将脚架尖踩实。
略微松开连接螺旋,在架头上移动仪器,直至锤球尖准确对准测站点,最后再旋紧连接螺旋。
(二)整平
整平的目的是调节脚螺旋使水准管气泡居中,从而使经纬仪的竖轴竖直,水平度盘处于水平位置。其操作步骤如下:
1.旋转照准部,使水准管平行于任一对脚螺旋[如图 3-7A ]。转动这两个脚螺旋,使水准管气泡居中。
2.将照准部旋转90°,转动第三个脚螺旋,使水准管气泡居中[如图3-7B]
图3-7 整平
3.按以上步骤重复操作,直至水准管在这两个位置上气泡都居中为止。使用光学对中器进行对中、整平时,首先通过目估初步对中(也可利用锤球),旋转对中器目镜看清分划板上的刻划圆圈,再拉伸对中器的目镜筒,使地面标志点成像清晰。转动脚螺旋使标志点的影像移至刻划圆圈中心。然后,通过伸缩三脚架腿,调节三脚架的长度,使经纬仪圆水准器气泡居中,再调节脚螺旋精确整平仪器。接着通过对中器观察地面标志点,如偏刻划圆圈中心,可稍微松开连接螺旋,在架头移动仪器,使其精确对中,此时,如水准管气泡偏移,则再整平仪器,如此反复进行,直至对中、整平同时完成。
瞄准
瞄准目标的步骤如下:
1.目镜对光:将望远镜对向明亮背景,转动目镜对光螺旋,使十字丝成像清晰。
2.粗略瞄准:松开照准部制动螺旋与望远镜制动螺旋,转动照准部与望远镜,通过望远镜上的瞄准器对准目标,然后旋紧制动螺旋。
3.物镜对光:转动位于镜筒上的物镜对光螺旋,使目标成像清晰并检查有无视差存在,如果发现有视差存在,应重新进行对光,直至消除视差。
4.精确瞄准:旋转微动螺旋,使十字丝准确对准目标。观测水平角时,应尽量瞄准目标的基部,当目标宽于十字丝双丝距时,宜用单丝平分;目标窄于双丝距时,宜用双丝夹住;观测竖直角时,用十字丝横丝的中心部分对准目标位,
读数
读数前应调整反光镜的位置与开合角度,使读数显微镜视场内亮度适当,然后转动读数显微镜目镜进行对光,使读数窗成像清晰,再按上节所述方法进行读数。