(完整word版)高程测量与水准仪原理及使用方法.docx

(完好word版)高程丈量与水平仪原理及使用方法
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第一节
水平丈量的原理
确立地面点高S3 微倾式水平仪及其结构
1．望远镜
DS 3 水平仪望远镜主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所构成。物镜和目镜多采
用复合透镜组， 十字丝分划板上刻有两条相互垂直的长线， 竖直的一条称竖丝， 横的一条称为
中丝，是为了对准目标和谈取读数用的。 在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，
是用来测定距离的， 称为视距丝。 十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的， 平板玻璃片装在分
划板座上，分划板座固定在望远镜筒上。
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图 2-4 望远镜结构
十字丝交点与物镜光心的连线， 称为视准轴或视野。 水平丈量是在视准轴水平常， 用十字丝的中丝截取水平尺上的读数。
对光凹面镜可使不一样距离的目标均能成像在十字丝平面上。 再经过目镜， 即可看清同时放
大了的十字丝和目标影像。 从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接察看该目标的视角
之比，称为望远镜的放大率。 DS3 级水平仅望远镜的放大率一般为 28 倍。
图 2-5 望远镜成像原理
2．水平器
水平器是用来指示视准轴能否水平或仪器竖轴能否竖直的装置。 有管水平器和圆水平器两
种。管水平器用来指示视准轴能否水平；圆水平器用来指示竖轴能否竖直。
（ 1） 圆水平器
圆水平器顶面的内壁是球面， 此中有圆分划圈， 圆圈的中心为水平器的零点。 经过零点的
球面法线为圆水平器轴线，当圆水平器气泡居中时，该轴线处于竖直地点。当气泡不居中时，
气泡中心偏移零点 2mm ，轴线所倾斜的角值，称为圆水平器的分划值，因为它的精度较低，
故只用于仪器的大要整平。
（ 2） 管水平器
又称水平管， 是一纵向内壁磨成圆弧形的玻璃管， 管内装酒精和乙醚的混淆液， 加热融封
冷却后留有一个气泡。因为气泡较轻，故恒处于管内最高地点。如图 2-7 所示。
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水平管上一般刻有间隔为 2mm 的分划线，分划线的中点 O ，称为水平管零点。经过零点
作水平管圆弧的切线， 称为水平管轴。 当水平管的气泡中点与水平管零点重合时， 称为气泡居
中；这时水平管轴工人处于水平川点。水平管圆弧 2mm 所对的圆心角称为水平管分划值。安
装在 DS3 级水平仪上的水平管，其分划值不大于 20″／2mm。
图 2-6 圆水平器 图 2-7 管水平器
图 2-8 水平管分划 图 2-9 切合水平器
微倾式水平仪在水平管的上方安装一组切合棱镜， 经过切合棱镜的反射作用， 负气泡两头
的像反应在望远镜旁的切合气泡察看窗中。 若气泡两头的半像符合时， 就表示气泡居中。 若气
泡的半像错开，则表示气泡不居中，这时，应转动微倾螺旋，负气泡的半像符合。
（ 3）基座
基座的作用是连结螺旋使仪器的上部并与三脚架连结。 它主要由轴座、 脚螺旋、 底板和三
角压板构成。
二、水平尺和尺垫
水平尺是水平丈量时使用的标尺。 其质量利害直接影响水平丈量的精度。 所以， 水平尺需
用不易变形且干燥的优良木材制成； 要求尺长稳固