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第五章高程控制测量
§1 精密水准仪、水准尺及其检验
一、水准仪分类
根据1km往返测高差中数中误差的大小,我国的水准仪系列可分为:S05,S1,S3,S10,其中S05,S1为精密水准仪,S3,S10为普通水准仪。(参见P223,表5-1)
二、精密水准仪的特点
特点:能够精密地整平视线和精确地读取读数。为此在结构上应满足:

精密水准仪水准器的格值为10″/2mm。为此精密水准仪上有用于精确整平仪器(视准轴与水准轴)的微倾螺旋, 微倾螺旋上有分划线,可通过读定格数,确定视线倾角的微小变化(主要用于跨越障碍精密水准),规范规定:只有符合水准气泡两端影像分离量小于1cm时,才允许使用微倾螺旋精确整平视准轴。原因:c不在垂直轴中心位置而在物镜一端,旋转微倾螺旋使视线高度发生微小变化(参见P226 图5-12)。
物镜平板玻璃
150
十字丝 z
148

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 146

测微装置工作原理如图:
物镜平板玻璃
150
十字丝
148

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 146
读数:1485mm
平板玻璃与测微尺联动测定z。测微分划尺最大量:N3为1cm,S1为5mm;测微尺上有100个分格;,; (,该尺测得的高差须除以2)。
平行玻璃板竖直时,测微尺读数不是0而是5,所以读数中实际上都附加了“5mm”这一常数。在高差中,由于前后视都附加了这一常数,对其无影响。但在单向观测时,要减去这一常数。

精密水准仪放大倍率大,应在40倍以上,以保证照准精度。为了保证构像有足够的亮度,物镜有效孔径应在50mm以上。十字丝横丝刻制成楔形,有利于精确照准水准尺上的刻划。
,受外界条件变化影响小。一般为铟钢结构联接,并封闭起来。
三、精密水准仪的检验
新购置的仪器和刚修理完的仪器应进行全面检验,共10项。每期作业的始前,应进行下列检验:
①圆水准器的检验与校正(参见测量学);
②光学测微器效用的正确性和分划值的确定;
③视准轴与水准轴相互关系(交叉误差与i角)的检验与校正(参见测量学)。
分划尺上读得l1格 0
1 d=8mm
分划尺上读得l2格 2 d=8mm
平行玻璃板
30m
一级线纹米尺
精确测定
作业开始后,第一个星期内应每天上、下午各检校i角一次,若i角稳定,以后每隔15天检校一次。此处将几个主要项目讲述如下:
(j 角、i角)的检验与校正
(见测量学)

①分划尺格值的测定
测定原理如图:
分划尺的格值
g=d/(l1-l2)格
分化尺的格值g与名义格值()。
②光学测微器效用的正确性的检验
往测时,测微器螺旋顺时针旋进,分划尺上读数li′;
返测时,测微器螺旋逆时针旋出,分划尺上读数li″。
若⊿=li′-li″很大(其中数超过一个分划),则光学测微器的效用不正确。规范规定:读数时,最后切准为旋进方向。
(同时测定微倾螺旋效用的正确性)
l1
a L
l2
S A
30~50m
B
测定原理如图:
微倾螺旋由A旋至B,读数由l1变至l2。
L=l1-l2
a=L/S
微倾螺旋的格值
μ″=ρ″a /(B-A)格
设第i次照准水准尺旋进照准时读数为ai,旋出照准时读数为bi,五个测回称为一组观测。有a0=∑ai/5,b0=∑bi/5,若μ(a0-b0)>2″,则微倾螺旋效用不正确。精密符合水准气泡时,只准旋进微倾螺旋。
20m 30m 40m
10m 2 3 0m
1 4
0 5

30m
A

观测方法:
①在A点安置水准仪,观测各点。按1、2、3、4、5往测,再依相反的次序返测,构成一个测回,共测四个测回;测回间用脚螺旋变动仪器高,四测回中不能调焦。
②在0点安置水准仪,按1、2、3、4、5的顺序往测,再依相反的次序返测,构成一个测回,共测四个测回;测回间用脚螺旋变动仪器高,每次照准要仔细调焦。
计算方法:
①计算各点对0点的高差Hi=L0-Li(参见武测、同济合编版P292表5-7,表中二大行最下面小行)
计算0点的视线高度hi=Hi+Mi( Mi为仪器在0点测其它点读数平均值)
③计算0点仪器视线平均高度hm=∑hi/