细节：光学水准仪

如图3-3所示是我国生产的S3型微倾水准仪，是工程中常用的类型。“S”是水准仪的代号，“3”是相应的精度等级，表示每公里高差中误差为±3mm。

1.光学水准仪的基本构造

水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。

（1）望远镜 望远镜由物镜、目镜和十字丝三个主要部分组成。它的主要作用是能使我们看清远处的目标并提供一条照准读数用的视线。如图3-4所示是内对光式倒像望远镜的构造原理图。目标经过物镜和对光凹透镜的作用，在镜筒内造成倒立的、缩小的实像，通过调节对光凹透镜，可以使成像清晰地反映到十字丝平面上。目镜的作用是放大，人眼经过目镜去观察，可以看到目标的小实像和十字丝一起放大的虚像。十字丝的作用是提供照准目标的标准。

图3-3 光学水准仪

1—准星 2—物镜 3—微动螺旋 4—制动螺旋 5—符合水准器观测镜 6—水准管 7—水准盒 8—校正螺旋 9—照门 10—目镜 11—目镜对光螺旋 12—物镜对光螺旋 13—微倾螺旋 14—基座 15—脚螺旋 16—连接板 17—架头 18—连接螺旋 19—三脚架

为了提高望远镜成像的质量，物镜、对光凹透镜和目镜都是由多块透镜组合而成的。物镜与对光凹透镜组合后的等效焦距与目镜等效焦距之比，称为望远镜放大率。也就是人眼通过目镜所看到的像的大小与不通过目镜直接看到目标的大小之比。它是鉴别望远镜质量的主要指标之一，反映了望远镜的分辨能力。一般水准仪望远镜放大率为15～30倍，高精度的仪器达45倍。十字丝是在玻璃板上画线后，装在十字丝环上，通过校正螺旋固定在望远镜筒上。十字丝的构造和形式如图3-5所示。十字丝中央交点和物镜光心的连线称为视准轴（也称视线），视准轴是瞄准的依据。十字丝的上下两条短线称为视距丝，它是用来测量视距的。

为了控制望远镜的左右转动以使视准轴对准目标，水准仪一般都装有一套制动螺旋和微动螺旋。当拧紧制动螺旋时，望远镜就不能转动；此时如果转动微动螺旋，则由于微动弹簧的作用使望远镜做微小转动，则望远镜就可以精确照准目标。当制动螺旋松开时，微动螺旋就失去了作用。有些仪器是靠摩擦制动的，不设制动螺旋而只设微动螺旋。

图3-4 望远镜的结构原理

（2）水准器 水准器是用来标志视线是否水平、竖轴是否铅垂的装置。水准器有两种：水准盒和水准管。

图3-5 十字丝的构造与形式

（3）基座 基座主要由轴座、脚螺旋和连接板组成。仪器上部通过竖轴插入轴座内，由基座承托，整个仪器用连接螺旋与三脚架连接。

2.光学水准仪的使用方法