水利工程测量
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任务1.3 掌握水准仪的使用方法

1.3.1 水准仪的使用方法

在安置水准仪之前,要打开三脚架,调整好仪器的高度,将仪器安置在三脚架上,旋紧中心螺旋。仪器安置高度要适中,三脚架头大致水平,并将三脚架的脚尖踩入土中。微倾式水准仪使用的基本方法可归纳为八个字:粗平—照准—精平—读数。

1.粗平

粗平是使仪器圆水准器气泡居中,水准仪视线达到概略水平,简称粗平。要使圆气泡居中,首先要了解气泡移动方向的规律,气泡移动方向的规律总是往高处移动。气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。顺时针转动螺旋,该螺旋端升高,逆时针转动螺旋,该螺旋端降低。使仪器圆气泡居中有两种方法。

第一种方法是将仪器安置在架头上,转动脚螺旋使气泡居中,如图1.3.1所示,当气泡偏离如图1.3.1(a)所示的位置时,可转动①、②两个脚螺旋或其中一个螺旋,转动螺旋方向按图中箭头所示方向进行,使气泡从图1.3.1(a)所示位置转至图1.3.1(b)所示位置。然后按箭头方向转动另一个脚螺旋③使气泡向中心移动使气泡居中。

图1.3.1 使圆水准器气泡居中

第二种方法是将仪器安置在架头上,先用移动一个脚架使圆气泡大概居中,然后用脚螺旋按第一种方法使气泡居中。此种方法的操作步骤是:先将圆气泡位置与要移动的脚架上下对好,然后左右或前后移动脚架(气泡移动方向和脚架移动方向的规律:左右方向移动脚架,气泡移动方向相同,前后移动脚架,气泡移动方向相反),使圆气泡大概居中,最后再用脚螺旋使气泡居中。这种方法非常适合水泥地板,10多s就能使圆气泡居中。

2.照准

照准是转动望远镜对准水准尺,并进行目镜和物镜调焦,使十字丝和水准尺像清晰,消除视差。首先转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰,然后具体操作方法如下。

(1)初步照准。松开水平制动螺旋,转动望远镜,利用望远镜上部的准星与缺口照准目标,旋紧制动螺旋。

(2)看清目标。转动物镜对光螺旋,使目标(水准尺)的像清晰。

(3)照准目标。转动微动螺旋,使十字丝的竖丝在水准尺的中间位置。

图1.3.2 视差及消除

(4)消除视差。如图1.3.2(a)所示,在读数之前,眼睛在目镜端上下微小移动,若发现十字丝和物像有相对移动,眼睛分别位于bac位置时,看到十字丝交点相应对着物像的a1b1c1点,这种现象称为视差。产生视差的原因是对光工作没有做好,目标(水准尺)像平面不与十字丝分划板平面重合。消除视差的方法是慢慢地转动物镜对光螺旋再次进行物镜对光,当眼睛上下移动时,十字丝的读数不再变化,即尺像平面与十字丝分划板平面重合,消除了视差,如图1.3.2(b)所示。

3.精平

精平就是在读数之前必须转动微倾螺旋,使水准管气泡严格居中。如图1.3.3(a)所示。微倾式水准仪都装有符合棱镜的水准管,从水准管气泡观测窗中看到水准管气泡两端的影像。如图1.3.3(a)所示,气泡居中,即精平。图1.3.3(b)、(c)所示为不精平。

精平的方法:当气泡两端影像如图1.3.3(b)所示,则顺时针转动微倾螺旋使气泡居中,若气泡影像如图1.3.3(c)所示,则逆时针转动微倾螺旋使气泡居中。

图1.3.3 微倾螺旋与精平

图1.3.4 水准尺读数

4.读数

仪器精平后,根据十字丝中丝读出水准尺上的读数。读数时应注意尺上数字由小到大的顺序,读出米、分米、厘米,估读至毫米。读数方法是:对于倒像仪器,水准尺的读数根据十字丝的中丝从上到下,从小到大,估读至毫米,读取四位数。如图1.3.4所示水准尺的中丝读数为0.859m。如果是正像仪器,读数方法是:水准尺的读数根据十字丝的中丝从下到上,从小到大,估读至毫米,读取四位数。

要注意的是:在同一测站,照准前视水准尺时,必须转动微倾螺旋使水准管气泡居中,符合水准器两边半圆弧吻合时才能读数。

1.3.2 使用水准仪应注意的事项

(1)搬运仪器前,应检查仪器箱是否扣好或锁好,提手或背带是否牢固。

(2)从箱内取出仪器时,应先记住仪器和其他附件在箱内安放的位置,以便用完后照原样装箱。

(3)安置仪器时,注意拧紧脚架的架腿螺旋和架头连接螺旋,脚架要踩实;仪器安置后应有人守护,以免外人扳弄损坏。

(4)操作仪器时用力要均匀轻巧;制动螺旋不要拧得过紧,微动螺旋不能旋转到极限。当目标偏在一边用微动螺旋不能调至正中时,应将微动螺旋反转几圈(目标偏离更远),再松开制动螺旋重新初步照准目标,再用微动螺旋照准目标。

(5)往前搬站时,如果距离较近,可将仪器侧立,左手握住仪器,右手抱住脚架,往前行进。如果距离较远,应将仪器装箱搬运。

(6)在烈日下或雨天进行观测时,应撑伞遮住仪器,以防曝晒或淋雨。

(7)仪器用完后应清除外表的灰尘和水珠,切忌用手帕擦拭物镜和目镜。需要擦拭时,应用专门的擦镜纸或脱脂棉。

(8)仪器应存放在阴凉、干燥、通风和安全的地方,注意防潮、防霉,防止碰撞或摔跌损坏。