精密水准仪与水准标尺的检验(doc 9页)

5.5精密水准仪和水准标尺的检验
5.5.1精密水准仪的检验
作业前应检验的项目：
⑴检视
⑵概略水准器的检校
⑶光学测微器隙动差和分划值的测定
⑷气泡式水准仪交叉误差的测定
⑸气泡式水准仪i角检校
⑹双摆位自动安平水准仪摆差2C的测定
新构仪器，望远镜调焦透镜运行误差的测定；倾斜螺旋隙动差、分划误差和分划值的测定；自动安平仪器补偿误差和磁致（磁性感应）误差的测定。

1光学测微器隙动差和分划值的测定
测定光学测微器分划值的基本思想：
利用一根分划值经过精密检定的特制
分划尺和测微器分划尺进行比较求
得。

光学测微器隙动差的测定
2视准轴与水准轴相互关系的检验与
校正
视准轴与水准轴必须满足相互平行这一重要条件，但一般视准轴与水准轴既不在同一平面内，也不互相平行，而是二条空间直线，在垂直平面上投影的交角，称为i 角误差，在水平平面上投影的交角，称为φ角误差，也叫交叉误差. ⑴i 角误差检验与校正
()()()()∆-=∆--=∆--∆-='-'='∆+=∆+-=∆--∆-='-'='22222222
11111111
22h b a b a b a h h b a b a b a h (5-5)
()122
1
h h -=
∆ (5-6) ρ''''=∆/s i
∆''=''s
i ρ (5-7)
∆=''10i (5-8) 要求51''≤''i 。

校正在j 2测站上进行，先求出A 标尺上的正确读数 a /2=a 2-2Δ,对好读数，再校正气泡两端符合。

⑵交叉误差的测定
3倾斜螺旋隙动差和分划值的测定
测定倾斜螺旋分划值的基本思想：
室内进行，在距离D 处竖立水准标尺，气泡符
合，旋转倾斜螺旋，当水准标尺上读数由1L 移至5L 之间的距离为Δl 时倾斜螺旋转了Δg 格，
ρα
''∆=
''D
l
而倾斜螺旋一个分格的值μ为
ρα
μgD
l
g
∆∆=
∆=
4调焦透镜运行误差的测定
观测方法
⑴在
A 点上整置仪器，观测各点以求各点对0点的高差
一测回
←
→
012345
012345
返测往测 共测4个测回，各测回间应用脚螺旋变更仪器高，
4测回中不能变动焦距。

⑵在0点上整置仪器，观测各点
一测回←
→
12345
12345
返测往测 共测4个测回，各测回间应用脚螺旋变更仪器高，
4测回中不能变动焦距。

计算方法
⑴计算各点（1,2,3,4,5）对于0点的高差H i (i=1,2,3,4,5) H i =L 0-L i (5-10) L 0和L i 是仪器在A 点时照准点0和其余各点4测回（各点共8个）读数的中数。

⑵计算0点仪器视线高度h i h i =H i +M i (5-11)
M i 是仪器在0点时照准其余各点4测回（各点共8个）读数的中数。

⑶计算0点仪器视线的平均高度h m
∑=5
1
51i m h h (5-12)
如果调焦时，视准轴方向保持不变且与水准轴平行，则
m h h h === 21
如果视准轴与水准轴不平行，而存在i 角，则各h i 与h m 不等， 其差数Δi =h i -h m ；
如果调焦透镜运行正确，则Δi 将由两部份误差影响组成：一是i 角的影响，当距离为s i 时，其误差为s i tgi 或s i K ；另一部是观测误差和其它误差的影响δ。

对于各点可列出下列方程式
δ
δδδδ+=∆+=∆+=∆+=∆+=∆K s K s K s K s K s 5544332211 (5-13) 法方程式
[][][][][]
∆=+∆=+δδ52
K s s s K s (5-14)
由于[]0=∆，解(5-14)得
[][]
[]
[][][][][]
K s
s s s s s s s K 305100055222
2-=-∆=∆=-∆=
δ （5-14、15）
将K ，δ代入(5-13)，得i ∆'，而调焦透镜运行误差
K s v i i i i i )30(-+∆=∆'-∆=
(5-17)
规范规定任一⎩⎨⎧≤)(1)(5.0用于三四等仪器
用于一二等仪器mm mm v i
5双摆位于自动安平水准仪摆差2c 的测定
双摆位自动安平水准仪Ni004，观测时如果摆镜不能完全精确地静止在垂直位置，则会引起由于摆镜倾斜而对观测产生影响。

()(){}2///21212ρ''-+-=b b b a a a D R R D R R c （5-19）
要求2c ≤40//
R 2a 为摆2位置时A 标尺读数（5次）的平均值 R 1a 为摆1位置时A 标尺读数（5次）的平均值 R 2b 为摆2位置时B 标尺读数（5次）的平均值 R 1b 为摆1位置时B 标尺读数（5次）的平均值 6自动安平水准仪补偿误差的测定
定人法整平园水准器。

补偿误差的检验是通过比较的方法进行的。

h
h h h h h h
h h h
h h -=∆-=∆-=∆-=∆--++--++β
βββαααα （5-20） ρβαρβαρααρααββ
αα
'
''
∆=
∆'
''∆=∆'''
∆=∆'''∆=∆-+-+D h D h D h
D h 4321 （5-21）
5.5.2精密水准标尺的检验 作业前应检验的项目
1水准标尺分划面弯曲差的测定
尺面如有弯曲，观测时将使读数失之过大。

弯曲的尺l 伸直可认为BC ，而观测的情况是L 。

()2
2
24f l L -=
l f l l f l l
f
l L 22
22
2
82161161-=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=-= l
f L l l 2
8=-=∆
尺长一般3m ，每米改正数l
f l 382
=∆ （5-22）
2标尺名义米长及分划偶然中误差的测定
一对水准标尺平均（每）米真长， 平均米真长偏差f(mm/m)， f=平均米真长-1m 改正后的高差h /=h+fh 一级线纹米尺尺长方程式
例 L=1000mm-0.01mm+0.018(t-200C)mm 双频激光干涉仪
3一对水准标尺零点不等差及基辅分划读数差的测定 零点不等差------偶数站。