水准仪及水准标尺优秀课件
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(一)水准仪的主要轴线
望远镜视准轴
水准管轴
纵轴
圆水准轴
26ຫໍສະໝຸດ Baidu
一、水准仪的主要轴线及满足的条件
视准轴：十字丝分 划中心与物镜光心 的连线。
用微动螺旋 慢慢转动望远镜，直至 精确瞄准目标为止（十字丝的纵
丝靠近水准尺）
4、 精平 用微倾螺旋 使水准管气泡居中
（符合气泡符合）
5、读数 用十字丝的 横丝在水准尺上读 数（先读毫米数， 然后米，分米，厘 米数。每次读四位 数，“0”也 是必须 记录的数字。）
12
水准管 的校正 螺丝像 片
2.粗平
要同时观察气泡的两端才能判 断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察，可以 避免上述缺点。判断“气泡 居中”的精度约可提高一倍。
18
5、读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置， 区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从 远处观察并读数。
19
瞄准与
水准测量的瞄准与读数
望远镜与视差
●测量望远镜及十字丝
竖 丝
横丝
望远镜与视差
上丝
下丝
望远镜的十字丝
5
测量望远镜
视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线。
物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。
十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜 可以前后调节，称为目镜调焦。
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字 丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。
7
水准器
水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平
8
水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。
圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
泡两端成象在一起便于 观察。
若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视 时会产生视差
要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察，
可以避免上述缺点。判
断“气泡居中”的精度
约可提高一倍。
肉眼观察的精m1度 5：(为气泡的格 ) 值
符合棱镜系统的m精 2 度 10：
11
三、水准仪的使用
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测 员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十字丝 之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄 准的精度。物镜调焦可以消除视差。
6
视差
●视差：
望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，
十字丝与目标的像有相对移动。
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。
9
水准管的精度：
管子内壁光滑，液体与内
壁的附着力小，则气泡对 倾斜反映的灵敏度高
曲率半径大，格值小则精 度高
气泡长，两端清晰，读数 误差小则精度高
格值是相邻分划线之间的弧
所对的圆心角。设弧长为
2毫米，曲率半径为R毫米，
则格值
2
R
一般 60 ,30 ,20 ,10 秒
10
符合棱镜系统把水准气
23
两个摆动棱镜的补偿器
两个直角棱镜是补偿器的摆动部分。镜筒倾斜时水 平光线与其竖平面不正交，从而使光线在棱镜系统 中产生折射，最后把水平光线导至十字丝中心。
24
Zeiss Koni007自动安平水准仪
Koni007自动安平水 准仪
25
§ 6-2 水准仪的检验与校正
一、水准仪的主要轴线及满足的条件：
读数
a
b 0.725 d
b
6.252
c
a
1.533
20
四、自动安平水准仪
自动安平水准仪原 图
（一）自动安平水准仪的特点
1、没有水准管和微倾螺旋；望远镜和支架连成一体 2、测量时，只需粗平
21
四、自动安平水准仪
（二）自动安平水准仪基本原理
自动安平水准仪原 图
22
自动安平补偿器结构
2.自动安平补偿器 结构
型号下标：毫米数，表示 1公里往、返测量的高差平 均值的中误差(由于仪器引 起的) 。
构造： 望远镜 水准器 支架 基座
2.水准仪
S3 水准仪外型
3
一般的望远 镜只需望远， 不需瞄准。
所以有物镜， 目镜（加调焦
镜）即可。 测量望远镜
要能瞄准。 所以要有十
字丝。目标的
象与十字丝重 合即瞄准。
4
1.安置： 用连接螺旋把仪器固定在三
脚架上 2、粗平：使三脚架架头大致水平;转
动脚螺旋使圆水准器的气泡居中 3、瞄准 调节目镜：照准明亮的物体（如白
色的墙）调节目镜使之适合自己 的视力（十字丝最清晰）；
粗瞄准：转动仪器，利用望远镜外 壳上的准星瞄准目标；
精确瞄准：转动调焦螺旋使目标象 清晰，直至无“视差”。
水准仪及水准标尺优 秀课件
1
§ 6-1 水准尺和的水准仪
一.水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。
塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。
尺垫：转点立尺用。
一.水准测量的仪器 与工具
2
二.水准仪
等级(精度系列)： DS05 DS1 DS3 DS10
用连接螺旋把仪器固定在三脚 架上，固定两个脚架，动第三 个脚架，使三脚架架头大致水 平;转动脚使螺旋圆水准器的气 泡居中
圆水准管
脚螺旋
13
2、粗平
（左手拇指法则）
14
3、瞄准
物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。
十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人， 目镜可以前后调节，称为目镜调焦。
●视差：
望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，
十字丝与目标的像有相对移动。
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。
17
4、精平
符合棱镜系统把水准气泡两 端成象在一起便于观察。
若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视时会产 生视差
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象 于十字丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则 当观测员的眼睛上下左右移动时，会感到目 标象与十字丝之间有相对错动。这种现象称 为视差。视差影响瞄准的精度。物镜调焦可 以消除视差。
15
缺口
目镜
水准管 的校正 螺丝像 片
16
视差
望远镜视准轴
水准管轴
纵轴
圆水准轴
26ຫໍສະໝຸດ Baidu
一、水准仪的主要轴线及满足的条件
视准轴：十字丝分 划中心与物镜光心 的连线。
用微动螺旋 慢慢转动望远镜，直至 精确瞄准目标为止（十字丝的纵
丝靠近水准尺）
4、 精平 用微倾螺旋 使水准管气泡居中
（符合气泡符合）
5、读数 用十字丝的 横丝在水准尺上读 数（先读毫米数， 然后米，分米，厘 米数。每次读四位 数，“0”也 是必须 记录的数字。）
12
水准管 的校正 螺丝像 片
2.粗平
要同时观察气泡的两端才能判 断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察，可以 避免上述缺点。判断“气泡 居中”的精度约可提高一倍。
18
5、读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置， 区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从 远处观察并读数。
19
瞄准与
水准测量的瞄准与读数
望远镜与视差
●测量望远镜及十字丝
竖 丝
横丝
望远镜与视差
上丝
下丝
望远镜的十字丝
5
测量望远镜
视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线。
物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。
十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜 可以前后调节，称为目镜调焦。
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字 丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。
7
水准器
水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平
8
水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。
圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
泡两端成象在一起便于 观察。
若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视 时会产生视差
要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察，
可以避免上述缺点。判
断“气泡居中”的精度
约可提高一倍。
肉眼观察的精m1度 5：(为气泡的格 ) 值
符合棱镜系统的m精 2 度 10：
11
三、水准仪的使用
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测 员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十字丝 之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄 准的精度。物镜调焦可以消除视差。
6
视差
●视差：
望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，
十字丝与目标的像有相对移动。
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。
9
水准管的精度：
管子内壁光滑，液体与内
壁的附着力小，则气泡对 倾斜反映的灵敏度高
曲率半径大，格值小则精 度高
气泡长，两端清晰，读数 误差小则精度高
格值是相邻分划线之间的弧
所对的圆心角。设弧长为
2毫米，曲率半径为R毫米，
则格值
2
R
一般 60 ,30 ,20 ,10 秒
10
符合棱镜系统把水准气
23
两个摆动棱镜的补偿器
两个直角棱镜是补偿器的摆动部分。镜筒倾斜时水 平光线与其竖平面不正交，从而使光线在棱镜系统 中产生折射，最后把水平光线导至十字丝中心。
24
Zeiss Koni007自动安平水准仪
Koni007自动安平水 准仪
25
§ 6-2 水准仪的检验与校正
一、水准仪的主要轴线及满足的条件：
读数
a
b 0.725 d
b
6.252
c
a
1.533
20
四、自动安平水准仪
自动安平水准仪原 图
（一）自动安平水准仪的特点
1、没有水准管和微倾螺旋；望远镜和支架连成一体 2、测量时，只需粗平
21
四、自动安平水准仪
（二）自动安平水准仪基本原理
自动安平水准仪原 图
22
自动安平补偿器结构
2.自动安平补偿器 结构
型号下标：毫米数，表示 1公里往、返测量的高差平 均值的中误差(由于仪器引 起的) 。
构造： 望远镜 水准器 支架 基座
2.水准仪
S3 水准仪外型
3
一般的望远 镜只需望远， 不需瞄准。
所以有物镜， 目镜（加调焦
镜）即可。 测量望远镜
要能瞄准。 所以要有十
字丝。目标的
象与十字丝重 合即瞄准。
4
1.安置： 用连接螺旋把仪器固定在三
脚架上 2、粗平：使三脚架架头大致水平;转
动脚螺旋使圆水准器的气泡居中 3、瞄准 调节目镜：照准明亮的物体（如白
色的墙）调节目镜使之适合自己 的视力（十字丝最清晰）；
粗瞄准：转动仪器，利用望远镜外 壳上的准星瞄准目标；
精确瞄准：转动调焦螺旋使目标象 清晰，直至无“视差”。
水准仪及水准标尺优 秀课件
1
§ 6-1 水准尺和的水准仪
一.水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。
塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。
尺垫：转点立尺用。
一.水准测量的仪器 与工具
2
二.水准仪
等级(精度系列)： DS05 DS1 DS3 DS10
用连接螺旋把仪器固定在三脚 架上，固定两个脚架，动第三 个脚架，使三脚架架头大致水 平;转动脚使螺旋圆水准器的气 泡居中
圆水准管
脚螺旋
13
2、粗平
（左手拇指法则）
14
3、瞄准
物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。
十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人， 目镜可以前后调节，称为目镜调焦。
●视差：
望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，
十字丝与目标的像有相对移动。
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。
17
4、精平
符合棱镜系统把水准气泡两 端成象在一起便于观察。
若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视时会产 生视差
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象 于十字丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则 当观测员的眼睛上下左右移动时，会感到目 标象与十字丝之间有相对错动。这种现象称 为视差。视差影响瞄准的精度。物镜调焦可 以消除视差。
15
缺口
目镜
水准管 的校正 螺丝像 片
16
视差