精密水准仪与水准标尺的检验

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，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
()()()()∆
-=∆--=∆--∆-='-'='∆+=∆+-=∆--∆-='-'='2222222211111111
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，
ρ
α''
∆
=''
D
l
而倾斜螺旋一个分格的值μ为
ρ
α
μ
gD
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=L0-L i (5-10)
L0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 3051000552
2
2
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。