水准仪的使用方法Word文档下载推荐.docx
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(1熟悉水准仪的基本构造及主要部件的名称和作用;
(2了解三脚架的构造和作用,熟悉水准尺的刻划、标注规律,尺垫的作用;
(3掌握水准仪测量高差的基本步骤;
(4掌握水准测量的闭合差检核与调整方法。
2.1.3实验仪器
(1实验室配备:
水准仪1台,三脚架1个,水准尺1把,尺垫1个,记录板1块。
(2自备:
计算器1个,铅笔1支,橡皮1块,小刀1把。
2.1.4实验内容
熟悉水准仪各部件的名称和作用,练习从安置水准仪、粗略整平、瞄准水准尺、精平与读数整个操作流程,学习消除视差的方法,掌握闭合差的计算与调整步骤,每小组完成1次闭合水准路线或附合水准路线的测量,要求转点不少于4个,精度符合要求。
2.1.5实验步骤
(1安置仪器,熟悉水准仪基本构造、各部件名称和作用
1选择坚固、平坦、空阔的地方打开三角架,使三角架的三条腿近似等距,架设高度应该适中,架头应该大致水平,架腿制动螺旋应该固紧;
2打开仪器箱,双手取出水准仪,将仪器小心地安置到三角架顶面上,用一只手握住仪器,另一只手松开三脚架中心连接螺旋,将仪器固定在三脚架上;
3对照教材,观察仪器的各个部件的构造,熟悉各螺旋的名称和作用,试着旋拧各个螺旋以了解其功能。
(2学习水准仪粗略整平、瞄准水准尺、精平与读数的操作流程
1粗略整平
粗略整平是借助圆水准器的气泡居中,使仪器竖轴大致铅直,从而视准轴粗略水平。
如图2.1.3(a所示,气泡未居中而位于处;
则先按箭头所指方向,用双手相对转动脚螺旋①和②,使气泡移动到的位置(图2.1.3(b;
再左手转动脚螺旋③,即可使气泡居中。
在整平的过程中,气泡移动的方向与左手大拇指运动的方向一致。
(a两个脚螺旋转动方向(b第三个脚螺旋转动方向
图2.1.3概略整平方法
2瞄准水准尺
①将望远镜对着明亮的背景,转动目镜螺旋,使十字丝清晰;
②松开制动螺旋,转动望远镜,采用望远镜镜筒上面的照门和准星瞄准水准尺,然后拧紧制动螺旋;
③从望远镜中观察,转动物镜螺旋进行对光,使目标清晰,再转动微动螺旋,使竖丝对准水准尺;
④眼睛在目镜端上下微微移动,若十字丝与目标影响有相对移动,则应重新仔细地进行物镜
对光,直到读数不变为止。
3精平
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡,右手转动微倾螺旋,使气泡两端的像吻合,即表示水准仪的视准轴已精确水平。
4读数
观察十字丝的中丝在水准尺上的分划位置,读取读数。
(3进行闭合或附合水准路线测量
1选定一条闭合或附合水准路线,长度以安置4~6个测站为宜,确定起始点及水准路线的前进方向;
2在起始点和第一个待定点分别立水准尺,在距该两点大致等距处安置仪器,按照粗略整平、瞄准水准尺、精平与读数的操作流程,分别观测后视读数和前视读数,计算高差,然后将仪器搬至第1和第2点的中间设站观测,得到,依次推进测出、、…;
3根据已知点高程及各观测站的观测高差,计算水准路线的高差闭合差,并检查是否超限,如果超限,则应重新观测;
如没有超限,则对闭合差进行分配,进而推算出各待测点的高程。
2.1.6注意事项
(1立尺时应站在水准尺后面,双手扶尺,使尺身保持竖直;
(2前后视距可先由步数概量,使前、后视距大致相等;
(3读取读数前,应仔细对光以消除视差;
(4观测过程中不应进行粗平,若圆水准器气泡发生偏离,应整平仪器后重新观测;
每次读数时都应进行精平;
(5测量完毕后,应立刻检核,一旦误差超限,应立即重测;
(6实验中严禁专门化作业,小组成员应轮换操作每一项工作。
2.1.7记录表格
基本信息
班级同组成员
小组测站点号
姓名天气状况
学号观测时间
实验记录
测站点号后视读数/m前视读数/m高差/m
+-
1BM1
TP1
2TP1
TP2
3TP2
TP3
4TP3
TP4
5TP4
TP5
6TP5
TP6
7TP6
TP7
8TP7
BM2
水准测量计算成果表
点号距离/m测得高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m
BM1////
1
2
3
4
5
6
7
8
∑/
附1微倾式水准仪基本构造和功能介绍
附图1.1中为DS3微倾式水准仪的结构示意图,其主要由望远镜、水准器和基座3部分组成,附图1.2为钟光DS3-Z微倾式水准仪各部件名称。
附图1.1DS3微倾式水准仪结构示意图
1.连接压板;
2.基座;
3.管水准盒;
4.瞄准器;
5.水准气泡观察窗;
6.目镜;
7.圆水准器;
8.水平微动螺旋;
9.微倾螺旋;
10.调焦螺旋;
11.准星;
12.物镜;
13.水平制动螺旋;
14.脚螺旋
附图1.2钟光DS3-Z微倾式水准仪的各部件名称
(1望远镜的构造
望远镜用来瞄准水准尺并在水准尺上进行读数,其构造如附图1.3所示。
1.物镜;
2.齿条;
3.调焦齿轮;
4.调焦镜座;
5.物镜调焦螺旋;
6.十字丝分划板;
8.目镜组
附图1.3DS3微倾式水准仪的望远镜构造
为了精确瞄准目标进行读数,望远镜里都安置了十字丝分划板,如附图1.4所示。
竖丝用于
瞄准目标,中间的横丝用来读取前、后视读数,上下两根与中丝平行的短丝用力测量视距,称为视距丝。
1.十字丝横丝;
2.十字丝竖丝;
3.视距丝
附图1.4十字丝分划板
为使不同视力的人都能观测到清晰的目标,首先将望远镜对准天空(或明亮背景,然后旋转目镜上的调焦螺旋,调节目镜与十字丝分划板的距离,即可使十字丝分划板清晰,如附图1.5所示。
(a十字丝调整前(b十字丝调整后
附图1.5十字丝调整前后对比
由于目标距仪器远近不同,所以成像位置有前有后,为了使远近目标的成像都落在十字丝分划板上,可通过旋转物镜调焦螺旋,移动调焦透镜,改变物镜的等效焦距,使目标的像清晰的落在十字丝分划板平面上,如图1.6所示。
(a调整前目标的像(b调整后目标的像
附图1.6调整前后目标像的对比
水准仪的望远镜可绕水准仪的竖轴在基座上水平转动,控制这一转动的是制动螺旋和微动螺旋。
放松制动螺旋,望远镜便可转动,微动螺旋此时不起作用;
旋紧制动螺旋,望远镜则被固定,此时,旋转微动螺旋可使望远镜在水平方向上做微小转动。
利用制动螺旋和微动螺旋,可使望远镜精确地照准目标。
(2水准器
水准器包括圆水准器和管水准器。
圆水准器是一个内壁顶面为球面的玻璃圆盒,如附图1.7所示。
球面的正中有圆分划圈,分划圈的中线为圆水准器的零点,通过零点的球面法线称为圆水准器轴,当气泡居中时,圆水准器处于铅垂状态。
圆水准器的分化值一般为,精度较低,一般只用于粗略整平。
管水准器是将一个纵向内壁顶面磨成一定半径圆弧的玻璃管,管内装满酒精和乙醚的混合液,加热融封冷却后在管内形成一个空隙,如附图1.8所示。
水准管圆弧对称点称为水准管的零点,当气泡两端以零点为中心对称时,称为气泡居中,此时水准管轴处于水平位置。
如果视准轴与水准管轴平行,则视准轴亦处于水平位置。
管水准器的分划值一般为,精度较高,一般用于精确整平。
附图1.7圆水准器附图1.8管水准器
(3基座
基座由轴座、脚螺旋、三角压板和底板构成,其作用是支撑上部仪器并连接三脚架,通过旋转基座上的3个脚螺旋可整平仪器。
附2自动安平水准仪基本构造和功能介绍
自动安平水准仪与微倾式水准仪外形相似,操作也十分相似,这里就不再一一介绍。
两者区别在于:
(1自动安平水准仪的机械部分采用了摩擦制动(无制动螺旋控制望远镜的转动,(2自动安平水准仪的在望远镜的光学系统中装有一个自动补偿器代替了管水准器起到了自动安平的作用,当望远镜视线有微量倾斜时补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。
自动安平水准仪由于没有制动螺旋、管水准器和微倾螺旋,在观测时候,在仪器粗略整平后,即可直接在水准尺上进行读数,因此自动安平水准仪的优点是省略了"
精平"
过程,从而大大加快了测量速度。
附图2.1为自动安平水准器的结构示意图,附图2.2苏一光NAL124自动安平水准仪的各部件名称。
2.物镜调焦透镜;
3.补偿器棱镜组;
4.十字丝分划板;
5.目镜
附图2.1自动安平水准器的结构示意图
1.目镜;
2.目镜调焦螺旋;
3.粗瞄器;
4.调焦螺旋;
5.物镜;
6.水平微动螺旋;
7.脚螺旋;
8.反光镜;
9.圆水准器;
10.刻度盘;
11.基座
附图2.2苏一光NAL124自动安平水准仪的各部件名称
附3电子水准仪基本构造和功能介绍
电子水准仪又称数字水准仪,是在自动安平水准仪的基础上发展起来的。
它采用条码标尺,各厂家标尺编码的条码图案不相同,不能互换使用。
目前照准标尺和调焦仍需目视进行。
人工完成照准和调焦之后,标尺条码一方面被成象在望远镜分化板上,供目视观测,另一方面通过望远镜的分光镜,标尺条码又被成象在光电传感器(又称探测器上,即线阵CCD器件上,供电子读数。
因此,如果使用传统水准标尺,电子水准仪又可以象普通自动安平水准仪一样使用。
不过这时的测量精度低于电子测量的精度。
电子水准仪一般由基座、水准器、望远镜及数据处理系统组成,它的光学系统和机械系统及自动安平水准仪基本相同,其原理和操作方法也大致相同,只是读数系统不同。
因各种电子水准仪操作方式大同小异,这里仅给出天宝DiNi电子水准仪的基本操作流程。
电子水准仪的主要特点是:
(1操作简捷,实现了观测读数、记录、计算、显示的一体化,避免了人为误差;
(2整个观测过程在几秒钟内即可完成,从而大大减少观测错误和误差;
(3仪器的中央处理器配有专用软件,可将观测结果通过I/O接口输入计算机进入后处理,实现测量工作自动化和流水线作业,大大提高功效;
(4除进行高程测量外,数字水准仪还可以进行水平角测量、距离测量、坐标增量测量、水平网的平差计算等。
1.天宝DiNi电子水准仪
(1各部件的名称
1.基座;
2.刻度盘;
3.微动螺旋;
4.圆水准器;
5.调焦螺旋;
6.测量快捷键;
7.提手;
8.物镜;
9.PCMCIA卡插槽;
10.脚螺旋;
11.电池锁扣;
12.显示屏;
13.目镜;
14.水平气泡观察窗;
15.操作键
附图3.1天宝DiNi电子水准仪的各部件名称
(2屏幕和键盘功能介绍
屏幕左上方:
已测量的数据信息
屏幕右上方:
下一个要测量点的信息
屏幕左下方:
Line:
水准路线测量模式
IntM:
中间点测量模式
SOut:
放样模式
F1~F6(功能键:
对应着按键上方显示的功能
F6(ON/OFF:
电源开/关
F7:
屏幕背景光开/关
F8:
屏幕对比度调节
F9:
距离测量(不记录
F10:
测量并记录
当处于主测量显示屏时数字键有以下功能:
RPT:
重复测量模式
INV:
倒尺测量
INP:
输入尺子读数
PNr:
输入点号
REM:
输入记忆代码
EDIT:
编辑功能
Menu:
仪器设置等
INFO:
一般信息
DISP:
相关显示
RPT(#1key:
(1设置每次测量重复次数;
(2设置重复次数测量后的最大标准误差。
注:
如果测量时的误差超过用户设置的最大误差,仪器将会提示。
INV(#2key:
(1如果设置仪器立尺人把尺子倒过来,可以设置仪器读数并获得尺子上方的高程,屏幕变化如下所示。
INP(#3key:
(1允许手工输入数据。
当立尺人扶尺时,操作仪器的人可以从照准部读出尺子的读数;
然后估算出距离和读数,再像普通仪器记录一样手工输入到仪器内存中。
PNr(#4key:
(1允许输入点号。
有两种类型:
cPNo&
iPNo。
CPNo:
输入当前点号并且可以自动增加点号;
IPNo:
输入点号但它是独立点,下一个继续CPNo输入的点号并自动增加。
REM(#5key:
(1允许使用者输入正在测量点的代码(用于记忆和保存。
一旦代码被输入,它会一直保持,直到再次修改。
EDIT(#6key:
(1一个单一的编辑功能。
Esc:
退出这个屏幕
Disp:
显示每行数据的信息
Del:
从内存中删除信息
Inp:
允许输入数据到内存
PRJ:
项目键
MENU(#7key:
(1仪器设置和功能。
1输入
Maxdist:
最大测量距离
Minsight:
输入最小视高
Maxdiff:
输入在线路测量中一测站最大偏差
Refrcoeff:
允许用户输入大气折射率参数
Vtoffset:
输入尺子读数的改正数。
Date:
设置日期
Time:
设置时间
2调节
(1调节仪器选项可以让用户运行"
pegtest"
。
用户可以选择不同的方法来得到正确的改正数。
3数据传输
Interface1:
选择端口1(可能是PC电脑
Interface2:
选择端口2(可能是打印机
PCDemo:
可以和电脑连接电脑显示屏和仪器显示将是同步的
Update/service:
软件更新(须和特定的软件连接
4记录
Recordingofdata:
○1RemoteControl:
设置记录数据到外部电脑
○2Record:
记录数据到哪里
○3RodReadings:
当记录时,记录数据的那些选项,测量原始数据(RM,或者计算数据(RMC○4PnoIncrement:
点号自动增加步长
○5Time:
测量时时间记录开关
Parametersettings:
设置数据记录时通讯参数(协议和波特率
5仪器设置
HeightUnit:
测量的高程的单位和记录到内存的单位
InputUnit:
手工输入单位
Displayresolution:
最小显示单位
ShutOff:
自动关机时间
Sound:
蜂鸣开关
Language:
语言设置
日期格式
时间格式
6测段平差
测段平差可以对闭合路线和附和路线进行平差。
被平差过的信息会被永久保存起来,因此在平差之前要下载原始数据。
INFO(#8key:
(1一些和水准相关的信息。
DISP(#9key:
(1当有更多信息要显示时,用户可以按此键来显示相关的不同的信息。
(3测量基本操作流程
1.观测一条线段:
Line
(1按下在线路测量Line屏幕下的箭头所指的按键;
(2按下新建路线newline;
(3输入路线号。
一个路线号是项目文件下一个水准环的标示,在一个项目文件下可以有不同的路线号;
(4选择需要的测量模式(BF、BFFB、BBFF、BFBF;
(5输入后视点高程。
如果想另外计算可以输入0;
(6输入点号BM;
(7根据需要,可以输入代码;
(8按下测量键MEASURE,可以开始测量;
(9测量的结果显示。
Rb:
后视尺子的读数
HD:
测量的距离
Tp:
用户所处的转点数
Cp:
当前点号(控制点或者后视
2.观测和中断测段测量
(1当前视观测结束后,就可以换站了。
用户可以把水准仪关闭后再换站,当重新打开仪器
后,可以直接就进入刚才所在的地方,并且可以继续先前的水准路线测量。
(2当观测任务结束且已经观测了最后的闭合点,用户此时可以按下测段结束键YES,即完成了一整条测段的观测。
此时,可看到已知点高程、点号和代码,进而得到计算结果。
Sh:
起始点和终点的高程之差。
如果起始点高程是635,终点的高程是634,则Sh就是-1.00。
Dz:
如果测量的是闭合环,这个值就是最后一点的高程(用户输入的和仪器测量所得的高程之差。
Db:
后视点距离的总和。
Df;
前视点的距离的总和。
3.支点测量:
IntM
(1按IntM对应的按键;
(2输入测点的高程;
(3测量后视;
(4按下o.k.来确认测量设置完毕;
(5开始测量;
(6当进行中间点测量时,测完中间点后这个屏幕可以显示,且这些所有的数据都同时记录在内存中。
4.放样:
SOut
(1按下Sout对应的键开始放样;
(2输入后视点高程;
(3照准后视并测量;
(4通过按下对应着o.k.的按键确认;
(5仪器要求用户输入一个标准的高程,这个高程就是设计和需要测量的点的高程;
(6测量这个点;
(7得到放样结果:
Z为测量得到的高程,dz为需要挖掘或填充的高程;
HD为水平距离。
(4数据的传输和下载
1.从PCMCIA卡下载数据
(1在微软浏览器中,通过帮助菜单,可以发现仪器的PCMCIA的驱动设置;
(2当用户的计算机安装完PCMCIA卡的驱动支持后,就可以从浏览器中将数据点击和拖放
到用户指定的目录中。
2.从RS232串口下载数据(1超级终端的设置连接时使用的端口:
Com1(或者通过电缆连接其他的端口)波特率:
9600数据位:
8奇偶检较:
None停止位:
1流量控制:
Xon-Xoff注:
设置了传输参数后,最好创建一个桌面的快捷方式。
(2在电脑上的的设置1点击超级终端或者快捷方式;
2从数据传输菜单中选择下载捕获文本文件的方式;
3给出文件名和路径;
4即已经准备好了接受数据了。
(3电子水准仪的设置1按下菜单键(7);
2选择数据传输;
3选择端口2(假设端口1可能接在打印机上,端口2接在计算机上);
4选择Dini-Periphery(电子水准到外围设备)来下载数据;
注:
通讯参数可以在此时的屏幕上修改,应设为如下参数:
Format:
REC_EProtoc:
Xon/XoffBaud:
9600Parity:
noneStopBit:
1Timeout:
10sLinefeed:
Yes5选择您要传输的数据(例如:
所有all);
6选择YES来开始传输数据。
3.数据文件格式(1数据文件在电子水准下以文件形式保存,且可以在任何文本编辑器中编辑,因此没有必要来修改文件格式。
(2DiNi水准仪有两种不同的数据格式:
REC_E(M5和REC500。
2.徕卡DNA3003中文数字水准仪附图3.2为徕卡DNA3003电子水准仪结构示意图,从图中可以看到电子水准仪较自动安平水准仪多了调焦发送器、补偿器监视、分光镜和线阵探测器CCD这4个部件。
附图3.3为各部件的名称。
附图3.2徕卡DNA3003电子水准仪结构示意图1.无限位微动螺旋;
调焦螺旋;
带粗瞄器的提手;
物镜;
刻度盘;
基座;
脚2.3.4.5.6.7.螺旋;
开关;
显示屏;
PCMCIA卡插槽盖板;
8.9.10.11.圆水准器;
12.目镜;
13.操作键;
14.水平气泡观察窗附图3.3徕卡DNA3003电子水准仪的各部件名称
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- 水准仪 使用方法