合象水平仪的使用
汽缸水平可用合象水平仪放在四角的某个位置进行测量，如图
安放合象水平仪的汽缸接合面处，应仔细擦净，并做好标记，以后每次测量时均放在该位置上。
图2为合象水平仪的构造原理图。
图2
1、杠杆；
2、水泡室、
3、光学棱镜；
4、放大镜；
5、读数盘；
6、调节螺丝；
7、读数标尺
它是通过光学棱镜把偏移的水泡合成图象，并通过放大镜示出。
当水平仪置于水平位置时，水泡盒中的气泡处于中间位置，此时从放大镜看到两半气泡重合，如图3中所示，当水平仪倾斜时，气泡就偏离中间位置，每米倾斜0.01毫米时，气泡就向高处移动0.20毫米，如图所示，这时两半气泡的相对偏移为0.20+0.20=0.40毫米，这个偏移值经过放大倍数为5的放大镜，这样看到的读数即为5*0.40=2.0毫米，所以水平仪在每米倾斜0.01毫米时，气泡的读数为
图4 偏移时图形
1、水泡盒；
2、气泡；
3、合象图形
在进行测量时，首先将水平仪的读数盘和标尺调至零位，再将水平仪置于被测量平面上，调整水平仪的调节螺丝，使两半气泡合为一体，从读数盘得到读数为A；然后掉转180°，沿反方向调整螺丝，使两半气泡合为一体，此时从读数盘得到读数为B。
此时，汽缸平面的倾斜度（扬度δ）可用下式（1）求出：
如果A ≠B ，说明气泡的中间位置与读数盘的刻度零位不相符合，水平仪的偏差值S 可用下式（2）求出：
若B 值位于零点的另一侧，则其符号与A 值相反，即A 为“+”值时，B 为“—”值。
例：A=5格（1格=0.01毫米/1000毫米）、B=-5格，如图（a ），求扬度值和偏差值。
解：应用式（1）及式（2）计算如下 扬度值
2
B A -=
δ2
B A S +=
格；52
)
5(5=--=
δ
偏差值
例：A=3格、B=-7格，如图（b ），求其扬度值和偏差值。 第一次测量读数A 第二次测量读数B
解：仍用式（1）及式（2）计算，既 扬度值
偏差值
上述两例，虽然所求得的扬度值相同，但是后者由于气泡中间位置与读数盘刻度的零位不相符，零点偏移至-2格处，当掉转180°再测时，所得读数，其绝对值不会相等，因此为了消除水平仪本身的误差，在使用时应掉转180°再测一次，然后求其平均值。测量时，如果读数A 、B 均在零点同一侧，即同为“+”或同为“-”值时，仍可用上式计算。
例：A=8格、B=2格，如图（c ），求其扬度值和偏差值。
第一次测量读数A 第二次测量读数B
格；02
)
5(5=-+=
S 格；52
)
7(3=--=
δ格；22
)
7(3-=-+=
S
解：应用式（1）和式（2）计算，既 扬度值
偏差值
所测平面扬度的方向，可根据读数盘旋转的方向来确定，若沿“+”方向（图）旋转才能使两半气泡重合，则水平仪读数盘一头的扬度高，另一头扬度低。
格；32
)
2(8=-=
δ格；52
)
2(8=+=
S
框式水平仪的使用方法和注意事项 使用办法： 1、框式水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工件的粗拙面接触或摩擦。安放时必需小心轻放，防止因测量面划伤而损坏程度仪和形成不该有的测量误差。 2、用框式水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副旁边面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，如许会因程度仪的受力变形，影响测量的精确性。准确的测量办法是手握持副测面内侧，使框式水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中心地位）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡挪动的格数。 3、运用框式水平仪时，测量前应认真清洗水平仪的工作面和被测件表面,保证框式水平仪工作面和工件外表的洁净，以避免脏物影响测量的精确性。测量水平面时，在同一个测量位置上，应将框式水平仪调过相反的方向再进行测量。当移动水平仪时，不允许水平仪工作面与工件外表发作摩擦，应该提起来放置。测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡静止后主可读数,测量时应在垂直于水准泡的位置上读数. 实际倾斜值=标称分度值×L×偏差格数例如：标称分度值为 0.02mm/m,L=200mm，偏差格数为2格 则：实际倾斜值0.02/1000×200×2=0.008mm 0.02mm/m×2=0.04mm/m，0.04mm/m×0.2m=0.008mm 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪的零位进行检查或调整。
技术要求 1、外观，水平仪工作面与外表面上，不得有砂眼、裂纹、划碰伤、锈蚀和喷漆、电镀层胶落等影响使用或明显影响外观质量的缺陷；水准泡应透明、清晰、不得有影响观察和读数的缺陷；各种标志应正确、清晰。 2、相互作用，水平仪各部件安装应牢固，机构应调整方便，反应灵敏。在调节零位时，能保证零位误差不大于1／10分度。调整后静置四小时，其示值变化应不大于1／4分度。 3、主体材质，水平仪主体应采用刚性、耐磨性及稳定性能良好的材料制造。 4、分度与分划线，水平仪的分度间距为2mm，分划线宽度为0。20mm，偏差不应大于0。05mm，分划线色迹应明显、牢固、便于观察读数。 5、气泡长度，水平仪气泡长度应等于基准线间距，在温度20±2℃时，气泡长度偏差应不大于一个分度。 使用注意事项 1、水平仪使用前用无腐蚀性汽油将工作面上的防锈油洗净，并用脱脂棉纱撺拭干净方可使用。 2、温度变化会使测量产生误差，使用时必须与热源和风源隔绝。如使用环境温度与保存环境温度不同，则需在使用环境中将水平仪位置于平板上稳定 2 小时后方可使用。 3、测量时水平仪必须放置平稳,不应有手感上的摆动,必须待气泡完全静止后方可读数。
实验四用合象水平仪或框式水平仪 测量直线度误差 一、实验目的 1. 掌握用水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。 2. 加深对直线度误差定义的理解。 二、实验内容 用合象水平仪或框式水平仪测量直线度误差。 三、测量原理及计量器具说明 机床、仪器导轨或其他窄而长的平面，为了控制其直线度误差，常在给定平面（垂直平面、水平平面）内进行检测。常用的计量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等。使用这类器具的共同特点是测定微小角度变化。由于被测表面存在着直线度误差，计量器具置于不同的被测部位上，其倾斜角度就要发生相应的变化。如果节距（相邻两测点的距离）一经确定，这个变化的微小倾角与被测相邻两点的高低差就有确切的对应关系。通过对逐个节距的测量，得出变化的角度，用作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差。由于合象水平仪的测量准确度高、测量范围大（±10 mm/m）、测量效率高、价格便宜、携带方便等优点，故在检测工作中得到了广泛的采用。 合象水平仪的结构如图1a、d所示，它由底板1和壳体4组成外壳基体，其内部则由杠杆2、水准器8、两个棱镜7、测量系统9、10、11以及放大镜6所组成。使用时将合象水平仪放于桥板（图2）上相对不动，再将桥板放于被测表面上。如果被测表面无直线度误差，并与自然水平基准平行，此时水准器的气泡则位于两棱镜的中间位置，气泡边缘通过合象棱镜7所产生的影象，在放大镜6中观察将出现如图1b所示的情况。但在实际测量中，由于被测表面安放位置不理想和被测表面本身不直，导致气泡移动，其视场情况将如图1c所示。此时可转动测微螺杆10，使水准器转动一角度，从而使气泡返回棱镜组7的中间位置，则图1c中两影象的错移量△消失而恢复成一个光滑的半圆头（图1b）。测微螺杆移动量s导致水准器的转角α（图1d）与被测表面相邻两点的高低差h有确切的对应关系，即 图1
水准仪测量高程的方法和步骤 内容：理解水准测量的基本原理；掌握DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。 重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。 §2.1 高程测量（Height Measurement ）的概念 测量地面上各点高程的工作, 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为： （1）水准测量(leveling) （2）三角高程测量(trigonometric leveling) （3）气压高程测量(air pressure leveling) （4）GPS 测量(GPS leveling) §2.2 水准测量原理 一、基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。
a ——后视读数A ——后视点 b ——前视读数B ——前视点 1、A、B两点间高差： 2、测得两点间高差后，若已知A 点高程，则可得B点的高程：。 3、视线高程： 4、转点TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中，A 、B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿A 、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到A 、B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 －b 1 h 2 = a 2 －b 2 …… 则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b 结论：A 、B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺 一、水准仪(level) 如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。
光学合像水平仪 合像水平仪，主要用来测量零件表面的直线度和平面度，并用于设备安装位置的正确性及较小倾角的测量，广泛用于精密机械中，测量工件的平面度、直线度和找正安装设备的正确位置。 合像水平仪的构成 合像水平仪主要由测微螺杆、杠杆系统、水准器、光学合像棱镜和具有V型工作平面的底座等组成。 水准器安装在杠杆架的底板上，它的水平位置用微分盘旋钮通过测微螺杆与杠杆系统进行调整。水准器内的气泡圆弧，分别用三个不同方向位置的棱镜反射至观察窗，分成两个半像，利用光学原理把气泡像复合放大（放大5倍），提高读数精度，并通过杠杆机构提高读数的灵敏度和增大测量范围。 当水平仪处于水平位置时，气泡A与B重合。当水平仪倾斜时，气泡A与B不重合。 测微螺杆的螺距P=0．5mm，微分盘刻线分为100等分。微分盘转过一格，测微螺杆上螺母轴向移动0．005mm。 合像水平仪的使用 1、合像水平仪使用方法 将水平仪放在工件的被测表面上，眼睛看窗口1，手转动微分盘，直至两个半气泡重合时进行读数。读数时，从窗口4读出毫米数，从微分盘上读出刻度数。 例，分度值为0．01mm/1000mm的光学合像水平仪微分盘上的每一格刻度表示在1m长度上，两端的高度差为0．01mm。测量时，如果从窗口读出的数值为1mm，微分盘上的刻度数为16，这次测量的读数就是1．16mm，即被测工件表面的倾斜度，在1m长度上高度差为1．16mm。如果工件的长度小于或大于1m时，可按正比例方法计算：1m长度上的高度差×工件长度。 2、合像水平仪使用特点 1）测量工件被测表面误差大或倾斜程度大时，使用框式水平仪，气泡就会移至极限位置而无法测量，光学合像水平仪就设有这一弊病。 2）环境温度变化对测量精度有较大的影响，所以使用时应尽量避免工件和水平仪受热。 合像水平仪的技术参数 1.刻度盘分划值：m 2.最大测量范围范围：0-10mm/m 3.示值误差：正负1mm/m范围内正负m 4.全部测量范围内正负m ±1mm/m范围内：±m 5.工作面平面性偏差：
水准仪的使用方法及注意事项 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b ’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、保养与维修 1．水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用； 2．避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器； 3．每个微调都应轻轻转动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片； 4．仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理； 5．每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。 S3水准仪的结构和使用方法 (一) 水准测量仪器 水准测量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫。 1. 水准尺和尺垫 水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种，有2 m，3 m，5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型。水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺。 (1) 普通水准尺 材料：用木料、铝材和玻璃钢制成。 结构：尺长多为3 m，两根为一副，且为双面（黑、红面）刻划的直尺，每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划。每分米处注有数字，对一对水准尺而言，黑、红面注记的零点不同。黑面尺的尺底端从零开始注记读数，两尺的红面尺底端分别从常数4687 mm和4787 mm开始，称为尺常数K。即K1=4.687 m，K2=4.787 m。设尺常数是为了检核用。 （2）精密水准尺 材料：框架用木料制成，分划部分用镍铁合金做成带状。 结构：尺长多为3 m，两根为一副。在尺带上有左右两排线状分划，分别称为基本分划和辅助分划，格值1 cm。这种水准尺配合精密水准仪使用。 （3）尺垫（尺台） 水准测量中有许多地方需要设置转点(中间点)，为防止观测过程中尺子下沉而影响读数的准确性，应在转点处放一尺垫。尺垫一般由平面为三角形的铸铁制成，下面有三个尖脚，便于踩入土中，使之稳定。上面有一突起的半球形小包，立水准尺于球顶，尺底部仅接触球顶最高的一点，当水准尺转动方向时，尺底的
水平仪的使用方法 张松青 二OOO年一月一日
一、水平仪的使用和读数 水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的不直度、机件相对位置的平行度以及设备安装的水平位置和垂直位置的仪器。水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的一种检验工具。一般框式水平仪的外形尺寸是200×200mm ，精度为0.02/1000。水平仪的刻度值是气泡运动一格时的倾斜度，以秒为单位或以每米多少毫米为单位，刻度值也叫做读数精度或灵敏度。若将水平仪安置在1米长的平尺表面上，在右端垫0.02毫米的高度，平尺倾斜的角度为4秒，此时气泡的运动距离正好为一个刻度。如图：1 计算如下：水平仪连同平尺的倾斜角α的大小可以从下式中求出： 由tg α=L H =1000 02.0=0.00002 则α=4秒 从上式可知0.02/1000精度的框式水平仪的气泡每运动一个刻度，其倾斜角度等于4秒，这时在离左端200mm 处（相当于水平仪的1个边长），计算平尺下面的高度H 1为： tg α=L H =0.00002 H 1=tg α×L 1=0.00002×200=0.004(mm) 由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。假如水平仪放在500mm 长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每
运动1格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。 由此得知，水平仪气泡运动一格后的数值，是根据垫铁的长度来决定的。 水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生曲线性也是少见的（加工前的导轨会有曲线性的现象）。测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。如图：2 水平仪的移动方向与气泡的运动方向相反，呈凸，用符号“+”表示。 水平仪的移动方向与气泡的运动方向相同，呈凹，用符号“-”表示。
合像水平仪 合像水平仪是具有一个基座测量面，以测微螺旋副相对基座测量面调整水准器气泡，并由光学原理合像读数的水准器式水平仪。 分度值：系指使分度盘转动一个刻度，合像水平仪相应所产生的倾斜量。此倾斜量以1m为基准长的倾斜高与底边的比表示，单位：mm/m。零位：当合像水平仪处于水平位置时，理想的气泡位置（此时气泡应以刻度范围的中点为对称）称为零位。此时通过棱镜、放大镜形成的水准泡影像应成光滑圆弧。 零位偏差：偏离零位的读数值。 工作原理 合象水平仪是利用棱镜将水准器中的气汽象符合放大，来提高读数的精确度，利用杠杆、微动螺杆这一套传动机构来提高读数的灵敏度。所以被测量件倾斜0.01毫米/米时，就可精确的在合象仪中读出。（在合象水平仪中水准器主要是起指零的作用。） 光学合像水平仪的使用方法：将合像水平仪安置在被检验的工作面上，由于被检验面的倾斜而引起两气泡的不重合，则转动度盘，一直到两气泡重合为止，此时即可得出读数。被检件的实际倾斜度: 实际倾斜度=刻度值×支点距离×刻度盘读数 列如：刻度盘读数为5格，对此种合像水平仪而言，刻度值和支点距离为定值，即刻度值为0.01mm/m支点距离为165mm 则：实际倾斜度=0.01/1000×165mm×5=0.00825mm
技术要求 1、合像水平仪工作面上不得有锈迹、碰伤、划伤等缺陷及其他影响使用的缺陷。 2、喷漆表面应美观，不得有脱漆、划伤等缺陷，其他裸露非工作面不得有锈蚀等明显缺陷。 3、测微螺杆在转动时应顺畅，不得有卡住或跳动现象。 4、当测微螺杆均匀转动时，气泡在水准泡内移动应平稳，无停滞和跳动现象。 技术参数 1.刻度盘分划值：0.01mm/m 2.最大测量范围正负：0-10mm/m 3.示值误差：正负1mm/m范围内正负0.01mm/m 4.全部测量范围内正负0.02mm/m 5.工作面平面性偏差：0.003mm 6.水准器格值：0.1mm/m 7.工作面尺寸：（mm） 165×48 光学合象水平仪使用方法: 1、测量时将水平仪稳置在被测件表面上(两者均需擦拭干净)，等气泡景象完全符合后可进行读数。读数时毫米值从刻度板读得，忽米值从刻度盘读得，二部分之和即为读数。读数的正负由圆刻度盘的旋向
水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一,另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器4．微调手轮5．水平制动手轮6．管水准器7.水平微调手轮8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间,摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上,利用三个机座螺丝调平,使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就是平水。将望远镜对准未知点（１)上的塔尺,再次调平管水平器重合,读出塔尺
的读数（后视），把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视)，记到记录本上。 计算公式:两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端,标出两点的水平线,称为ａ’、b ’。计算如果a－b≠ａ’－b’时,将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法,直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括:水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱,用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平?粗平是使仪器的视线粗略水平,利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中,气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3. 瞄准?瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景,转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜,使照门和准星的连接对准水准尺,拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋,使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 ４. 精平 精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪,在水准管上部装有一组棱镜,可将水准管气
合像水平仪的工作原理 合像水平仪的工作原理：合象水平仪是利用棱镜将水准器中的气汽象符合放大，来提高读数的精确度，利用杠杆、微动螺杆这一套传动机构来提高读数的灵敏度。所以被测量件倾斜0.01毫米/米时，就可精确的在合象仪中读出。（在合象水平仪中水准器主要是起指零的作用。）合像水平仪使用方法：将合象水平仪按置在被检验件的工作表面上，由于被检验面的倾斜而引起两气泡象的不重合，则转动度盘，一直到两气泡象重合为止，此时即可得出读数。被检验件的实际倾斜度，可通过下式进行计算：实际倾斜度=刻度值×支点距离×刻度盘读数 例如：刻度盘读数为5格，对此种合象水平仪而言，刻度值和支点距离都为定值，即刻度值为0.001mm/m支点距离为165mm 则：实际倾斜度=0.001/1000×165mm×5=0.00825mm 6.使用须知： (1)合象水平仪使用前，用汽油把油污洗净，再用脱脂纱布揩擦干净。 (2)温度变化对水准器的位置影响很大，使用时必须和热隔离，以免产生其它误差。 (3)测量时旋转度盘必须待两气泡完全符合后，按度盘正负方向的分度值进行读数。 (4)如发现合象水平仪的零位不正时，可进行调正。即将合象水平仪放在按置平稳的平台上，转动刻度盘使两气泡重合得第一个读数α，然后将仪器高速转180度，放回原位。重新转动刻度盘使两气泡象重合，得第二个读数β，则1/2（α+β）即为该仪器的零位误差。此格，使零位偏差值与指针线对齐，然后将螺钉固紧，即可。 光学合象水平仪 一、仪器用途光学合象水平仪广泛应用于精密机器制造业。它不仅可以检验设备导轨的不 平度及设备安装的水平性。而且还可以检验机械零件较小的角度。 二、技术数据工作面 165*48刻度示值 0.01mm/m示值误差≯0.0025mm/m测量范围 -5～0～+5mm/m在全部测量范围内的误差≯±0.02mm/m 在+1～-1测量范围内的误差≯±0.01mm/m工作面不平度≯0.003mm（-）净重 1.95kg 四、使用方法 1、测量时将水平仪稳置在被测件表面上(两者均需擦拭干净)，等气泡景象完全符合后可进行读数。读数时毫米值从刻度板读得，忽米值从刻度盘读得，二部分之和即为读数。。读数的正负由圆刻度盘的旋向决定(在圆刻度盘上已有“+”“-”标记)。例1：横刻度游标位置在0以下的0～1之间，圆刻度盘的刻线对准5。这时从横刻度读得毫米值为0，从圆刻度盘读得忽米值为5。由于是向“+”向旋得的，因此读数为0+0.05=0.005mm/m，即被测工件在旋纽端高0.05mm/m。例2：横刻度游标位置在0以上的1～2之间，圆刻度盘的刻线对准20。这时从横刻度读得毫米值为1，从圆刻度盘读得忽米值为80（因此时圆刻度盘旋转方向与数字排列方向相反，因此实际忽米值为100-20=80）。由于是向“-”向旋得的，因此读数为-（1+0.80）=-1.80mm/m，即被测工件在旋纽端低1.80mm/m。2、水平仪上所标志的示值是以一米为基长的倾斜值，如需测量长度为L的实际倾斜值，则可通过下式进行计算：实
水 准 测 量 基本知识 1.水准测量原理 工程上常用的高程测量方法有几何水准测量、三角高程测量、GPS 测高及在特定对象和条件下采用的物理高程测量，其中几何水准测量是目前高程测量中精度最高、应用最普遍的测量方法。 如图2-1所示，设在地面A 、B 两点上竖立标尺（水准尺），在A 、B 两点之间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取A 、B 两点标尺上读数a 、b ，显然 A B H a H b +=+ A 、 B 两点的高差h AB 可写为 AB h a b =- A 点高程H A 已知， 求出 B 点高程 B A AB H H h =+ 我们规定A 点水准尺读数a 为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 图 2-1 如果A 、B 两地距离较远时，可以用连续水准测量的方法。中间可设置转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫），如图2-2所示 11h a =， 333h a b =-，……， n n n h a b =-。 123......AB n i h h h h h h =+++=∑
于是，可以求得A 、B 之间的高程差 AB i i h a b =-∑∑ B 点高程 B A AB H H h =+. 图 2-2 2.水准仪介绍： 水准仪是提供水平视线的仪器，按精度分，水准仪通常有DS 05、DS 1、DS 3等几种。其中“D ”和“S ”分别为“”和“水准仪”首字汉语拼音的首字母，而下标是仪器的精度指标，即每千米测量中的偶然误差（以mm 为单位）。目前常用的水准仪从构造上可分为两大类：利用水准管来获得水平视线的“微倾式水准仪”和利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。此外，还有一种新型的水准仪——“电子水准仪”，它配合条形码标尺，利用数字化图像处理的方法，可自动显示高程和距离，使水准测量实现了自动化。 水准仪主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。 （1） DS 3微倾式水准仪 1.仪器介绍
合像水平仪使用说明 1、仪器用途 合像水平仪广泛应用与精密仪器制 造业，它不仅可以检验设备导轨的平面 度、直线度及设备安装的水平位置，而且 还可以检验机械零件较小的角度。 2、技术数据 3、仪器结构 合像水平仪是由水准泡、棱镜、目镜、精密螺杆、螺母、刻度盘、刻度板及具有平面、V型工作面的底座外壳组成。 4、使用方法 4.1 、测量时将水平仪平稳放置在被测件表面上（两者均需擦拭干净）待气泡影像完全符合后，可进行读数。读数时毫米值从刻度板读得，忽米值从刻度盘读得，两部分之和为读数。 读数的正负由圆刻度盘的旋向决定（“＋”“－”号标记在刻度盘
上方）。 例1：在测量水平位置时，当横刻度游标位置在5—6mm之间，圆刻度盘刻线对准7，（零位位置是在5mm处）7忽米值是在“＋”方向旋转所得，即被测工件是在旋钮端水平位置高0.07mm/m. 例2 在测量平板或机床导轨的平面度时，当第一次测量后得到数值a1,第二次测量值为a2，他们的测量结果是a1与a2之差的绝对值N（以忽米为单位的刻度值）。 水平仪所标示示值是一米为基准长的倾斜值。 如需要测量长度为L的实际倾斜值可以通过下式进行计算： 实际倾斜值=刻度示值×L×刻度值（绝对值） 例：刻度示值为0.01mm/m L=166mm 读数值为7，则 实际倾斜值 = 0.01/1000 ×166×7=0.01162 4.2、当需要认定第二次测量与始点位置的高低方向时，当方向“＋”向旋转得到a2，则说明旋钮方向高N格，反之则旋钮方向低N 格。 4.3、在检定或使用中如发现水平仪的示值超差而且成线性变化时则应该重新调整杠杆比。如发现水平仪的零位超差，则应重新调整刻度盘或水准座支撑螺钉，此两项工作应由计量部门进行。 5、注意事项 5.1、水平仪使用前用无腐蚀汽油将工作面上的防锈油洗净，并用脱脂棉纱擦拭干净方可使用。 5.2、温度变化会使测量产生与保存环境温度不同，则需要在使用
水准仪使用方法及注意事项 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b ’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、保养与维修 1．水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用； 2．避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器； 3．每个微调都应轻轻转动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片； 4．仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理； 5．每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。 S3水准仪的结构和使用方法 (一) 水准测量仪器 水准测量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫。 1. 水准尺和尺垫 水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种，有2 m，3 m，5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型。水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺。 (1) 普通水准尺 材料：用木料、铝材和玻璃钢制成。 结构：尺长多为3 m，两根为一副，且为双面（黑、红面）刻划的直尺，每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划。每分米处注有数字，对一对水准尺而言，黑、红面注记的零点不同。黑面尺的尺底端从零开始注记读数，两尺的红面尺底端分别从常数4687 mm和4787 mm开始，称为尺常数K。即K1=4.687 m，K2=4.787 m。设尺常数是为了检核用。 （2）精密水准尺 材料：框架用木料制成，分划部分用镍铁合金做成带状。 结构：尺长多为3 m，两根为一副。在尺带上有左右两排线状分划，分别称为基本分划和辅助分划，格值1 cm。这种水准尺配合精密水准仪使用。 （3）尺垫（尺台）
光学合象水平仪说明书 一、仪器的用途 合象水平仪，广泛应用于测量平面和元柱面对水平方向的倾斜度，以及机床与光学机械仪器的导轨或机座等的平面度、直线度和设备安装位置的正确度。 二、技术数据 （1）刻度分划值………………0.01毫米/米 （2）最大测量范围……………0～10毫米/米 （3）示值误差 ±1毫米/米范围内…………±0.01毫米/米 全部测量范围内……………±0.02毫米/米 （4）工作面平面性偏差…………0.003毫米 （5）水准器格值…………………0.1毫米/米 （6）工作面（长×宽）…………165×48毫米 （7）仪器净重……………………2公斤 三、仪器的结构 合像水平仪主要由微动螺杆、螺母、度盘、水准器、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和v 形工作面的底座等主要部件组成。 四、工作原理 合像水平仪是利用棱镜将水准器中的气汽象符合放大，来提高读数的精确度，利用杠杆、微动螺杆这一套传动机构来提高读数的灵敏度。所以被测量件倾斜0.01毫米/米时，就可精确的在合象仪中读出。（在合象水平仪中水准器主要是起指零的作用。） 五、使用方法 将合象水平仪按置在被检验件的工作表面上，由于被检验面的倾斜而引起两气泡象的不重合，则转动度盘，一直到两气泡象重合为止，此时即可得出读数。被检验件的实际倾斜度，可通过下式进行计算： 实际倾斜度=刻度值×支点距离×刻度盘读数 例如：刻度盘读数为5格，对此种合象水平仪而言，刻度值和支点距离都为定值，即刻度值为0.01mm/m支点距离为165mm 则：实际倾斜度=0.01／1000×165毫米×5=0.00825毫米 六、使用须知 （1）合象水平仪使用前，用汽油把油污洗净，再用脱脂纱布揩擦干净。 （2）温度变化对水准器的位置影响很大，使用时必须和热隔离，以免产生其它误差。（3）测量时旋转度盘必须待两气泡象完全符合后，按度盘正负方向的分度值进行读数。（4）如发现合像水平仪的零位不正时，可进行调正。即将合像水平仪放在安置平稳的平台上，转动刻度盘使两气泡象重合得像一个数读数a，然后将仪器调转180°，放回原位，重新转动刻度盘使两气泡象重合，得到第二个数β，则1/2（a+β）即为该仪器的零位偏差。此时可将度盘上的三个支撑螺钉松开，用手轻轻压住滚花调节帽，转动度盘1/2（a+β）个
水准仪的使用方法及注意事项 令狐采学 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b ’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重
复以上做法，直到相等为止。 四、保养与维修 1．水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用； 2．避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器； 3．每个微调都应轻轻转动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片； 4．仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理； 5．每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。 S3水准仪的结构和使用方法 (一) 水准测量仪器 水准测量用的仪器、工具:水准仪、水准尺和尺垫。 1. 水准尺和尺垫 水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，水准尺制造用材有优质木材、合金材和玻璃钢等几种，有2 m，3 m，5 m等多种长度和整尺、折尺、塔尺等多种类型。水准尺按精度高低可分为精密水准尺和普通水准尺。 (1) 普通水准尺 材料：用木料、铝材和玻璃钢制成。 结构：尺长多为3 m，两根为一副，且为双面（黑、红面）刻划的直尺，每隔1 cm印刷有黑白或红白相间的分划。每分米处注有数字，对一对水准尺而言，黑、红面注记的零点不同。黑面尺
水准仪、经纬仪、全站仪的使用方法 水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。
重复以上做法，直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平 粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3. 瞄准 瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 4. 精平 精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪，在水准管上部装有一组棱镜，可将水准管气泡两端，折射到镜管旁的符合水准观察窗内，若气泡居中时，气泡两端的象将符合成一抛物线型，说明视线水平。若气泡两端的象不相符合，说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合，仪器便可提供一条水平视线，以满足水准测量基本原理的要求。注意？气泡左半部份的移动方向，总与右手大拇指的方向不一致。 5. 读数 用十字丝，截读水准尺上的读数。现在的水准仪多是倒象望远镜，读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数，后报出全部读数。 注意，水准仪使用步骤一定要按上面顺序进行，不能颠倒，特别是读数前的符合水泡调整，一定要在读数前进行。 五、水准仪的测量 测定地面点高程的工作，称为高程测量。高程测量是测量的基本工作之一。高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同，可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量。水准测量是目前精度最高的一种高程测量方法，它广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中。 水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两个点上的水准尺上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 如下图所示，在地面上有A、B两点，已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB，在A、B两点之间安骨水准仪，A、B两点亡各竖立一把水准尺，通过水准仪的望远镜读取水平视线分别在A、B两点水准尺上截取的读数为a和b，可以求出A、B两点问的高差为：
用合像水平仪测量直线度误差 一、实验目的： 1、掌握直线度误差的测量及数据处理方法。 2、学会合像水平仪测量直线度误差。 二、实验内容： 用合像水平仪测量直线度误差。 三、计量器具说明： 合像水平仪是一种结构简单，使用方便的精密测角仪器。 仪器其本参数如下： 分度值 0．01mm/m 底面长度过 166 mm 仪器外观见图2-1： 四、合像水平仪的工作原理： 合像水平仪是用来测量被测直线上某两点A、B对水平位置的高度差的仪器，如图2-2所示。合像水平仪的内部机构原理简图如图2-3（a）所示。
当合像水平仪底板放置在水平位置时，调节读数手轮，使合像观察窗内水泡的像由图2-4（a）所示的不合像状态，调至图2-4（b）所示的合像状态，此时，充水小管处于水平位置，微分简读数正好为0（图2-3（a）.当底板与水平位置存在一个倾角α时（如图2-3（b））,调节读数手轮，测微螺杆将会带动充水小管绕铰链支点O旋转，当充水小管调至水平位置时，读数手轮上可读得一读数k.由于倾角α很小， 若合像水平仪置于桥板上，而桥板两支点A 、B（图2-2）之间间距为L，则被测直线上B 点相对于A点对水平位置的高度差为： a)用合像水平仪测量导轨直线度示例 例如，要测量一个长度为1200mm导轨的直线度误差，可选择桥板两支点间的长度为200 mm（桥板两支点间的长度是可调的，被测直线的长度应为桥板两支点间长度的整数倍）。如图2-5所示，先将桥板及合像水平仪安放于位置①，调节合像水平仪至合像，从读数标尺上可见此时指针介于3与4之间，而读数手轮上的值为52，此时合像水平仪的读数值为352格（读数手轮转一周，手轮上的刻度值走过100格，而读数标尺走过1格），这样就可测出测点1对测点0相对于水
水准仪使用说明书 长距离水准测量工作的连续性很强，待定点的高程是通过各转点的高程传递而获得的。若在一个测站的观测中存在错误，则整个水准路线测量成果受到影响，所以水准测量的检核是非常重要的。水准仪检核工作有如下几项： (一)、水准仪计算检核 计算检核的目的是及时检核记录手簿中的高差和高程计算中是有错误。式(2-7)为观测记录中的计算检核式，若等式成立时，表示计算正确，否则说明计算有错误。∑h理=H终-H始(2-7) (二)水准仪、测站检核 测站检核的目的是及时发现和纠正施测过程中因观测、读数、记录等原因导致的高差错误。为保证每个测站观测高差的正确性，必须进行测站检核。测站检核的方法有双仪高法和双面尺法两种。 1、在同一个测站上用两次不同的仪器高度、分别测定高差，用两次测定的高差值相互比较进行检核。即测得第一次高差后，改变水准仪视线高度大于10CM 以上重新安置，再测一次高差。两次所测高差之差对于等外水准测量容许值为±6MM。对于四等水准测量容许值为±5MM。超过此限差，必须重测，若不超过限差时，可取其高差的平均值作为该站的观测高差。 2、双面尺法 在同一个测站上，仪器的高度不变，根据立在前视点和后视点的双面水准尺，分别用黑面和红面各进行一次高差测量，用两次测定的高差值相互比较进行检核。两次所测高差之差的限差与双仪高法相同。同时每一根尺子红面与黑面读数之差与常数(4.687M或4.787M)之差，不超3MM(四等水准测量)或4MM(等外水准测量)，可取其高差的平均值作为该站的观测高差，若超过限差，必须重测。(三)、水准仪成果检核 测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或是否超限。仪器误差，估读误差，转点位置变动的错误，外界条件影响等，虽然在一个测站上反映不明显，但随着测站数的增多，就会使误差积累，就有可能使误差超过限差。因此为了正确评定一条水准线路的测量成果精度，应该进行整个水准路线的成果检核。水准测量成果的精度是根据闭合条件来衡量的即将路线上观测高差的代数和值与路线
框式水平仪使用方法 一、工作原理 气泡水平仪的玻璃管内壁是一个含有一定曲率半径的曲面，当水平仪发生倾斜时，气泡就向水平仪升高的一端移动，水准泡内壁曲率半径越大分辨率越高，曲率半径越小，分辨率越低，因此水准泡的曲率半径决定了该产品的精度。 二、产品用途 水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、平直度、垂直度及设备安装的水平性等。 三、产品规格 水平仪按不同用途制造成框式水平仪、条式水平仪和二种形式。 四、仪器结构 水平仪主要由体身，水准泡系统及调整机构组成。体身可测量基面，水准泡用作读数反应出体身测量基面的真实数据，调整机构用作调整水平仪，采用m5×0.5细螺纹和多齿弹簧圈，确保零位的稳定性和可调性。 五、使用方法 测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡静止后主可读数。 水平仪的分度值是主水准泡的气泡移动一个刻度所产生的倾斜比，以一米为基准长的倾斜高与底边的比表示，如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算： 实际倾斜值=标称分度值×L×偏差格数例如：标称分度值为0.02mm/m,L=200mm，偏差格为2格 则：实际倾斜值0.02/1000×200×2=0.008mm 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪的零位进行检查或调整。 水平仪零位检查和调整方法： 将被检水平仪放在已调到大致水平位置的平板上（或机床导轨上），紧靠定位块，待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1,然后按水平方向调转180°，准确地放在原位置，按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数为a2，两次读数差的一半则为零位误差=(a1-a2)/2格。如果零位误差已超过许可范围，则需高速零位机构，另一种方法不需精调零位，也可找出相对零位点，如图所示将水平仪放在平面上，等气泡稳定后，读右端数为读a1,将水平仪按水平方向调转180°，准确的放在第一次位置上，待气泡稳定后，再读右端读数为a2，两次读数差的一半位置为相对零位点；以相对零位点为基准，方可测量水平仪， 相对零位点为基准线向右边过1.5格。对于非规定调整的螺钉、螺母不得随意动。
水准测量 1.1 基本知识 测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同分为水准测量、三角高程测量、欺压高程测量和GPS 高程测量等，其中水准测量是高程测量中最基本的和精度较高的一种测量方法。 水准测量就是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，进而由已知点的高程推算出未知点的高程的方法。如图2.1.1所示，设在地面A 、B 两点上竖立水准尺，在A 和B 两点间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取A 、B 两点视距尺上的读数a 、b ，可以得到 A B H a H b +=+ (2.1.1) 式中，A 点水准尺读数a 称为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 A 、 B 两点的高差ab h 也可以写为 ab h a b =- (2.1.2) 若A 点高程A H 已知， 则由式(2.1.1)和(2.1.2)可求出B 点高程为 ()B A A ab H H a b H h =+-=+ (2.1.3) 图2.1.1 水准测量原理 如果A 、B 两点距离较远、高差较大或遇到障碍物使视线受阻，不能安置一站仪器完成观测任务时，可采取分段、连续设站的方法施测，在线路中间设置一些转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫）来完成测量工作。水准路线可分为闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种。 如图2.1.2所示，可容易得到高程计算公式： (1,2,,)i i i ab B A ab h a b i n h h a b H H h =-=??==-??=+? ∑∑∑ (2.1.4) 或
11122121A B n n TP H H h TP H H h B H H h -=+??=+????=+ ?高程：高程：点高程： (2.1.5) 1.2 水准线路测量 水准测量的工具是水准仪，它主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。按仪器精度分，有DS 05、DS l 、DS 3、DS l0等四种型号的仪器。D 和S 分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母；数字05、1、3、10表示每千米该仪器往返测量平均值的中误差，单位为毫米。DS 05、DS l 型适用于精密水准测量，DS 3、DS l0型适用于普通水准测量。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪和激光水准仪。(1) 微倾水准仪。借助微倾螺旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器联结成一体。凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰，符合水准器居中，视线水平。(2) 自动安平水准仪。借助自动安平补偿器获得水平视线。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，从而迅速获得视线水平时的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定。(3) 电子水准仪。利用激光束代替人工读数。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束。在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶，即可进行水准测量。 1.2 实验目的 (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。 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。 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。 1.5 实验步骤