1、水準儀的的主要軸線及應(yīng)滿足的幾何條件（1）水準儀的的主要軸線水準儀有四根軸線，如圖2-3-1所示，分別是：視準軸CC,管水）隹器軸LL,圓水準器軸L'L',豎軸VV。圖2-3-1水隹儀的軸線（2）主要軸線應(yīng)滿足的幾何條件根據(jù)水隹測量原理，水隹儀必須提供一條水平視線，才能正確地測出兩點間高差。為此，水隹儀的主要軸線應(yīng)滿足以下幾何條件。圓水隹器軸應(yīng)平行于儀器的豎軸；十字絲的中絲（橫絲）應(yīng)垂直于儀器的豎軸；水隹管軸平行于視隹軸。2、圓水隹軸平行于儀器豎軸的檢驗與校正（1）檢驗：如圖2-3-2，用腳螺旋使圓水隹器氣泡居中，將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180度，如果氣泡不居中，表明圓水隹軸不平行于豎軸，而離開零點弧長所對應(yīng)的圓心角為兩倍的5。

圖2-3-2圓水準器檢驗與校正原理(2)校正：如圖2-3-3，調(diào)整圓水準器三個校正螺絲，使氣泡向居中位置移動偏離量的一半。校正工作一般都難于一次完成，需反復(fù)進行直至儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置圓水準器氣泡皆居中時為止。圖2-3-3圓水準器的校正螺釘圖2-3-3圓水準器的校正螺釘3、十字絲橫絲應(yīng)垂直于儀器豎軸的檢驗與校正(1)檢驗：如圖2-3-4，安置儀器后，先將橫絲一端對準一個明顯的點狀目標P,固定制動螺旋，轉(zhuǎn)動微動螺旋，如果標志點P不離開橫絲，說明橫絲垂直于豎軸，否則需要校正。圖2-3-4十字絲的檢驗（2）校正：如圖2-3-5，用螺絲刀松開分化板座固定螺絲，轉(zhuǎn)動分化板座，改正偏離量的一半。圖2-3-5十字絲的校正4、視準軸平行于水準管軸的檢驗與校正（1）檢驗：①如圖2-3-6，選擇相距80m左右的A、B兩點，打木樁或放置尺墊標志。在兩點中間安置水準儀。用變動儀高法，測出A、B兩點的高差。若兩次測得的高差之差不超過3mm，則取其平均值hAB作為最后結(jié)果。由于距離相等，兩軸不平行的誤差訃可在高差計算中自動消除，故h值不受視準軸誤差的影響。②安置儀器于A點附近（約3米），精平后讀得A點水準尺上的讀數(shù)為a'，因儀器離A點很近，兩軸不平行引起的讀數(shù)誤差可忽略不計。故根據(jù)a′和A、B兩點的正確高差h算出A點尺上應(yīng)有讀數(shù)為：。然后，瞄準B點水準尺，讀出水平視線讀數(shù)，如果h與h’相等，說明兩軸平行，否則存在角，其值為對于DS3級微傾式水準儀，值不得大于20"。

(2)校正：如圖2-3-7,轉(zhuǎn)動微傾螺旋使中絲對準B點尺上正確讀數(shù)，此時視準軸處于水平位置，但管水準氣泡必然偏離中心。用撥針撥動水準管一端的上、下兩個校正螺絲，使氣泡的兩個半象符合。圖2-3-7水準管的校正|@)SR兗牛動自動安平水準儀、精密水準儀和電子水準儀1、自動安平水準儀(1)概述如圖2-3-8所示，自動安平水準儀是指在一定的豎軸傾斜范圍內(nèi)，利用補償器自動獲取視線水平時水準標尺讀數(shù)的水準儀。該類水準儀用自動安平補償器代替管狀水

準器，在儀器微傾時補償器受重力作用而相對于望遠鏡筒移動，使視線水平時標尺上的正確讀數(shù)通過補償器后仍舊落在水平十字絲上。圖2-3-8自動安平水準儀（a）索佳C32II自動安平水準儀圖2-3-8自動安平水準儀（b）歐波DS30自動安平水準儀（2）補償器1）補償原理自動安平補償器的類型較多，但大多采用吊掛光學(xué)零件的方法，借助重力的作用達到視線自動補償?shù)哪康?。如圖2-3-9所示，兩個直角棱鏡是補償器的擺動部分。鏡筒傾斜時水平光線與其豎直面不正交，從而使光線在棱鏡系統(tǒng)中產(chǎn)生折射，最后把水平光線導(dǎo)至十字絲中心。光線在棱鏡系統(tǒng)中的多次折射可等效為一次折射。圖2-3-9自動安平補償器2）補償器種類自動安平水準儀補償器，按照阻尼方式可分為空氣阻尼補償器和磁阻補償器。其中磁阻尼補償器按照構(gòu)造不同有可分為臺式磁阻尼補償器、交叉式磁阻尼補償器。3）補償器的應(yīng)用空氣阻尼補償器，受環(huán)境周邊磁場影響小，但由于裝配工藝復(fù)雜多應(yīng)用于產(chǎn)量不大、精度要求高的自動安平水準儀。交叉式磁阻尼補償器，裝配工藝簡單、部件精度要求不是很苛刻、成本低廉，但該補償器對于倒置后若經(jīng)受較強烈震動后，由于吊線彎折變形引起補償功能失效的概率非常高；所以這種補償器目前被廣泛應(yīng)用于中低檔自動安平水準儀，而很少被應(yīng)用于高檔儀器當中。臺式磁阻尼補償器，裝配工藝相對復(fù)雜、對部件要求比較高、成本比較高，但由于抗震優(yōu)于其它補償器，多被應(yīng)用于中、高檔自動安平水準儀。（3）自動安平水準儀的特點自動安平水準儀只有圓水準器，沒有水準管和微傾螺旋，粗平之后，借助自動補償裝置的作用，使視準軸水平，便可讀出正確讀數(shù)。（4）自動安平原理如圖2-3-10所示，當自動安平水準儀望遠鏡的視準軸傾斜一個小角度，則十字絲中心偏離物鏡光心的水平線（標準位置）。自動安平裝置的作用在于：使十字絲經(jīng)物鏡射出的光線水平，即使來自水準尺水平讀數(shù)的成象與十字絲中心重合。

2、精密水準儀(1)精密水準儀的構(gòu)造(a)威特老式N3微傾式精密水準儀

(a)威特老式N3微傾式精密水準儀(b)徠卡新N3正像精密水準儀(c)拓普康A(chǔ)T-G2光學(xué)精密水準儀圖2-3-11精密水準儀精密水準儀的構(gòu)造見圖2-3-11所示。(a)威特老式N3微傾式精密水準儀(b)徠卡新N3正像精密水準儀(c)拓普康A(chǔ)T-G2光學(xué)精密水準儀圖2-3-11精密水準儀(2)精密水準儀特點精密水準儀與一般水準儀比較，其特點是能夠精密地整平視線和精確地讀取讀數(shù)。1）水準器具有較高的靈敏度。如DS1水準儀的管水準器7值為10"/2mm。2）望遠鏡具有良好的光學(xué)性能。如DS1水準儀望遠鏡的放大倍數(shù)為38倍，望遠鏡的有效孔徑47mm，視場亮度較高。十字絲的中絲刻成楔形，能較精確地瞄準水準尺的分劃。3）具有光學(xué)測微器裝置?？芍苯幼x取水準尺一個分格（1cm或0.5cm）的1/100單位（0.1mm或0.05mm），提高讀數(shù)精度。4）視準軸與水準軸之間的聯(lián)系相對穩(wěn)定。精密水準儀均采用鋼構(gòu)件，并且密封起來，受溫度變化影響小。（3）精密水準尺精密水準儀進行水準測量時，必須配備精密水準尺。如圖2-3-12所示，精密水準尺是在木質(zhì)尺身的槽內(nèi)，安有一根因瓦合金帶。帶上標有刻劃，數(shù)字注在木尺上。圖2-3-12精密水準尺圖2-3-13精密水準尺讀數(shù)方法匚圖2-3-12精密水準尺圖2-3-13精密水準尺讀數(shù)方法匚-*300：eoo：'-弱田的叱二就*二二29459叱;232科2二二沖318-116二1431四二二］工工”1Q二二產(chǎn)-VS8-156二卜54-.152-150450fa446,444：442（4）精密水準儀的操作方法精密水準儀的操作方法與一般水準儀基本相同，只是讀數(shù)方法有些差異。在水準儀精平后，十字絲中絲往往不恰好對準水準尺上某一整分劃線，這時就要轉(zhuǎn)動測微輪使視線上、下平行移動，十字絲的楔形絲正好夾住一個整分劃線，被夾住的分劃線讀數(shù)為m、dm、cm。此時視線上下平移的距離則由測微器讀數(shù)窗中讀出mm。如圖2-3-13所示，其讀數(shù)為1.48655m3、電子水準儀（1）電子水準儀的構(gòu)造電子水準儀的構(gòu)造如圖2-3-14所示。圖2-3-12圖2-3-12精密水準尺（b）徠卡DNA03精密電子水準儀（c）天寶Dini12（蔡司）精密電子水準儀（d）拓普康DL-111C精密電子水準儀圖2-3-14電子水準儀（2）電子水準儀測量原理如圖2-3-15所示，與電子水準儀配套使用的水準尺為條形編碼尺，通常由玻璃纖維或銦鋼制成。電子水準儀中裝有行陣傳感器，它可識別水準標尺上的條形編碼。觀測時，電子水準儀在人工完成安置與粗平、瞄準目標（條形編碼水準尺）后，按下測量鍵后約3?4秒既顯示出測量結(jié)果。其測量結(jié)果可貯存在電子水準儀內(nèi)或通過電纜連接存入機內(nèi)記錄器中。另外，觀測中如水準標尺條形編碼被局部遮擋＜30%,仍可進行觀測。圖2-3-15條形編碼尺及尺墊（3）電子水準儀的主要優(yōu)點1）操作簡捷，自動觀測和記錄，并立即用數(shù)字顯示測量結(jié)果。2）整個觀測過程在幾秒鐘內(nèi)即可完成，從而大大減少觀測錯誤和誤差。3）儀器還附有數(shù)據(jù)處理器及與之配套的軟件，