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1、第五章高程控制测量2005版控制测量学讲稿第五章高程控制测量§1精密水准仪、水准尺及其检验一、水准仪分类根据1km往返测高差中数中误差的大小，我国的水准仪系列可分为：S05，S1，S3，S10，其中S05，S1为精密水准仪，S3，S10为普通水准仪。（参见P223，表5-1）二、精密水准仪的特点特点：能够精密地整平视线和精确地读取读数。为此在结构上应满足：1.水准器具有较高的灵敏度精密水准仪水准器的格值为10″/2mm。为此精密水准仪上有用于精确整平仪器（视准轴与水准轴）的微倾螺旋，微倾螺旋上有分划线，可通过读定

2、格数，确定视线倾角的微小变化（主要用于跨越障碍精密水准），规范规定：只有符合水准气泡两端影像分离量小于1cm时，才允许使用微倾螺旋精确整平视准轴。原因：c不在垂直轴中心位置而在物镜一端，旋转微倾螺旋使视线高度发生微小变化（参见P226图5-12）。物镜平板玻璃150十字丝z1480123456789101462.具有测微装置测微装置工作原理如图：物镜平板玻璃150十字丝148012345678910146读数：1485mm平板玻璃与测微尺联动测定z。测微分划尺最大量：N3为1cm，S1为5mm；测微尺上有100个

3、分格；N3每分格对应0.1mm，估读0.01mm；S1仪器每分格对应0.05mm（但注记0.1mm，该尺测得的高差须除以2）。平行玻璃板竖直时，测微尺读数不是0而是5，所以读数中实际上都附加了“5mm”这一常数。在高差中，由于前后视都附加了这一常数，对其无影响。但在单向观测时，要减去这一常数。3.望远镜具有良好的光学性能精密水准仪放大倍率大，应在40倍以上，以保证照准精度。为了保证构像有足够的亮度，物镜有效孔径应在50mm以上。十字丝横丝刻制成楔形，有利于精确照准水准尺上的刻划。4.视准轴与水准轴之间联系相对稳定

4、，受外界条件变化影响小。一般为铟钢结构联接，并封闭起来。三、精密水准仪的检验新购置的仪器和刚修理完的仪器应进行全面检验，共10项。每期作业的始前，应进行下列检验：①圆水准器的检验与校正（参见测量学）；88第五章高程控制测量2005版控制测量学讲稿②光学测微器效用的正确性和分划值的确定；③视准轴与水准轴相互关系（交叉误差与i角）的检验与校正（参见测量学）。分划尺上读得l1格01d=8mm分划尺上读得l2格2d=8mm平行玻璃板30m一级线纹米尺精确测定作业开始后，第一个星期内应每天上、下午各检校i角一次，若i角稳定

5、，以后每隔15天检校一次。此处将几个主要项目讲述如下：1.视准轴与水准轴相互关系（j角、i角）的检验与校正（见测量学）2.光学测微器效用的正确性和分划值的确定①分划尺格值的测定测定原理如图：分划尺的格值g＝d/(l1－l2)格分化尺的格值g与名义格值（0.1mm）相差不应大于0.0010mm。②光学测微器效用的正确性的检验往测时，测微器螺旋顺时针旋进，分划尺上读数li′；返测时，测微器螺旋逆时针旋出，分划尺上读数li″。若⊿＝li′－li″很大（其中数超过一个分划），则光学测微器的效用不正确。规范规定：读数时，最

6、后切准为旋进方向。3.微倾螺旋格值的测定（同时测定微倾螺旋效用的正确性）l1aLl2SA30～50mB测定原理如图：微倾螺旋由A旋至B，读数由l1变至l2。L＝l1－l2a＝L/S微倾螺旋的格值μ″＝ρ″a/(B－A)格设第i次照准水准尺旋进照准时读数为ai，旋出照准时读数为bi，五个测回称为一组观测。有a0＝∑ai/5，b0＝∑bi/5，若μ（a0－b0）＞2″，则微倾螺旋效用不正确。精密符合水准气泡时，只准旋进微倾螺旋。20m30m40m10m230m140530mA4.调焦透镜运行正确性的检验观测方法：①在

7、A点安置水准仪，观测各点。按1、2、3、4、5往测，再依相反的次序返测，构成一个测回，共测四个测回；测回间用脚螺旋变动仪器高，四测回中不能调焦。②在0点安置水准仪，按1、2、3、4、5的顺序往测，再依相反的次序返测，构成一个测回，共测四个测回；测回间用脚螺旋变动仪器高，每次照准要仔细调焦。计算方法：①计算各点对0点的高差Hi＝L0－Li（参见武测、同济合编版P292表5-7，表中二大行最下面小行）计算0点的视线高度hi＝Hi＋Mi（Mi为仪器在0点测其它点读数平均值）③计算0点仪器视线平均高度hm＝∑hi/588

8、第五章高程控制测量2005版控制测量学讲稿④解算⊿＝hi－hm（⊿及后面的计算原理详见下面注）⑤将S以10、20、30、40、50代入K＝[S⊿]/1000，解算K⑥解算（30-S）K（倒数第二行）⑦解算vi（倒数第一行）规范规定：用于一、二等水准测量的仪器，v值均应小于0.5mm。用于三、四等水准测量的仪器，v值均应小于1mm。（注：上述解算原理，可参见教材，亦可参见下