水准仪的构造及使用

   高程测量是三大基本测量工作之一，高程测量的方法有很多，如GPS高程测量、水准测量和三角高程测量等等，而常用的是水准测量，它的主要原理是利用水准仪的水平视线测量两点之间的高差，进而推算未知点高程的一种方法。我简单谈谈水准仪的构造及其使用方法。

随着科技不断进步，测量仪器也不断更新换代，目前水准仪的型号种类在市面上有很多，我们可简单将其分类，按其结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪，按其精度可分为精密水准仪和普通水准仪。其主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）和基座，当然还有必备的配套工具，即水准尺和尺垫。如下图：

                            水准仪   

当然不同的测量仪器有不同的使用方法，我介绍几种常见水准仪的使用方法，供大家参考。

 一、微倾式水准仪的使用（以DS3型微倾式水准仪为例）

 DS3型微倾式水准仪

使用步骤如下：

1）粗平：双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时以相反的方向转动，使圆水准器气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使圆气泡居中。若一次不能居中，可反复进行（观察左手拇指转动脚螺旋的方向与气泡移动方向之间的关系）。

2）瞄准：在离仪器不远处选一点A，并在其上立一根水准尺；转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动仪器，用缺口和准星大致瞄准A点水准尺，拧紧制动螺旋；转动对光螺旋看清水准尺；转动微动螺旋使水准尺位于视线中央；再转动对光螺旋，使目标清晰并消除视差（观察视差现象，练习消除方法）。

3）精平：转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影像吻合（成圆弧状），即水准管气泡居中（观察微倾螺旋转动方向与气泡移动方向之间的关系）。

4）读数：从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分划位置，读取4位数字，即直接读出米（m）、分米（dm）、厘米（cm）的数值，估读毫米（mm）的数值，记为后视读数a。注意读数完毕时水准管气泡仍需居中。若不居中，应再资助精平，重新读数。

5)分别在B、C、D等点立尺按（2）~（4）步读取前视读数b，记录。

6)计算高差，h=a – b

7)改变仪器高度或搬站再次观测A与B、C、D等的高差，进行比较。

二、自动安平水准仪的使用（以DSZ3自动安平水准仪为例）

 DSZ3型自动安平水准仪

使用步骤如下：

使用自动安平水准仪进行水准测量时，先用脚螺旋使圆水准气泡居中，再用望远镜照准水准尺，即可读数。

有的仪器装有揿钮，具有检查补偿器功能是否正常的作用。按下揿钮，轻触补偿器，待补偿器稳定后，看标尺读数有无变化。如无变化，说明补偿器正常。若无揿纽装置，可稍微转动脚螺旋，如标尺读数无变化，同样说明补偿器作用正常。

此外，在使用仪器前，还应重视对圆水准器的检验校正，因为补偿器的补偿功能有一定限度。若圆水准器不正常，致使气泡居中时，仪器竖轴仍然偏斜，当偏斜角超过补偿功能允许的范围，将使补偿器失去补偿作用。

三、精密水准仪的使用（以DS1型水准仪为例）

 DS1型水准仪的外形。

其构造与DS3型水准仪基本相同

精密水准仪的使用步骤如下：

（1）安置仪器，转动脚螺旋使圆水准气泡居中。　　

（2）用望远镜照准水准尺，转动微倾螺旋，使符合气泡严格居中。　　

（3）转动测微轮，使十字丝分划板的楔形丝准确夹住水准尺上基本分划的一条刻划，如图2-29中1.48m一线，接着在望远镜内的测微尺影像上读出尾数0.734cm，最后读数即为1.48m+0.734cm=1.48734m。辅助分划的读数方法与此相同。

以上就是几种水准仪使用的基本原理，尽管水准仪型号很多，我个人认为只要掌握了原理，然后再参照产品说明书使用即可。