数字水准仪的工作原理及其在测量过程中的应用

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1　概述

电子技术的迅猛发展，改变了传统的测量方法。同时，GPS定位技术的出现，不仅提高了测量精度，而且为控制测量提供了极大便利。GPS测量技术和电磁波测距三角高程测量的精度可以替代等级较低的几何水准测量，但是在精度测量中，依旧采用几何水准测量。传统的重力测量和水准测量依旧是精确测定各点间正常高差的主要方法。在实际的测量过程中，如果几何水准测量使用传统的光学水准仪，不仅受到外界误差、人工和仪器的影响，配备专业计算能力的记录人员，而且效率低、投入多。虽然水准仪的自动化是从光学微倾发展至自动安平水准仪，但是依旧依靠人工读数，还会带来误差。数字水准仪的产生，不仅实现了自动记录观测数据，而且使内外业一体化，减少了误差，提高了效率，减少了投入。

2　数字水准仪的工作原理

数字水准仪的生产厂家很多，其拥有的仪器结构和相关的条形码编码方式不尽相同，但是数字水准仪的工作原理是统一的。数字水准仪的工作原理是仪器内配置图像识别器和图像数据处理系统，使用编码标尺，标尺可以使用具有不同宽度的条形码

及其组合标识在尺面的不同位置上，在使用时，人工完成调焦和照准之后，标尺条码一方面通过被成像在望远镜的分划板上，以便测量人员进行目视观测，同时，另一方面测量人员可以通过望远镜的分光镜，将标尺条码成像在光电传感器上，将其转换为电信号，经过处理整形之后进入模数转化系统，这样就可以输出数字信号，将信号送入微处理器上进行处理和储存，此时可以使用处理器将其与内存中的标准码按照一定的方式比较分析，即可获得编码标尺的读数。

3　数字水准仪在测量工作中的应用

3.1　数字水准仪在测量过程中的应用技巧

目前，数字水准仪以其精度高、操作方便和实用性强的特点，在测量过程中得到了大规模的使用，基于笔者多年的使用经验，本文详细地分析了其在使用过程中的相关技巧。

3.1.1　补偿误差。数字水准仪最初的发展原理是光学自动安平水准仪。由于补偿器都属于吊带重力补偿器，通过温度变化、运输等条件的影响，仪器的内应力发生变化，补偿性能差异大，因此要及时进行检测，如果超过限差要及时予以调校。同时，还需注意补偿器的稳定时间，置平仪器后不能

数字水准仪的工作原理及其在测量过程中的应用

许　婵　肖小平　刘　源

（湖南省计量检测研究院，湖南 长沙 410014）

摘要：

随着电子技术的快速发展，传统测量方法发生了巨大的改变，数字水准仪已经在测量过程中得到了广泛的应用。数字水准仪能够自动记录观测数据，将测量误差降低到了极致，具有极大的便利。文章基于多年的数字水准仪使用经验，阐述了数字水准仪的工作原理，详细地介绍了数字水准仪在测量过程中的应用技巧和优势。

关键词：

几何水准测量；数字水准仪；测量；补偿误差中图分类号：

P224 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）31-0055-02 2012年第31/34期（总第238/241期）NO.31/34.2012

（CumulativetyNO.238/241）

高程测量与水准仪原理及使用方法

第一节水准测量的原理 确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，称为水准测量，它是高程测量中最常用、最精密的方法。 水准测量的原理： 水准测量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，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。 1．高差法 如图2-1所示，若已知A点的高程，欲测定B点的高程。在、两点上竖立两根尺子，并在、两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为尺（后视）读数为，尺（前视）读数为，则、两点之间的高程差（简称高差）为 （2-1）于是点的高程为 （2-2） （2-3）这种利用高差计算待测点高程的方法，称高差法。这种尺子称为水准尺，所用的仪器称为水准仪。 图2-1 水准测量原理 2．仪高法 由式2-3可以写为（2-4）如图2-2所示，即

上式中是仪器水平视线的高程，常称为仪器高程或视线高程。仪高法是，计算一次仪高，就可以测算出几个前视点的高程。即放置一次仪器，可以测出数个前视点的高程。 综上所述，高差法和仪高法都是利用水准仪提供的水平视线测定地面点高 程。必须注意 ①前视与后视的概念一定要清楚，不能误解为往前看或往后看所得的水准尺读数。 ②两点间高差是有正负的，计算高程时，高差应连其符号一并运算。在书写 时，注意的下标，是表示点相对于点的高差；则表示是点相 对于点的高差。与的绝对值相等，但符号相反。 图2-2 仪高法水准测量 第二节水准仪使用 水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。 水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DS3和DSl0等四个等级。工程测量广泛使用DS3级水准仪，因此，本章着重介绍这类仪器。 一、水准仪的结构 根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数。因此，水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。如图2-3所示。

水准仪及水准测量

第二章 水准仪及水准测量 测定地面点高程的工作，称为高程测量(height measurement)。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(leveling)、三角高程测量(trigonometric leveling)、GPS 高程测量(GPS leveling)和气压高程测量(air pressure leveling)。水准测量是目前精度较高的一种高程测量方法。 第一节 水准测量原理与方法 一、水准测量原理 利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontal sight)，读取竖立于两个点上的水准尺(leveling staff)上的读数，来测定点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 在A 、B 两点上各立一根尺子（水准尺），在A 、B 之间安置一架可以得到水平袖线的仪器（水准仪），由水平视线在尺子上读数，分别为a 、b ，则两点的高差hAB=a-b 。这其中的关键是水准仪能够给出水平视线。 a ——后视读数； b ——前视读数 注意： 1．高差hAB 本身可正可负，当a 大于b 时hAB 为正，此时B 点高于A 点；当a 小于b 时hAB 为负，即B 点低于A 点。 2．高差hAB 的书写其下标的次序是固定的，不能随意变换，hAB 表示从A 到B 的高差；hBA 则表示从B 到A 的高差。 二、水准测量方法 转点：如果A 、B 两点相距较远或高差太大，可在A 、B 两点之间增设若干传递高程的临时水准点，称其为转折点（Turning Point ） 转点：临时立尺点，作为传递高程的过渡点。（一般转点上均需使用尺垫） 测站：每安置一次仪器，称为一个测站 b a h h b a h b a h b a h AB n n n ∑-∑=∑=-=-=-= 2 22111

水准仪测量高程的方法和步骤

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。

水准仪的使用及注意事项(精)

水准仪的使用及注意事项 一、水准仪的历史水准仪是在 17~18 世纪发明了望远镜和水准器后出现的。 20 世纪初, 在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。 50 年代初出现了自动安平水准仪, 60 年代研制出激光水准仪。 90 年代研制出了数字水准仪。二、水准仪的分类水准仪是水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器 (或补偿器、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪(又称电子水准仪。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。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激光水准仪。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; ④数字水准仪,这是上世纪 90 年代 新发展的水准仪, 集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体, 是现代科技最新发展的结晶。 (1微倾水准仪是借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器粗略整平, 每次读数前再借助微倾螺旋, 使符合水准器在竖直面内俯仰,直到符合水准气泡精确居中,使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较, 前者管水准器的分划值小、灵敏度高, 望远镜的放大倍率大,明亮度强,仪器结构坚固 , 特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固 , 装有光学测微器, 并配有精密水准标尺,以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪 , 其望远镜放大倍率为 40 倍 , 管水准器分划值为 10〃 /2 毫米,光学测微器最小读数为 0.05 毫米, 望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。 (2 自动安平水准仪是借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是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。补偿的基本原理是 :当望远镜视线水平时 , 与物镜主点同高的水准标尺上物点 P 构成的像点 Z0 应落在十字丝交点 Z 上。当望

水准仪的使用方法及注意事项

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

水准仪及其使用方法

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

水准仪使用方法及注意事项

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）

水准仪线路测量操作步骤

水准仪线路测量操作步骤 Prepared on 22 November 2020

水准仪“线路测量”操作步骤 1.开机 2.选择“程序”点击“ENT” 3.选择“线路测量”点击“ENT”

4.选择“作业”点击“ENT” 5.输入作业名，选择“保存”点击“ENT”（数字和字母之间的转换键是SHIFT键） 6.选择“线路”点击“ENT”

7.在“测量方式”中左右翻选择“aBFFB”（意思是“奇数站后前前后”“偶数站前后后前”）；再输入“起始高程”就可以；其他的不用做更改（需要往返测的选择“返测”就行）选择“确定”点击“ENT”

8.选择“开始”点击“ENT”就可以开始测量 9.（奇数站）第一次瞄准后尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存。 10.第二次瞄准前尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存；第三次瞄准前尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存； 11.第四次瞄准后尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存；再点击“ENT”保存本测段。 12.（偶数站）第一次瞄准前尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存。 13.第二次瞄准后尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存；第三次瞄准后尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存；

14.第四次瞄准后尺点击“MEAS”;测过之后点击“ENT”保存；再点击“ENT”保存本测段。 15.最后全部测完保存好之后按“ESC”退出即可；一定记住只有退出测量界面方可关机。 以上为水准仪二等水准测量“线路测量”简略操作步骤，如有不对请自己修改。

水准测量工作原理及水准仪示意图

水准测量工作原理及水准仪示意图： 水准测量的原理是利用水准仪提供的一条水平视线，测出两地面点之间的高差，然后根据已知点的高程和高差，推算出另一个点的高程。 2.1.1高差法 如图2.1所示，已知地面上A点的高程为H A，欲测定B点的高程H B，需要先测出A、B两点间的高差h AB，为 此在A、B之间安置一台水准仪，再在A、B两点上各竖立一 根水准尺。根据仪器的水平视线，分别读取A、B尺上的读数 a和b，则B点对于A点的高差为： h AB＝a－b (2.1) 如果水准测量是由A到B进行的，如图2.1中的箭头所示， 则A点尺上的读数称为后视读数，记为a；B点为待定高程点， B点尺上的读数称为前视读数，记为b；两点间的高差等于后 视读数减去前视读数，即hAB＝a－b。若a大于b，则高差为 图2.1 正，B点高于A点；反之高差为负，则B点低于A点。因为 水准仪提供的水平视线可认为与大地水准面平行，由图2.1可 知 H B＝H A＋h AB=H A＋（a－b）(2.2) 由式（2.2）根据高差推算待定点高程的方法叫做高差法。 例1：图2.1中已知A点高程H A=452.623m，后视读数a=1.571m，前视读数b=0.685m，求B点高程。

解：B 点对于A 点高差： h AB =1.571－0.685=0.886m B 点高程为： H B ＝452.623＋0.886＝453.509m 例2：图2.2中，已知A 点桩顶标高为±0.00，后视A 点读数a ＝1.217m ，前视B 点读数b ＝2.426m ，求B 点标 高。 解：B 点对于A 点高差： h AB ＝a －b ＝1.217－2.426＝－1.209m B 点高程为： H B =H A ＋h AB ＝0＋（－1.209）＝－1.209m 2.1.2、视线高法 如图2.1所示，B 点高程也可以通过仪器视线高程Hi ，求得。 视 线 高: H i ＝H A ＋a (2.3) 图2.2 待定点高程: H B ＝H i －b (2.4) 由式（2.4）通过视线高推算待定点高程的方法称为视线高法。 例3：图2.3中已知A 点高程H A =423.518m ，要测出相邻1、2、3点的高程。先测得A 点后视读数a=1.563m ，

水准仪的使用方法及注意事项

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

水准仪使用方法

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：

水准仪使用说明书

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

水准仪的认识与使用实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除水准仪的认识与使用实验报告 篇一：水准仪的认识与使用实验报告 水准仪的认识与使用实验报告 1．实验时间： 指导老师： 分组号及成员： 2．实验目的： 3.实验仪器及工具： 4.实验任务及要求： 5.实验步骤： 6.实验数据记录及计算： 水准测量记录手簿 日期＿＿＿＿＿仪器编号＿＿＿＿＿观测＿＿＿＿＿天气＿＿＿＿＿地点＿＿＿＿＿记录＿＿＿＿＿ 实验地点： 8.实验总结： 教师评价：

篇二：实验一水准仪的认识及使用 实验一水准仪的认识及使用 一、实验目的 （1）认识Ds3微倾式水准仪的基本构造，各操作部件的名称和作用，并熟悉使用方法。（2）掌握Ds3水准仪的安置、瞄准和读数方法。（3）了解自动安平水准仪的性能及使用方法。 （4）练习水准测量一测站的测量、记录和高差计算。 二、实验组织 （1）性质：基础性实验。（2）时数：4学时。（3）组织：4人1组。三、实验设备 （1）每组借Ds3微倾式水准仪（或自动安平水准仪）l 台、水准尺1对、尺垫2个，记录板1块。（2）自备：铅笔。 四、实验方法及步骤1．微倾式水准仪的 构造 （1）了解微倾式水准仪和自动安平水准仪的构造，掌握各螺旋和部件的名称、功能及操作方法；（2）注意比较微倾式和自动安平光学水准仪构造上的区别。 微倾式Ds3水准仪水准尺自动安平水准仪 图1-1光学水准仪及水准尺 2．水准仪的安置 （1）仪器架设在测站上打开脚架，按观测者的身高调

节脚架腿的高度，使脚架架头大致水平，如果地面比较松软则应将脚架的三个脚尖踩实，使脚架稳定。然后将水准仪从箱中取出平稳地安放在脚架头上，一手握住仪器，一手立即用连接螺旋将仪器固连在脚架头上。 （2）粗略整平通过调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器的竖轴大致铅垂。在整平过程中，气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋时的移动方向一致。如果地面较坚实，可先练习固定脚架两条腿，移动第三条腿使圆水准器气泡大致居中，然后再调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。3．水准尺上读数 （1）瞄准转动目镜调焦螺旋，使十字丝成像清晰；松 开制动螺旋，转动仪器，用照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋；转动微动螺旋，使水准尺位于视场中央；转动物镜调焦螺旋，消除视差，使目标清晰(体会视差现象,练习消除视差的方法)。 （2）精平（微倾式）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)，即符合气泡严格居中（自动安平水准仪无此步骤）。 （3）读数从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分 划位置，读取四位数字，即直接读出米、分米、厘米的数值，估读毫米的数值。读数应迅速、果断、准确，读数后应立即重新检视符合水准器气泡是否仍居中，如仍居中，则读数有

水准仪使用说明书终审稿

水准仪使用说明书 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

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的理论高差值相比较，用其差值的大小来评定路线成果的精度是否合格。 成果检核的方法，因水准路线布设形式不同而异主要有以下几种： 1、闭合水准路线 从理论上讲，闭合水准路线各段高差代数和值应等于零，即∑h 理=0。 2、附合水准路线 从理论上讲，附合水准路线各段实测高差的代数和值应等于两端水准点间的已知高差值，即∑h理=H终-H始。

天宝DINI12电子水准仪道路路线测量的操作流程

1．关于天宝DINI 12 电子水准仪道路路线测量的操作流程 首先架站整平，按 在主测量界面按 在线路测量模式界面按下 在input line number 提示下的空格内输入线路测量点号，按 在sequence of measurem 模式提示下，按 Bf :后视—前视BFFB：后视—前视—前视—后视BFBF：后视—前视—后视—前视BBFF：后视—后视—前视—前视点ok下面对应的键进入下一模式。 在inp benchmark height 提示下，输入基站点高程，点击ok对应得键进入测量状态。 照准后视点back 开始测量。 搬站换站时可不关机，假如关机，换站后开机即可照准测量，不需重新设置。 假如一个测段测量结束，点击end of line end with closing benchmark 是否闭合到基点，点击 Sh:起始点和终点的高程之差. 如果您的起始点高程是635 并且您的终点的高程是634 那Sh 就是–1.00. Dz: 如果您测量的是闭合环,那这个值就是最后一点的高程(您输入的)和有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 2．关于路线测量过程中，重新测量的问题以及若干操作问题。 Repeat measurement 重新观测和repeat station 重新架站观测假如不移动测站按重新观测Repeat measurement 下面对应得按键，假如需要移动测站，点击repeat station 下面对应的按键重新架站观测，重新架站观测需要重新照准后视点，重新定向，以方便数据文件格式的保存和符合测量模式需要。 在线路测量时，注意屏幕右上方提示是照准后视点back还是照准前视fore根据仪器提示进行严密操作。

天宝DiNi高精度电子水准仪在二等水准测量中的应用

天宝DiNi高精度电子水准仪在二等水准测量中的应用 摘要：随着测绘技术的不断发展，精密水准仪在工程测量中的应用越来越广泛，极大的提高了测量精度和工作效率。本文重点对天宝DINI03电子水准仪在二等水准测量中的应用进行研究与分析。 关键词：DiNi电子水准仪；二等水准测量；一体化 1电子水准仪的原理和特点 电子水准仪测量系统主要是由编码标尺、光学望远镜、补偿器、CCD传感器以及微处理控制器和相关的图象处理软件等组成。工作基本原理是标尺上的条码图案经过光反射，一部分光束直接成像在望远镜分划板上，供目视观测，另一部分光束通过分光镜被转折到线阵CCD传感器的像平面上，经光电转换、整形后再经过模数转换，输出的数字信号被送到微处理器进行处理和存储，并将其与仪器内存的标准码(参考信号)按一定方式进行比较，即可获得高度读数和水平距离。 2工程实例 本次工程为辽宁省锦州机场二等水准线路测量。测区主要测量四个GPS 控制点G01、G03、G04、G05，在实测过程中考虑到以后测量的需要在测区内沿线布设七个水准点B5、Q1、17A、M5、D20、D43、Z75，构成14个闭合环，12个结点，31个侧段，线路总长约64.272km，水准线路如图4-1所示。都按照国家二等水准测量规范进行施测。经过踏勘，2个水准点标石保存完好，埋设位置及点位清晰，可以利用并作为高程起算数据。 使用仪器为天宝Dini03型号电子水准仪，精度指标为每公里往返中误差±0.3mm，铟瓦条码尺2m。作业前对水准仪及水准尺进行了检验，检验结果附合《国家一、二等水准测量规范》及《国家三、四等水准测量规范》要求。 水准测量前根据国家一、二等水准测量限差规定对测站主要限差进行了设置：最大视距长度为50m，最小视距为3m；一站前后视距差≤1m，前后视距累计差≤3m；最高视线高度≤2.2m，最低视线高度0.5m；两次读数差≤0.3mm；两次所测高差之差≤0.5mm；检测间歇点高差之差≤1.0mm。 观测时，按后—前—前—后的顺序进行，每一测段为偶数个测站，水准尺侧前贴上标签，标记前尺、后尺，测的过程中后尺落在固定点上。 3 数据平差计算

电子水准仪使用说明书分解

DINI 0.3 电子水准仪 说明书

入门 欢迎 关于TRIMBLE DINI数字水准仪 相关信息 技术支持 您的要求 注册 检查集装箱 检查货运包装，如果集装箱是在不好的条件下运输过来，那么检查外观是否有可见损坏，如发现损坏情况立即联系运输者和TRIMBLE经销商，保存好集装箱和包装材料以便运送者检查。 仪器箱 拆封之后，请立即检查所要求的附属品是否都有收到，下面是所有附属品都在仪器箱里的样本

1.TRIMBLE DINI 数字水准仪 2.电池（标配为一个电池） 3.电缆（DINI与电脑） 4.电池充电器 5.防雨布 6.指南、使用手册、合格证 7.电池充电器 十字丝调节扳手 维护与保养 Trimble DINI 能够支持野外作业环境，但是像所有精密仪器一样需要维护与保养，采用以下步骤以使仪器达到最好的使用效果。 清洁 清洁仪器时一定要非常小心，尤其是在清洁仪器镜头和反射器的时候，千万不要用粗糙不干净的布和较硬的纸去清洁，TRIMBLE建议您使用抗静电镜头纸、棉花块或者镜头刷来清洁仪器。 防潮 如仪器在潮湿的天气中使用过，将仪器放入室内，从仪器箱中取出仪器，自然晾干，如果在仪器镜头上有水滴，让仪器自然蒸发即可。 仪器的运输 在运输仪器时一定要锁好仪器箱，如果长途运输仪器，将仪器放在仪器箱中，

并且使用运输集装箱。 维修 TRIMBLE建议您到授权的维修站点维修，并且每年进行一次校准。以保证仪器的精度。 当您将仪器送往维修中心，请您在仪器箱上注明发货人和收货人，如果仪器必须维修，请您在仪器箱中装入说明，说明应当明确指出仪器的故障和经常发生的错误现象，并且指出仪器必须维修。 电池 在充电和使用电池之前，一定要先阅读电池安全和环境信息 电池安全和环境信息 不要损坏锂电池，被损坏的电池可能引起爆炸和火灾，可以造成人身伤害和财产损失， ?为避免不必要的伤害和损坏，请不要使用损坏的电池，损坏的迹象包括，变色、扭曲变形、漏液 ?不要让电池接触火焰、高温、以及阳光直射 ?不要将电池浸入水中 ?当天气炎热时请不要将电池在车辆内储存 ?不要重击或者刺破电池 ?不要将电池短路 不要接触漏液的锂电池，以免造成人身伤害和财产损失。为避免以上后果请注意以下几点： ?如果电池漏液请不要接触该液体 ?如果液体不慎进入眼睛，请及时用清水冲洗，并且迅速就医，不要用手擦眼睛 ?如果液体溅到衣服或皮肤上，请及时用清水冲洗 请严格按照说明书对电池进行充电，使用未授权的充电器充电可能引起爆炸和火灾，并且会造成人身伤害和财产损失，为避免不必要的损害请注意： ?请不要对损坏的或者漏液的电池进行充电 ?请用指定的充电器进行充电，一定要仔细按照说明书进行充电 ?如果电池过热或出现燃烧气味，请立刻断电 ?使用TRIMBLE指定的电池 ?按照说明书使用电池 处理 ?在处理之前请将电池放电 ?严格按照当地和国家的标准处理电池，相关信息参考第四页环境信息 充电 该蓄电池充电器仅适用于TRIMBLE普通电源18V3A，额定功率（P/N48800-00）。如未使用TRIMBLE指定的电源可能导致充电器外壳损坏，或由于电压不足减少电池寿命。 指示灯 充电器指示灯显示充电过程

电子水准仪测量步骤

7.4.2 数字水准仪观测 7.4.2.1 往、返测奇数站照准标尺顺序为： a)后视标尺； b)前视标尺； c)前视标尺； d)后视标尺。 7.4.2.2 往、返测偶数站照准标尺顺序为： a)前视标尺； b)后视标尺； c)后视标尺； d)前视标尺。 7.4.2.3 一测站操作程序如下(以奇数站为例)： a)首先将仪器整平(望远镜绕垂直轴旋转，圆气泡始终位于指标环中央)； b)将望远镜对准后视标尺（此时，标尺应按圆水准器整置于垂直位置），用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键； c)显示读数后，旋转望远镜照准前视标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键； d)显示读数后，重新照准前视标尺，按测量键； e)显示读数后，旋转望远镜照准后视标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键。显示测站成果。测站检核合格迁站。 7.5间歇与检测 7.5.1观测间歇时，最好在水准点上结束。否则，应在最后一站选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固定点，作为间歇点。如无固定点可选择，则间歇前应对最后两测站的转点尺桩（用尺台作转点尺承时，可用三个带帽钉的木桩）做妥善安置，作为间歇点。 7.5.2间歇后应对间歇进行检测，比较任意两尺承点间歇前后所测高差，若符合限差（见表8）要求，即可由此起测；若超过限差，可变动仪器高度再检测一次，如仍超限，则应从前一水准点起测。 7.5.3检测成果应在手簿中保留，但计算高差时不采用。 7.5.4数安水准仪测量间歇可用建立新测段等方法检测，检测有因难时最好收测在固定点上。GB/T12879-2006 7.6测站观测限差与设置 7.6.1测站观限差 测站观测限差应不超过表8的规定。 表8 使用双摆位自动安平水准仪观测时，不计算基辅分划读数差。 对于数字水准仪，同一标尺两次读数差不设限差，两次读数所测高差的差执行基辅分划所测高差之差的限差。 测站观测误差超限，在本站发现后可立即重测，若迁站后才检查发现，则应从水准点或间歇点(应经检测符合限差)起始，重新观测。 7.6.2数字水准仪测段往返起始测站设置