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。历史上,还有老式的活镜水准仪等。
水准仪的检验方法
一、水准仪的轴线及各轴线应满足的几何条件:
如图1所示,微倾水准仪有四条轴线,即望远镜的视准轴CC,水准管轴LL,圆水准器轴L‘L‘,仪器的竖轴VV,各轴线间应满足的几何条件如下:
①圆水准器轴平行于仪器竖轴,即L'L’平行于VV;
②十字丝横丝垂直于竖轴,即十字丝横丝水平;
③水准管轴平行于视准轴,即LL平行cc。
二、水准仪的检验
①圆水准器的检验
目的:使圆水准器轴平行于竖轴,即L'L’平行于VV;
检验:转动脚螺旋使圆水准器气泡居中,然后将仪器转动180°,这时如果气泡不再居中,而偏离一边,说明L'L’不平行于VV,需要校正(如图2);
②十字丝横丝的检验
目的:当仪器整平后,十字丝的横丝应水平,即横丝应垂直于竖轴
检验:整平仪器,在望远镜中用横丝的十字丝中心对准某一标志P,拧紧制动螺旋,转动微动螺旋。微动时,如果标志始终在横丝上移动,则表明横丝水平,如果标志不在横丝上移动,表明横丝不水平,需要校正(如图3)。
三、水准管轴的检验
目的:使水准管轴平行于视准轴,即LL平行cc;
检验:在平坦的地面上选定相距为80m左右的A、B两点,并在上面立尺(图4);
①将水准仪置于与A、B等距离的C点处,用仪器高(或双面尺法)测定A、B两点的高差h,设其读数分别为a和b,则h=a-b,两次高差之差应小于3mm,取其平均值作为A、B间的高差,此时,测得的高差h是正确的,因此,建设此时水准仪的视准轴不平行于水准管轴,即倾斜了i角,分别引起读数误差△a和△b,当因BC=AC,则△a=△b=△;(这说明无论视准轴与水准管轴平行与否,由于水准仪安置在距水准尺等距离处,测出的是正确高差)。
②将仪器搬至距A尺(或B尺)3米左右处,精平仪器后,在B尺上读数b2.因为仪器距B尺很近,忽略i角的影响,b2可认为是水平视线的读数,根据近尺读数b2和高差h计算出A尺上水平视线应有读数为a2=b2-h;
③望远镜照准A点上水准尺,精平仪器读数.如果实际读数的a2'=a2说明水准管轴平行于视准轴(i=【(a2'-a2)/Dab】*p“)
式中Dab——A、B两点间的距离。p”——206265“
对于DS3水准仪,当i>20",则需校正。