自動安平水準(zhǔn)儀原理

借助于自動安平補(bǔ)償器獲得水平視線的一種水準(zhǔn)儀。它的特點(diǎn)主要是當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線有微量傾斜時(shí)，補(bǔ)償器在重力作用下對望遠(yuǎn)鏡作相對移動,從而能自動而迅速地獲得視線水平時(shí)的標(biāo)尺讀數(shù)。補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵寒?dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)，與物鏡主點(diǎn)同高的水準(zhǔn)標(biāo)尺上物點(diǎn)P構(gòu)成的像點(diǎn)Z0應(yīng)落在十字絲交點(diǎn)Z上。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡對水平線傾斜一小角α后，十字絲交點(diǎn)Z向上移動，但像點(diǎn)Z0仍在原處，這樣即產(chǎn)生一讀數(shù)差Z0Z。當(dāng)很小時(shí)可以認(rèn)為Z0Z 的間距為α×f′（f′為物鏡焦距），這時(shí)可在光路中K點(diǎn)裝一補(bǔ)償器，使光線產(chǎn)生屈折角β，在滿足α×f′=β×s0（s0為補(bǔ)償器至十字絲中心的距離，即KZ）的條件下，像Z0就落在Z點(diǎn)上；或使十字絲自動對儀器作反方向擺動，十字絲交點(diǎn)Z落在Z0點(diǎn)上。

如光路中不采用光線屈折而采用平移時(shí)，只要平移量等于Z0Z，則十字絲交點(diǎn)Z落在像點(diǎn)Z0上，也同樣能達(dá)到Z0和Z重合的目的。自動安平補(bǔ)償器按結(jié)構(gòu)可分為活動物鏡、活動十字絲和懸掛棱鏡等多種。補(bǔ)償裝置都有一個(gè)“擺”，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線略有傾斜時(shí)，補(bǔ)償元件將產(chǎn)生擺動，為使“擺”的擺動能盡快地得到穩(wěn)定，必須裝一空氣阻尼器或磁力阻尼器。這種儀器較微傾水準(zhǔn)儀工效高、精度穩(wěn)定，尤其在多風(fēng)和氣溫變化大的地區(qū)作業(yè)更為顯著。

自動安平水準(zhǔn)儀的使用方法

第一，安裝三腳架，將三腳架置于測點(diǎn)上方，三個(gè)腳尖大致等距，同時(shí)要注意三腳架的張角和高度要適宜，且應(yīng)保持架面盡量水平，順時(shí)針轉(zhuǎn)動腳架下端的翼形手把，可將伸縮腿固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

腳尖要牢固地插入地面，要保持三腳架在測量過程中穩(wěn)定可靠。

第二，將儀器小心地放置在三腳架上，然后用中心螺旋手把將儀器固定使之牢靠。

第三，就是儀器的整平過程。具體的操作過程如下：轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，使視準(zhǔn)軸平行(或垂直)于任意兩個(gè)腳螺旋的連線，然后以相反方向同時(shí)旋轉(zhuǎn)該兩個(gè)腳螺旋，使氣泡移至兩螺旋的中心線上，最后，轉(zhuǎn)動第三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。

第四，瞄準(zhǔn)標(biāo)尺，具體的步驟如下：首先調(diào)節(jié)視度，使望遠(yuǎn)鏡對著亮處，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)目鏡，這時(shí)分劃板變得模糊，然后慢慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，使分劃板變得清晰可見時(shí)停止轉(zhuǎn)動。然后用光學(xué)粗瞄準(zhǔn)器粗略地瞄準(zhǔn)目標(biāo)，注意瞄準(zhǔn)時(shí)用雙眼同時(shí)觀測，一只眼睛用于注視瞄準(zhǔn)口內(nèi)的十字絲，另外一只眼睛注視目標(biāo)，同時(shí)轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，使十字絲和目標(biāo)重合。最后，調(diào)焦后，用望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，擰緊制動手輪，轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦手輪，使目標(biāo)清晰地成像在分劃板上。這時(shí)眼睛作上、下、左、右的移動，目標(biāo)像與分劃板刻線應(yīng)無任何相對位移，即無視差存在。然后轉(zhuǎn)動微動手輪，使望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。只有當(dāng)警告指示窗全部是綠色，才可以進(jìn)行標(biāo)尺讀數(shù)。

自動安平水準(zhǔn)儀使用注意事項(xiàng)

1．水準(zhǔn)儀放置在三腳架上時(shí)，一定要用中心螺旋手把將水準(zhǔn)儀固定，同時(shí)三腳架也應(yīng)該安放穩(wěn)固。

2．水準(zhǔn)儀在工作的過程中，要盡量避免陽光直接照射。

3．如果水準(zhǔn)儀長時(shí)間沒有使用，在測量前一定要好好啊的檢查一下補(bǔ)償器是否失靈，是否可轉(zhuǎn)動腳螺旋，如警告指示窗兩端能分別出現(xiàn)紅色，反轉(zhuǎn)腳螺旋時(shí)窗口內(nèi)紅色能夠消除并出現(xiàn)綠色，說明補(bǔ)償器沒有失靈，阻尼器也沒有卡死，在這樣的情況下才可以進(jìn)行測量。

4．觀測過程中應(yīng)隨時(shí)注意望遠(yuǎn)鏡視場中的警告顏色，小窗口中呈綠色時(shí)說明自動補(bǔ)償器處在補(bǔ)償工作范圍內(nèi)，可以進(jìn)行測量。如果有任意一端出現(xiàn)紅色，這時(shí)就需要重新安平水準(zhǔn)儀之后再進(jìn)行觀測。

5．測量結(jié)束后，用軟毛刷除去水準(zhǔn)儀上的灰塵，望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)零件表面不得用手或硬物直接觸碰，以防油污或擦傷。

6．水準(zhǔn)儀使用過后，應(yīng)該放入儀器箱內(nèi)，并把儀器箱放置在干燥通風(fēng)的房間內(nèi)，避免儀器受潮。

7.運(yùn)輸水準(zhǔn)儀要采用一定的防震防潮的措施，如果是長途運(yùn)輸儀器，最好是采用外包裝箱。