水准仪读数计算是什么使用方法正确维护方法等相关知识普及《资讯》

2017-12-26 08:59:15来源：贤集网 阿莲

知识普及

水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器，根据水准测量原理测量地面点间高差，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。那么对于水准仪你还有更深入的了解吗？下面贤集网小编就为大家介绍一下关于水准仪的相关知识，包括：水准仪读数、计算、使用方法、正确维护方法、使用注意事项、检验方法、沉降观测点设置的基本要求和方法。

水准仪读数计算

1、水平仪刻度值用角度(秒)或斜率来表示，它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示，或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示；

2、由于水平仪的使用倾角很小，所以tg ，如tg4 4 弧度=0.02mm/1000mm，测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡稳定后方可读数；

3、如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算水平仪实际倾斜值=标称分度值 L偏差格数；例如：标称分度值为0.02mm/m，L=200mm，偏差格数为2格，则实际倾斜值=0.02/1000 200 2=0.008mm。

水准仪使用方法

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。

水准仪正确维护方法

水准仪的主要功能测量地面两点之间高度落差的设备，广泛应用在需要精确测量的行业，如船舶制造业、钢结构的安装测量，建筑测量等领域，正确的进行日常维护，可以保证测量过程中的准确性。

1、因为水准仪是精密的光学仪器，所以不是专业维修人员，最好不要随便拆卸仪器，以防仪器精度受到影响；

2、当水准仪有故障出现时，应由熟悉水准仪结构的专业人员来进行故障处理；

3、水准仪进行校准微调时，要细心转动，不能急速旋转，以防用力过猛造成的损坏；

4、使用时发现镜片或光学镜头有灰尘时，不能用手去接触，以防留下指纹和汗液，而应当用专业镜头布来细心擦拭；

5、每次使用完成后，发现灰尘时，就用毛刷将灰尘扫去，如仪器上有水，也应擦干净，保持干燥状态，避免水汽带来的腐蚀影响；

6、不能因为好奇用水准仪的望远镜观察太阳，即可能损坏仪器，也对眼睛造成了伤害；

7、水准仪需要搬运至较远的户外，需要运输时，要将其装入木箱，而且箱内要做好防护措施，用泡沫等柔软材料填充箱体，以防外力震动造成损坏。

水准仪使用注意事项

1、水平仪使用前用无腐蚀性汽油将工作面上的防锈油洗 净，并用脱脂棉纱撺拭干净方可使用；

2、温度变化会使测量产生误差，使用时必须与热源和风源隔绝；

3、测量时必须待气泡完全静止后方可读数；

4、水平仪使用完毕，必须将工作面擦试干净，并涂以无水，无酸的防锈油，覆盖防潮纸装入盒中置于清洁干燥处保管；

5、水平仪在正确使用和保管的前提下，由于制造原因而生产的缺陷、故障、自出厂之日内半年期内本厂负责免费修理，退换，但进出该项要求的产品必须结构完整，外表无损。

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。

（图1）

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）；

（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）。

（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）；

（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。

水准仪沉降观测点设置的基本要求和方法

一、基本要求

1、仪器设备、人员素质的要求

①根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建（构）筑物在不断加荷下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺；

②作业人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，对实施过程中出现的问题能分析原因并正确运用误差理论进行平差计算，按时、快速、精确地完成每次观测任务。

2、观测时间的要求

建（构）筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如：30天/次)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期，无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。

3、观测点的要求

为了能够反映出建（构）筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15-30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图，此外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义，点位宜选设在下列位置：

①建筑的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10～15m处或每隔2～3根柱基上；

②高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧；

③建筑裂缝、后浇带和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处；

④宽度大于等于15m或小于15m而地质复杂以及膨胀土地区的建筑物，在承重内隔墙中部设内墙点，在室内地面中心及四周设地面点；

⑤邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）处；

⑥框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上；

⑦筏型基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置；

⑧重型设备基础和动力设备基础的四角、基础型式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧；

⑨对于电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等高耸建筑，沿周边在与基础轴线相交的对称位置上布点，点数不少于4个。

4、沉降观测自始至终要遵循“五定”原则

“五定”即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。

5、施测要求

仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确，在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3-6个月后重新对所用仪器、设备进行检校，在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。

6、沉降观测精度的要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在无特殊要求情况下，一般高层建（构）筑物采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。

7、沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，按照依据正确、严谨有序、步步校核、结果有效的原则进行成果整理及计算。

二、设置方法

1、建立水准控制网

根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求：

①一般高层建筑物周围要布置3个以上水准点，其间距不大于100米；

②在场区内任何地方架设仪器至少后视到2个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校；

③各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)，根据工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。

2、建立固定的观测路线

由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。

3、沉降观测

根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点设置稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，待临时观测点稳固好，进行首次观测。

4、将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量。

以上是贤集网小编为大家介绍的关于水准仪的相关知识，包括：水准仪读数、计算、使用方法、正确维护方法、使用注意事项、检验方法、沉降观测点设置的基本要求和方法。水准仪是以自动安平水准仪为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD)，并采用条码标尺和图象处理电子系统二构成的光机电测一体化的高科技产品，采用普通标尺时，又可象一般自动安平水准仪一样使用，它与传统仪器相比有读数客观、不存在误差、误记问题，没有人为读数误差的共同点。

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