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自动安平水准仪有什么特点

发布时间：2025-10-07 | 来源：互联网转载和整理

自动安平水准仪的主要特点是用安平补偿器代替管水准仪使视线水平。自动安平水准仪是在物镜与焦面之间安装了一个光学元件，即自动安平补偿器，这样就使读得的尺上的读数始终为水平视线所对应的读数，从而实现了自动安平的目的。具有操作简便，提高工效的特点。

如何使用自动安平水准仪

1、安装三脚架;将三脚架置于测点上方，三个脚尖最好是等距，注意三脚架的张角和高度要合适，且保持架面尽量水平，顺时针转动脚架下端的翼形手把，可将伸缩腿固定在适当的位置。脚尖要牢固地插入地面， 要保持三脚架在测量过程中稳定可靠。

2、其次将仪器小心地放置在三脚架上，然后用中心螺旋手把将仪器固定使之牢靠。

3、然后是仪器的整平过程。具体的操作过程如下：转动望远镜，使视准轴平行(或垂直)于任意两个脚螺旋的连线，然后以相反方向同时旋转该两个脚螺旋，使气泡移至两螺旋的中心线上，最后转动第三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。

4、瞄准标尺。它的具体步骤是先调节视度，使望远镜对着亮处，逆时针旋转望远目镜，这时分划板变得模糊，然后慢慢顺时针转动望远镜，使分划板变得清 晰可见时停止转动。然后用光学粗瞄准器粗略地瞄准目标，注意瞄准时用双眼同时观测，一只眼睛用于注视瞄准口内的十字丝，另外一只眼睛注视目标，同时转动望 远镜，使十字丝和目标重合。最后调焦用望远镜精确瞄准目标，拧紧制动手轮，转动望远镜调焦手轮，使目标清晰地成像在分划板上。

使用自动安平水准仪的注意事项

1、仪器安置在三脚架上时，必须用中心螺旋手把将仪器固紧，三脚架应安放稳固。

2、仪器在工作时，应尽量避免阳光直接照射。

3、若仪器长期未经使用，在测量前应检查一下补偿器是否失灵，可转动脚螺旋，如警告指示窗两端能分别出现红色，反转脚螺旋时窗口内红色能够消除并出现绿色， 说明补偿器摆动灵活，阻尼器无卡死，可进行测量。

4、观测过程中应随时注意望远镜视场中的警告颜色，小窗中呈绿色时表明自动补偿器处于补偿工作范围内， 可以进行测量。任意一端出现红色时都应重新安平仪器后再进行观测

5、测量结束后，用软毛刷拂去仪器上的灰尘，望远镜的光学零件表面不得用手或硬物直接触碰，以防油污或擦伤。

6、仪器使用过后应放入仪器箱内，并保存在干燥通风的房间内。

7、仪器在长途运输过程中，应使用外包装箱，并应采取防震防潮措施。

自动安平水准仪

目前自动安平水准仪已广泛应用于测绘和工程建设中，它的构造特点是没有水准管和微倾螺旋，而只有一个圆水准器进行粗略整平。当圆水准气泡居中后，尽管仪器竖轴有微小的倾斜，但借助仪器内补偿器的作用，视准轴在数秒钟内自动成水平状态，从而读出视线水平时的水准尺读数值。不仅在某个方向上，而且在任何方向上均可读出视线水平时的读数。因此自动安平水准仪不仅能缩短观测时间，简化操作，而且对于施工场地地面的微小震动、松软土地的仪器下沉以及大风吹刮时的视线微小倾斜等不利状况，能迅速自动地安平仪器，有效地减弱外界的影响，有利于提高观测精度。

一、视线自动安平原理

如图2-27所示，视准轴水平时在水准尺上读数为a，当视准轴倾斜一个小角α时，此时视线读数为a′（a′不是水平视线读数）。为了使十字丝中丝读数仍为水平视线的读数a，在望远镜的光路上增设一个补偿装置，使通过物镜光心的水平视线经过补偿装置的光学元件后偏转一个β角，仍旧成像于十字丝中心。由于α和β都是很小的角度，当下式成立时，就能达到自动补偿的目的。即

f·α=d·β （2-24）

式中：f——物镜到十字丝分划板的距离；

d——补偿装置到十字丝分划板的距离。

图2-27 视线自动安平原理

二、补偿装置的结构

补偿装置的结构有许多种，大都是悬吊式光学元件（如屋脊棱镜、直角棱镜等）借助于重力作用达到视线自动安平的目的，也有借助于空气或磁性的阻尼装置稳定补偿器的摆动。如国产DSZ3自动安平水准仪，采用悬吊棱镜组的补偿器借助重力作用达到自动安平的目的。如图2-28所示补偿器安在望远镜光路上与十字丝相距d=f/4处，当视线微小倾斜α角时，倾斜视线经补偿器两个直角棱镜反射，使水平视线偏转β角，正好落在十字丝交点上，观测者仍能读到水平视线的读数，从而达到了自动安平的目的。

有的精密自动安平水准仪（如Ni007）的补偿器是一块两次反射直角棱镜，用薄弹簧片悬挂成重力摆，用空气阻尼，瞄准水准尺后，一般在2～4s后就可静止，此时可进行读数。

三、自动安平水准仪的使用

使用自动安平水准仪时只要将仪器圆水准气泡居中（粗略整平），即可瞄准水准尺进行读数。一般圆水准器的分划值为（8′～10′）/2mm，补偿器作用范围为d（10′～15′），所以只要使圆水准气泡居中并不越出圆水准器中央小黑圆圈范围，补偿器就会起到自动安平的作用。为了确保补偿器能起到自动安平作用，使用自动安平水准仪仍应认真进行粗略整平，另外由于补偿器相当于一个重力摆，不管是空气阻尼或者磁性阻尼，其重力摆静止稳定需2～4s，故瞄准水准尺宜过几秒钟后再读数为好。

图2-28 视线自动安平的补偿结构

有的自动安平水准仪配有一个自动安平启动键或自动安平按钮，每次读数前应按一下启动键或按一下自动安平按钮再读数，否则补偿器不会起作用。使用时应仔细阅读仪器说明书。

自动安平水准仪是什么工作原理？

自动安平水准仪：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。当望远镜对水平线倾斜一小角α后，十字丝交点Z向上移动，但像点Z0仍在原处，这样即产生一读数差Z0Z。当很小时可以认为Z0Z的间距为α×f′（f′为物镜焦距），这时可在光路中K点装一补偿器，使光线产生屈折角β，在满足α×f′=β×S0（S0为补偿器至十字丝中心的距离，即KZ）的条件下，像Z0就落在Z点上；或使十字丝自动对仪器作反方向摆动，十字丝交点Z落在Z0点上。

如光路中不采用光线屈折而采用平移时，只要平移量等于Z0Z，则十字丝交点Z落在像点Z0上，也同样能达到Z0和Z重合的目的。自动安平补偿器按结构可分为活动物镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个“摆”，当望远镜视线略有倾斜时，补偿元件将产生摆动，为使“摆”的摆动能尽快地得到稳定，必须装一空气阻尼器或磁力阻尼器。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定，尤其在多风和气温变化大的地区作业更为显著。