自動安平水準儀的原理及精度分析畢業(yè)設(shè)計論文(編輯修改稿)
2025-07-23 01:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 精平是使望遠鏡的視線精確水平。微傾水準儀，在水準管上部裝有一組棱鏡，可將水準管氣泡兩端，折射到鏡管旁的符合水準觀察窗內(nèi)，若氣泡居中時，氣泡兩端的象將符合成一拋物線型，如圖91（a）所示，說明視線水平。若氣泡兩端的象不相符合，如圖911（b）所示，說明視線不水平。這時可用右手轉(zhuǎn)動微傾螺旋使氣泡兩端的象完全符合，儀器便可提供一條水平視線，以滿足水準測量基本原理的要求。注意？氣泡左半部份的移動方向，總與右手大拇指的方向不一致。 用十字絲，截讀水準尺上的讀數(shù)?，F(xiàn)在的水準儀多是倒象望遠鏡，讀數(shù)時應(yīng)由上而下進行。先估讀毫米級讀數(shù)，后報出全部讀數(shù)。 注意，水準儀使用步驟一定要按上面順序進行，不能顛倒，特別是讀數(shù)前的符合水泡調(diào)整，一定要在讀數(shù)前進行。儀器外表漆層應(yīng)均勻無脫皮，電鍍細密無傷痕，零件接合應(yīng)齊整，密封性能應(yīng)良好。正常條件觀測時，望遠鏡視場中亮度均勻，像質(zhì)良好，分劃板注記清晰。 光學(xué)零件表面應(yīng)清潔，均無油跡、霉斑和有損成像質(zhì)量的顯著氣泡、灰塵、擦痕等缺陷；膠合件不應(yīng)脫膠；鍍膜層不應(yīng)損傷。儀器的轉(zhuǎn)動機構(gòu)及微動機構(gòu)應(yīng)運轉(zhuǎn)靈活、平穩(wěn)、舒適，無明顯跳動、阻滯及回程現(xiàn)象。觀察點狀目標時，旋轉(zhuǎn)微傾或微動手輪，其移動軌跡應(yīng)為直線。 制動機構(gòu)及校正螺釘均應(yīng)有效地發(fā)生作用，不應(yīng)有松動現(xiàn)象；各校正和改正機構(gòu)應(yīng)留有調(diào)整余量。 自動安平水準儀的阻尼機構(gòu)應(yīng)能正常地工作。 水準泡安裝應(yīng)牢固，微傾手輪運轉(zhuǎn)時，氣泡移動應(yīng)均勻靈敏，不應(yīng)有目視可見的跳動或阻滯現(xiàn)象。 望遠鏡目鏡調(diào)節(jié)時，視場內(nèi)的十字線交點不應(yīng)有明顯地晃動現(xiàn)象。儀器與三腳架的聯(lián)結(jié)應(yīng)牢固，在照準部轉(zhuǎn)動時，基座不應(yīng)有晃動現(xiàn)象。光學(xué)性能檢查。望遠鏡視場是否明亮、清晰、均勻，調(diào)焦性能是否正確等。補償性能檢查。對于自動安平水準儀應(yīng)檢查其補償性是否正確等設(shè)備件數(shù)清點。儀器部件及附件和備用零件是否齊全精確調(diào)平儀器，在距儀器20～50m處與儀器等高的地方選取一個明顯而較細的目標點，將十字絲中心壓在目標點上，轉(zhuǎn)動水平方向微動螺旋，使目標點慢慢移動到橫絲的一端，看是否還壓在橫絲上；如果是，說明橫絲垂直于豎軸，否則就要進行校正。用鐘表起子旋松靠望遠鏡目鏡一端的三個制頭螺絲的任意兩個，旋轉(zhuǎn)松動部分，調(diào)整目標點到偏離橫絲一端偏移量的一半。重復(fù)上述方法幾次，使目標點在橫絲作水平方向移動時一直都壓在橫絲上為止，然后旋緊這兩個制頭螺絲。這樣望遠鏡分劃板橫絲就垂直于豎軸了。國家計量檢定規(guī)程規(guī)定：望遠鏡分劃板橫絲與豎軸的垂直度誤差，DS1水準儀≦1′，DS3水準儀≦3′ i角誤差的檢校選取較平坦的地形豎立相距50～100m的A、B兩根水準尺（有條件的地方最好選取100m），用鋼尺或皮尺在A、B兩點水平連線上量取中點，將儀器架平于中點并精確調(diào)平。用中絲分別讀取A、B兩水準尺讀數(shù)a和b得兩點高差h＝a－b或h＝b－a，再將儀器移置于A、B連線的延長線上距A（或B）3～5m處，架平儀器并精確調(diào)平，設(shè)A尺為近尺，B尺為遠尺，用中絲分別讀取A、B兩尺讀數(shù)a′和b′得高差h′=a′－b′或h′=b′－a′。如果h=h′則i角誤差為零，h≠h′則有i角誤差。i=│hh＇│ρ″247。D D＝A、B兩點間的水平距離 ρ＝206265如果i角誤差超標則需要校正：″根據(jù)經(jīng)驗公式：i=│hh＇│ρ″247。D D＝A、B兩點間的水平距離 ρ＝206265如果i角誤差超標則需要校正：算出遠尺正確讀數(shù)M＝a′177。hh的正負號選取要使下式成立M－a′＝h或a′－M＝h 轉(zhuǎn)動傾斜螺旋，用中絲切遠尺讀數(shù)M，這時符合水準器氣泡不再居中，用撥針調(diào)整符合水準器可調(diào)整部分一端的上下兩個螺絲，使符合水準器水泡居中。調(diào)整這兩個螺絲時要先松后緊。對于自動安平水準儀，用撥針調(diào)整望遠鏡靠目鏡一端固定十字絲分劃板的上下兩個螺絲，同樣先松后緊，使十字絲中絲切在遠尺讀數(shù)M上即可。重復(fù)上述方法直到h＝h′或i角在誤差范圍內(nèi)。用腳螺旋使圓水準氣泡居中，然后旋轉(zhuǎn)儀器180?。此時若氣泡偏離中央，則用水準器改正螺絲改正其偏差的一半，用腳螺旋改正另一半，使氣泡回到中央。如此反復(fù)檢校，直到儀器無論轉(zhuǎn)到任何方向，氣泡中心始終位于中央時為止。將儀器架好于三腳架上，初步整平。先使任意兩個基座螺旋的連線平行于照準部望遠鏡，徑向調(diào)整這兩個基座螺旋使符合水泡居中；然后順時針旋轉(zhuǎn)照準部90度，使望遠鏡垂直于這兩個基座螺旋的連線，調(diào)整第三個基座螺旋使符合水泡居中；再順時針旋轉(zhuǎn)90度，使望遠鏡平行于這兩個基座螺旋的連線，這時看符合水泡是否居中，若不居中，用這兩個基座螺旋徑向調(diào)整符合水泡居中偏差量的一半，再用照準部的傾斜螺旋調(diào)整符合水泡居中。重復(fù)上述方法幾次，使照準部在各個方向上符合水泡都嚴格居中為止。這樣符合管狀水泡水準軸就垂直于堅軸了。根據(jù)精度傳遞原理，這時調(diào)整固定園水準器架上的三個螺絲，使園水淮器水泡在園分劃圈之內(nèi)并且居中。這樣園水準軸也就平行于豎軸了。3自動安平水準儀的精度分析指測量的結(jié)果相對于被測量真值的偏離程度。通常在測量中有基本誤差、補償誤差、絕對誤差、相對誤差、系統(tǒng)誤差、隨機誤差、過失誤差與抽樣誤差等。（1）視準軸與水準軸不平行的誤差i角誤差的影響： 雖然經(jīng)過i角的檢查校正，但要使兩軸完全平行是困難的。因此，單水準汽泡居中時，視準軸仍不能保持水平，從而使水準標尺上的讀書產(chǎn)生誤差。消弱誤差 一個測站上的前后視距相等或一個側(cè)段的前后視距總和相等，則在觀測高差中i角的誤差影響可以得到消除。測站前后視距差應(yīng)小于1米，一測段視距累積差應(yīng)小于3米。交叉誤差的影響： 當儀器不存在i角，且儀器在垂直軸嚴格垂直時，交叉誤差并不影響在水準標尺上的讀書，因為儀器在水平轉(zhuǎn)動時，視準軸與視準軸在垂直面上的投影仍保持互相平行，因為對水準測量并無不利影響。但當儀器垂直軸傾斜，如與視準軸正交的方向傾斜一個角度時，那么這時視準軸雖然仍在水平位置，但視準軸兩端卻產(chǎn)生了傾斜，從而水準汽泡偏離居中位置。儀器在水平轉(zhuǎn)動時，水準汽泡將移動，當重新調(diào)整水準汽泡居中進行觀測時，視準軸就會背離水平位置貳傾斜，顯然它將影響在水準標尺上的讀數(shù)。 為了減少這種誤
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