自動安平水準儀原理
借助于自動安平補償器獲得水平視線的一種水準儀。它的特點主要是當望遠鏡視線有微量傾斜時,補償器在重力作用下對望遠鏡作相對移動,從而能自動而迅速地獲得視線水平時的標尺讀數。補償的基本原理是:當望遠鏡視線水平時,與物鏡主點同高的水準標尺上物點P構成的像點Z0應落在十字絲交點Z上。當望遠鏡對水平線傾斜一小角α后,十字絲交點Z向上移動,但像點Z0仍在原處,這樣即產生一讀數差Z0Z。當很小時可以認為Z0Z 的間距為α×f′(f′為物鏡焦距),這時可在光路中K點裝一補償器,使光線產生屈折角β,在滿足α×f′=β×s0(s0為補償器至十字絲中心的距離,即KZ)的條件下,像Z0就落在Z點上;或使十字絲自動對儀器作反方向擺動,十字絲交點Z落在Z0點上。
如光路中不采用光線屈折而采用平移時,只要平移量等于Z0Z,則十字絲交點Z落在像點Z0上,也同樣能達到Z0和Z重合的目的。自動安平補償器按結構可分為活動物鏡、活動十字絲和懸掛棱鏡等多種。補償裝置都有一個“擺”,當望遠鏡視線略有傾斜時,補償元件將產生擺動,為使“擺”的擺動能盡快地得到穩定,必須裝一空氣阻尼器或磁力阻尼器。這種儀器較微傾水準儀工效高、精度穩定,尤其在多風和氣溫變化大的地區作業更為顯著。
自動安平水準儀的使用方法
第一,安裝三腳架,將三腳架置于測點上方,三個腳尖大致等距,同時要注意三腳架的張角和高度要適宜,且應保持架面盡量水平,順時針轉動腳架下端的翼形手把,可將伸縮腿固定在適當的位置。
腳尖要牢固地插入地面,要保持三腳架在測量過程中穩定可靠。
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:轉動望遠鏡,使視準軸平行(或垂直)于任意兩個腳螺旋的連線,然后以相反方向同時旋轉該兩個腳螺旋,使氣泡移至兩螺旋的中心線上,最后,轉動第三個腳螺旋使圓水準器氣泡居中。
第四,瞄準標尺,具體的步驟如下:首先調節視度,使望遠鏡對著亮處,逆時針旋轉望遠目鏡,這時分劃板變得模糊,然后慢慢順時針轉動望遠鏡,使分劃板變得清晰可見時停止轉動。然后用光學粗瞄準器粗略地瞄準目標,注意瞄準時用雙眼同時觀測,一只眼睛用于注視瞄準口內的十字絲,另外一只眼睛注視目標,同時轉動望遠鏡,使十字絲和目標重合。最后,調焦后,用望遠鏡精確瞄準目標,擰緊制動手輪,轉動望遠鏡調焦手輪,使目標清晰地成像在分劃板上。這時眼睛作上、下、左、右的移動,目標像與分劃板刻線應無任何相對位移,即無視差存在。然后轉動微動手輪,使望遠鏡精確瞄準目標。只有當警告指示窗全部是綠色,才可以進行標尺讀數。
自動安平水準儀使用注意事項
1.水準儀放置在三腳架上時,一定要用中心螺旋手把將水準儀固定,同時三腳架也應該安放穩固。
2.水準儀在工作的過程中,要盡量避免陽光直接照射。
3.如果水準儀長時間沒有使用,在測量前一定要好好啊的檢查一下補償器是否失靈,是否可轉動腳螺旋,如警告指示窗兩端能分別出現紅色,反轉腳螺旋時窗口內紅色能夠消除并出現綠色,說明補償器沒有失靈,阻尼器也沒有卡死,在這樣的情況下才可以進行測量。
4.觀測過程中應隨時注意望遠鏡視場中的警告顏色,小窗口中呈綠色時說明自動補償器處在補償工作范圍內,可以進行測量。如果有任意一端出現紅色,這時就需要重新安平水準儀之后再進行觀測。
5.測量結束后,用軟毛刷除去水準儀上的灰塵,望遠鏡的光學零件表面不得用手或硬物直接觸碰,以防油污或擦傷。
6.水準儀使用過后,應該放入儀器箱內,并把儀器箱放置在干燥通風的房間內,避免儀器受潮。
7.運輸水準儀要采用一定的防震防潮的措施,如果是長途運輸儀器,最好是采用外包裝箱。