第一篇：保德供电车间-韩涛-河东运输段全面推广高科技测量仪器 - 副本
河东运输段全面推广使用“DJJ-8激光接触网检测仪”
为进一步提高一线班组的设备检修水平，河东运输段全面推广使用“DJJ-8激光接触网检测仪”，从11月份开始，河东运输段供电专业将使用这一先进装备开始对管内区间进行全线测量。
“DJJ-8激光接触网检测仪”是唯一通过铁道部铁专量具认证的视频智能型激光接触网检测仪器系统。该系统由数据采集、数据分析、数据网络传输三部分构成，使得数据管理在接触网工区、供电专业、运输段之间实现无缝连接，形成一个有机整体。数据采集部分采用激光无合作目标测距技术和光栅测角技术、传感信息融合技术、视频成像技术等。可对接触网的导高、拉出值、定位器坡度、锚段关节、线岔、超高、轨距和红线等30个几何参数进行快速测量。同时也提供了全数字测量、实时存储、智能分析、网络共享、部门间无缝合作的完美解决方案。
河东运输段对所有接触网工进行专门培训, 确保每一位接触网工都能熟练使用这一先进设备。随着“DJJ-8激光接触网检测仪”的广泛推广使用，河东运输段供电专业的接触网检测效率大大提高，将全面提升设备检修水平,进一步实现设备安全，为铁路运输畅通提供保障。（保德供电车间 韩涛）
第二篇：测量仪器检校-修涛
第一单 测量仪器检校
第一节 全站仪、水准仪结构原理
1.1全站仪概述
全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic Total Station）。是一种集光、机械、电子部件为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。因全站仪具有多功能、高效率的特性，目前几乎可以用在所有的测量领域。
全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的，各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。
全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。
最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的，我们称这种速测仪为“光学速测仪”。实际上，“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪，被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定，而高程则是用三角测量方法来确定的。带有“视距丝”的光学速测仪，由于其快速、简易，而在短距离（100米以内）、低精度（1/200(1/500）的测量中，如碎部点测定中，有其优势，得到了广泛的应用。随着电子测距技术的出现，大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”（Electronic Tachymeter）。
随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化，根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪，也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现的较早，并且进行了不断的改进，可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差，这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。
近年来，随着微电子技术、电子计算技术、电子记录技术的迅速发展和广泛应用，全世界众多测绘仪器制造厂家不断推出各种型号的全站仪，以满足各类用户各种用途的需要。特别是新一代的智能型全站仪，不仅测量速度快、精度高，还内置有微处理器和存储器，以及功能强大的系统软件和丰富多彩应用程序，可实现设计、计算、放样等许多高级功能，将全站仪的发展推向了一个崭新的阶段。1.1全站仪的分类 全站仪采用了光电扫描测角系统，其类型主要有：编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统等三种。
全站仪按结构组成分为组合式（Modular）全站仪（测距单元与电子经纬仪既可组合又可分离，两者通过专用的电缆和接口装置连接）和整体式（Integrated）全站仪（测角、测距和微处理器单元与仪器的光学、机械系统融为一体不可分离，且经纬仪的视准轴和测距仪的发射轴、接收轴三轴共线。
全站仪按功能分为普通全站仪（能够测角、测距和计算坐标、高差）、智能型全站仪（具有内置或可扩充的系统软件和工具软件，具有自动安平和补偿设备）、自动跟踪式全站仪等。最近十余年来，随着制造工艺、微电子技术和计算机技术的发展，世界上各个主要测量仪器制造厂商出产的全站仪大都属于新一代的集成式智能型全站仪。1.1.1全站仪的应用
全站仪的应用范围已不仅局限于测绘工程、建筑工程、交通与水利工程、地籍与房地产测量，而且在大型工业生产设备和构件的安装调试、船体设计施工、大桥水坝的变形观 测、地质灾害监测及体育竞技等领域中都得到了广泛应用。全站仪的应用具有以下特点：
1）在地形测量过程中，可以将控制测量和地形测量同时进行。2）在施工放样测量中，可以将设计好的管线、道路、工程建筑的位置测设到地面上，实现三维坐标快速施工放样。3）在变形观测中，可以对建筑（构筑）物的变形、地质灾害等进行实时动态监测。
4）在控制测量中，导线测量、前方交会、后方交会等程序功能，操作简单、速度快、精度高；其他程序测量功能方便、实用且应用广泛。5）在同一个测站点，可以完成全部测量的基本内容，包括角度测量、距离测量、高差测量，实现数据的存储和传输。
6）通过传输设备，可以将全站仪与计算机、绘图机相连，形成内外一体的测绘系统，从而大大提高地形图测绘的质量和效率。1.1.2现代全站仪的特性和功能
新一代的集成式智能型全站仪一般具有下列特性和功能： 1）电子水准器、激光对点器使整平、对中更为简便； 2）友好的用户界面可指导和提示作业人员应进行的操作； 3）强大的系统软件能自动进行仪器调校、参数设置、气象改正等； 4）丰富的应用软件可实现面积计算、导线测量、交会测量、道路放样等复杂操作流程和数据处理； 5）三轴补偿器可自动测定竖轴误差、横轴误差和视准轴误差并加以改正，提高了半测回测角精度；
6）动态电子测角系统可自动消除度盘偏心误差和分划误差的影响，而无需在测回间配置水平度盘；
7）通过主机或电子记录器上的标准通信接口，可实现全站仪与计算机之间的数据通信，从而使得测量数据的采集、处理与绘图等实现无缝连接，形成内、外业一体化的高效率测量系统。1.2全站仪的基本组成及结构 1.2.1全站仪的基本组成
全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。它本身就是一个带有特殊功能的计算机控制系统，其微机处理装置由微处理器、存储器、输入部分和输出部分组成。由微处理器对获取的倾斜距离、水平角、竖直角、垂直轴倾斜误差、视准轴误差、垂直度盘指标差、棱镜常数、气温、气压等信息加以处理，从而获得各项改正后的观测数据和计算数据。在仪器的只读存储器中固化了测量程序，测量过程由程序完成。仪器的设计框架如图1所示。
图1全站仪设计框架
其中：
(1)电源部分是可充电电池，为各部分供电；
(2)测角部分为电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角，设置方位角；(3)补偿部分可以实现仪器垂直轴倾斜误差对水平、垂直角度测量影响的自动补偿改正；
(4)测距部分为光电测距仪，可以测定两点之间的距离；(5)中央处理器接受输入指令、控制各种观测作业方式、进行数据处理等；
(6)输入、输出包括键盘、显示屏、双向数据通讯接口。从总体上看，全站仪的组成可分为两大部分：
一是为采集数据而设置的专用设备，主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统、自动补偿设备等。
二是测量过程的控制设备，主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能，包括与测量数据相连接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机等。
只有上面两大部分有机结合才能真正地体现“全站”功能，既要自动完成数据采集，又要自动处理数据和控制整个测量过程。1.2.2全站仪的基本结构
全站仪按其结构可分为组合式（积木式）与整体式两种。(1)组合式全站仪
组合式全站仪由测距头、光学经纬仪及电子计算部分拼装组合而成。这种全站仪的出现较早，经不断地改进可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪并对倾斜距离进行计算处理，最后得出平面距离、高差、方位角和坐标差，这些结果可自动地传输到外部存储器中，后来发展为把测距头、电子经纬仪及电子计算部分拼装组合在一起。其优点是能通过不同的构件进行多样组合，当个别构件损坏时，可以用其他构件代替，具有很强的灵活性。早期的全站仪都采用这种结构。如图2是日本索佳公司生产的REDmini短程测距仪，仪器测程为O.8km。测距仪的支座下有插孔及制紧螺旋，可使测距仪牢固地安装在经纬仪的支架上方。旋紧测距仪支架上的竖直制动螺旋后，可调节微动螺旋使测距仪在竖直面内俯仰转动。测距仪发射接收镜的目镜内有十字丝分划板，用以瞄准反射棱镜。
图2 组合式全站仪
图3是组合式单块反射棱镜，当测程大于300m时，可换装三块棱镜。
图3 组合式单块棱镜
此外，测距仪横轴到经纬仪横轴的高度与舰牌中心到反射棱镜中心的高度一致，从而使经纬仪瞄准视牌中心的视线与测距仪瞄准反射棱镜中心的视线保持平行（见图4）。
图4 仪器站与棱镜站装配示意图
(2)整体式全站仪 整体式全站仪是在一个机器外壳内含有电子测距、测角、补偿、记录、计算、存储等部分。将发射、接收、瞄准光学系统设计成同轴，共用一个望远镜（见图5），角度和距离测量只需一次瞄准，测量结果能自动显示并能与外围设备双向通讯。其优点是体积小、结构紧凑、操作方便、精度高，近期的全站仪都采用整体式结构。整体式全站仪配套使用棱镜对中杆与支架，如果仪器有水平方向和竖直方向同轴双速制动及微动手轮，瞄准操作只需单手进行，更适合移动目标的跟踪测量及空间点三维坐标测量，操作更方便，应用更广泛。
图5整体式全站仪望眼镜的光路
1.2.3全站仪测角原理
全站仪测角原理仍然采用度盘，从度盘上取得电信号，再将电信号转换为数字并显示角度值。
电子测角的度盘主要有编码度盘、光栅度盘、动态度盘三种形式。因此，电子测角也就有编码测角、光栅测角、动态测角等形式。1.3全站仪的测距原理 1.3.1测距仪的测程和测距精度
测距仪是利用电磁波作为载波和调制波进行测量长度的一门技术，其主要技术指标为测程和测距精度。1）测距仪的测程
测距仪一次所测得的最远距离称为测距仪的测距。一般认为：（1)短程测距仪其测程在5Km以内（2）中程测距仪其测程在5-30Km（3)远程测距仪其测程在30Km以上 2）测距仪的测距精度
测距仪的测距精度是仪器的重要技术指标之一，测距仪的测距精度为:MD =±(a+bppmD)式中 MD----测距中误差，单位mm;a----固定误差，单位mm;b----比例误差;D----距离，单位Km.1.3.2 全站仪无棱镜测距原理
无棱镜的测距又称为无接触测距，是指全站仪发射的光束经过自然表面反射后直接测距。在特殊点或危险点的测量中有着广泛的应用，不仅使作业强度和危险性大大降低，而且对被测量目标起到一定的保护作用。由于相位法测距采用很细的激光束，主可以完成测量任务，使得相邻非常近的两个点位也能被准确地测定出来，因此有棱镜测距和无棱镜测距具有几乎相等的测距精度。1.3.3 全站仪的操作使用注意事项
1）仪器应由专人使用、保管。迁站、装箱时只能握住仪器的支架，而不能握住镜筒，以免对仪器造成损伤，影响观测精度。
2）日光下测量避免将物镜直接瞄准太阳，若在太阳下作业应安装滤光器。
3）避免在高温和低温下存放仪器，亦应避免温度骤变（使用时气温变化除外）。在高温天气作业时，必须撑伞，否则仪器内部温度容易升到60-70摄氏度，从而缩短仪器的使用寿命。
4）仪器不使用时，应将其装入箱内，置于干燥处，注意防震、防尘和防潮。
5）若仪器工作处的温度与存放处的温度差异太大，应先将仪器留在箱内，直至它适应环境温度后再使用仪器。
6）仪器长期不使用时，应将仪器上的电池缷下分开存放，电池应每月充一次电。
7）仪器运输应将仪器装于箱内进行，避免挤压、碰撞和剧烈震动。8）仪器安装至三脚架或拆卸时，要一只手先握住仪器，以防仪器跌落。
9）仪器使用完毕后，用绒布或毛刷清除仪器表面灰尘。仪器被雨水淋湿后，切勿通电开机。10）作业前全面仔细检查仪器，确信仪器各项指标、功能、电源、初始设置和改正参数均符合要求时再进行作业。1.4水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点的高程。如图6
图6水准测量原理
如上图所示，A、B两点间高差hAB为： hAB=a-b 设水准测量是由A向B进行的，则A点为后视点，A点尺上的读数a称为后视读数；B点为前视点，B点尺上的读数b称为前视读数。高差等于后视读数减去前视读数。
在同一水平视线下，某点的读数越大则该点就越低，反之亦然。
1、高差法 测得A、B两点间高差hAB后，如果已知A点的高程HA，则B点的高程HB为：HB=HA+hAB。这种直接利用高差计算未知点B高程的方法，称为高差法。
2、视线高法（也称仪高法）
B点高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算，即 Hi=HA+a HB=Hi-b 高差法与视线高法都是利用水准仪提供的水平视线测定地面点高程。施测过程中，水准仪安置的高度对测算地面点高程或高差并无影响。1.4.1水准测量的仪器和工具
水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。
国产水准仪按其精度分，有DS05、DSⅠ、DS3及DS10等几种型号。微倾式水准仪的构造，如图7。
图7 DS3微倾式水准仪的构造 1.4.2水准仪的使用
自动安平水准仪的基本操作程序为：安置-粗平-照准-读数。1）安置仪器 2）粗略整平（见图8）
图8圆水准器整平
3）瞄准水准尺（1）目镜调焦（2）初步瞄准（3）物镜调焦（4）精确瞄准（5）消除视差 4）读数
用十字丝中丝在水准尺上读数。读数时应从小数向大数读，如果从望远镜中看到的水准尺影像是倒像，在尺上应从上到下读取。直接读取米、分米和厘米，并估读出毫米，共四位数。读数后再检查符合水准器气泡是否居中，若不居中，应再次调平，重新读数。
复习思考题
1、全站仪主要由哪几部分组成？
2、全站仪的测角原理是什么？
3、全站仪的测距原理是什么？
4、全站仪的三轴指的是什么？
5、简述水准测量的基本原理？
6、如何消除视差？
第二节 全站仪的检校
关于全站仪的检测与调校，涉及一个非常重要的概念-限差（Tolerance）。限差是对仪器误差最大范围的一种限制，在此限差内，仪器的正常使用应该保证其标称的精度指标。为了确保达到标称的精度指标，一般全站仪都制定了比较严格的工厂限差（Factory Tolerance）；同时，为了最大限度地允许仪器正常使用，也制定了较为宽松的允许偏差（Permission Deviation）。
一般说来，全站仪的检测与调校可分为三级：工厂、检定单位、用户。可想而知，以工厂和检定单位的检测与调校最为系统和完善，因为在那里，人员、设备和技术条件都是经过严格考核的。工厂检测与调校目的是使全站仪符合工厂限差。
检定单位检测与调校目的是使全站仪符合国家计量检定规程规定的限差。一般说来，在检定单位对仪器进行检定时，如果仪器误差在计量检定规程规定的限差之内（一般规程规定的限差略大于工厂限差，但远小于允许偏差），则可定为合格产品，允许投入生产使用。
计量检定工作是一项非常严肃的技术工作，同时也是由政府及其授权的技术机构来实施的法制行为。全站仪在用于生产作业之前，必须通过严格的计量检定，获得合格的检定证书。目前我国关于全站仪检定的计量规程有以下两个：JJG703-90光电测距仪和JJG100-94全站型电子速测仪。由于全站仪基本上是由电子经纬仪和电子测距仪组成，所以其检定一般分为以下两部分，即：电子经纬仪的检定和电子测距仪的检定。2.1全站仪的检定内容
全站仪作为一种计量仪器，在我国已纳入依法管理的计量器具的范围，按照《计量法》的有关规定，必须对其进行检定。依据全站仪的构成，其主要检定项目有如下几部分： 1）测角部分
（1）望远镜光学性能，其主要项目包括视场角、放大倍率、鉴别率等;（2）轴系关系正确性;（3）补偿器对水平方向和竖直角的补偿误差;（4）一测回水平方向标准差;（5）一测回竖直角标准差;2）测距部分
（1）三轴关系正确性;（2）发光管相位不均匀性;（3）精测尺频率;（4）轴相误差;（5）周期误差;（6）加、乘常数;（7）仪器的测距准确度;3）其他项目（1）数据记录的正确性；（2）与计算机通讯是否正确;（3）应用软件是否正确;2.1.1电子经纬仪的检定
电子经纬仪检定的主要项目如下： 1）外观及键盘功能； 2）工作电压显示的正确性； 3）水准器轴与竖轴的垂直度； 4）照准部旋转的正确性；
5）照准误差c，横轴误差i，竖轴指标差I； 6）照准部旋转时仪器基座的稳定度； 7）补偿器补偿范围及精度； 8）光学对中器视轴与竖轴的重合度； 9）望远镜调焦时视轴的变动误差； 10）一测回水平方向标准偏差； 11）一测回竖直角测角标准偏差。
上述检定项目中，最重要的是一测回水平向标准偏差和竖直角测角标准偏差，这两个检定项目反映了仪器的综合误差，至于其他检定项目，都是为了保证仪器综合误差不超过规定限差的要求。在用户手册中给出的诸多技术指标中，只有这两项才和检定证书的项目一一对应。而仪器检定本身的目的就是要对厂家给定的技术指标作以检验，从而给出合格、不合格或降级使用的结论。标准偏差的检定方法，一般使用多目标平行光管法，有些部门还使用多齿分度台法。经验表明，多齿分度台法测出的标准偏差一般高于多目标平行光管法。如果用户看到证书中提供的标准偏差数值大（精度低），不妨问一下是用哪种方法测得的，做到心中有数。
按照检定人员的职业习惯，在仪器检定前，一般要进行现场调整或校准（除个别不提供现场调整方法的厂家外），使仪器达到最佳工作状态。如前所述，经现场调整后的仪器残余误差很小。2.2光电测距仪的检定
光电测距仪检定的项目主要如下： 1）外观与功能；
2）发射、接收、照准三轴关系的正确性； 3）调制光相位均匀性； 4）幅相误差；
5)电压变化对测距的影响； 6)周期误差； 7)测尺频率开机特性； 8)加常数与乘常数； 9)内符合精度； 10)测程；
11)标称精度的综合评定。
上述检定项目中，最重要的部分如测程、乘常数、标称精度等，这里仅强调一点：加乘数与乘常数，是所有检定项目中惟一需用户在测量时作为改正数使用的。特别是加常数，证书中给出的数值是与用户送检的棱镜配套的，一旦更换了棱镜，则需重新测量加常数。而对于乘常数，需要清楚的是利用频率法得出的还是利用基线法得出的，并在实践中检验其可靠性。2.2.1视准轴误差检定方法
将仪器安置到仪器墩上，照准与仪器大致同高的平行光管无穷远处的目标，用盘左、盘右观测水平角求视准误差2C。若2C超过检定规程规定的限差，则需要进行校正。根据不同的仪器，可以分为以下两种情况：
1）新测定的视准轴误差是相对于前一次的值，其绝对量的大小为未知。对于这类仪器，可能测出的视准轴误差很小，而实际视准轴位置偏离其应有位置较大的情况。为了保证视准轴的实际位置也能满足规定规程的要求，必须求得其实际值的大小。检定方法如下：
将仪器安装在多齿分度台上或仪器墩上，置平仪器，用盘左位置照准一平行光管无穷远处的目标，锁紧经纬仪的水平制动，旋转多齿分度台180度，再纵转望远镜，从望远镜中读出十字丝的偏移量，如果没有多齿分度台，则需要纵转望远镜照准位于一条直线上的另一平行光管，用调整工具调整经纬仪的分划板至偏移量的一半。重复步骤，直至视准轴的实际位置满足检定规程为止，完成这项工作后，用软件重新测定2C值并存储，以便仪器自动对以后的方向观测成果进行视准轴误差剩余值改正。需要注意，这时新测定的C值可能很大。2）新测定的C就是视准轴的偏移量。采用这种软件版本的仪器，当程序进入视准轴误差测量软件后，首先将程序中视准轴误差项清零，用盘左位置照准一平行光管无穷远处的目标,测定盘左方向值，然后纵转望远镜，用盘右位置照准一平行光管无穷远处的同一目标，测盘右方向值，并根据盘左、盘右的观测值求得新的2C值，存贮新的视准轴误差值。检定方法如下：
按仪器说明书提供的操作步骤，启动视准轴误差检定软件。在盘左位置，照准平行光管十字丝分划板，存入测定的水平方向值，在盘右的位置照准目标，存入测定的水平方向值，这时可以显示新测定的视准轴误差C值。一般仪器可以将新测定的C值和原有的C值一同显示在显示屏上，若要保存新的C值，则按键进行确认，若不保存新的C值，仍保留上一次测定的C值，也需按键退出。对于C值，不同厂家的仪器，有不同的处理方法。2.2.2竖盘指标差的检定
将仪器安置到仪器墩上，照准与仪器大致同高的平行光管无穷远处的目标，用盘左、盘右观测目标的天顶距，按(1-1)式求得指标差。若指标差超过检定规程的限差，则需要进行校正。现在的仪器一般带有竖盘指标差校正软件，可以存贮指标i，对天顶距的观测结果进行修正。指标差的改正与视准轴误差相类似，也可以分为两种情况。
I=1/2(L+R-360°)(1-1)1）新测定的指标差是相对于前一次的值，其绝对量的大小为未知，获得的指标差的数值一般较小。
2）新测定的指标差就是指标差实际值的大小，这时获得指标差数值本身可能很大。与视准轴误差不同的是，指标差只需用仪器自带的校正程序进行设置后，均能满足要求。2.2.3竖轴旋转稳定性的检定
1）用照准部旋转时照准部水准器的变化量为检定竖轴稳定性（1）首先在水准气泡上标记气泡的分划值。
（2）整置仪器，使竖轴铅直，读记照准部水准气泡两端读数。（3）顺时针方向旋转照准部，每45°读记水准气泡一次，取每一周中对径位置读数的平均值或两端读数之和，连续顺转3周，取最大值与最小值之差为顺时针的检定结果。
（4）逆时针方向旋转照准部，每45°读记水准气泡一次，取每一周中对径位置读数的平均值或两端读数之和，连续逆转3周，取最大值与最小值之差为逆时针的检定结果。
2）用对径180°天顶距读数变化来检定竖轴的稳定性
（1）将仪器置于稳定的仪器墩上，置平仪器，旋转照准部几周，并将水平方向值置零。（2）固定竖直制动螺旋。
（3）顺时针方向旋转照准部，每转45°，等待天顶距读数变化不大，记录该位置天顶距读数，连续顺转3周。
（4）逆时针旋转照准部，每转45°，等待天顶距读数不变时，记录该位置天顶距读数，连续逆时针方向转3周。（5）计算照准部对径180°的天顶距读数之和。2.3全站仪的检验
1)照准部的水准轴应垂直于竖轴的检验和校正检验时先将仪器大致整平，转动照准部使其水准管与任意两个脚螺旋的连线平行，调整脚螺旋使气泡居中,然后将照准部旋转180度，若气泡仍然居中则说明条件满足，否则应进行校正。
校正的目的是使水准管轴垂直于竖轴。即用校正针拨动水准管一端的校正螺钉，使气泡向正中间位置退回一半。为使竖轴竖直，再用脚螺旋使气泡居中即可。此项检验与校正必须反复进行，直到满足条件为止。
2)十字丝竖丝应垂直于横轴的检验和校正
检验时用十字丝竖丝瞄准一个清晰小点，使望远镜绕横轴上下转动，如果小点始终在竖丝上移动则条件满足．否则需要进行校正。校正时松开四个压环螺钉（装有十字丝环的目镜用压环和四个压环螺钉与望远镜筒相连接。转动目镜筒使小点始终在十字丝竖丝上移动，校好后将压环螺钉旋紧。
3）视准轴应垂直于横轴的检验和校正，选择一水平位置的目标，盘左盘右观测之，取它们的读数（顾及常数１８０度）即得两倍的c（c=１／２（ɑ左－ɑ右）
4）横轴应垂直于竖轴的检验和校正选择较高墙壁近处安置仪器。以盘左位置瞄准墙壁高处一点p(仰角最好大于３０度)，放平望远镜在墙上定出一点m1。倒转望远镜，盘右再瞄准p点，又放平望远镜在墙上定出另一点m2。如果m1与m2重合，则满足条件。否则需要校正。校正时，瞄准m1、m2 的中点m,固定照准部，向上转动望远镜，此时十字丝交点将不会对准p点。抬高或降低横轴的一端，使十字丝的交点对准p点。此项检验也要反复进行，直到条件满足为止。以上四项检验校正，以一、三、四项最为重要，在观测期间最好经常进行。每项检验完毕后必须旋紧有关的校正螺钉。
复习思考题
1、全站仪检定内容主要包括哪些内容？
2、光电测距仪主要检定的项目包括哪些？
3、视准轴误差检定的方法是什么？
4、竖轴旋转稳定性的检定方法是什么？
5、竖盘指标差如何求得？
第三节 水准仪的检校
3.1水准测量原理
设水准测量的前进方向是由A点向B点，则规定A点为后视点，其水准尺读数为a，称为后视读数；B点为前视点，其水准尺读数为b，称为前视读数。
A,B 两点间的高差计算公式：hAB=a-b;B点的高程计算公式：HB=HA+(a-b)=HA+hAB 如果两点之间的距离较远，或高差较大时，仅安置一次仪器便不能测得它们的高差，这时需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的过渡点，称为转点。每安置一次仪器，称为一个测站。3.1.1水准仪的型号及构造 1）光学水准仪。如图1
水准仪的构造１、望远镜和水准管固连在一起，使水准仪提供一条水图1光学水准仪结构 2）精密光学水准仪。如图2平视线。２、圆水准器用于粗略整平仪器。３、制动螺旋和微动螺旋是控制望远镜的水平方向的转
图2 精密光学水准仪
3）光学水准仪构造。如图3
图3 光学水准仪构造
各数字代表的含义：
1—物镜;2—目镜;3—调焦;4—十字丝;5—物镜调焦螺旋;6—目镜调焦螺旋;7—十字丝放大像 3.1.2视差的产生与消除
观测者的眼睛作上、下（或左、右）移动，若发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为“视差”。如图4 解决方法：先调目镜，再调物镜
图4 3.1.3水准仪的使用 1)操作步骤：（1）安置仪器（2）粗平（3）瞄准水淮尺（4)精平（5)读数
2）水准仪的误差分析
（1）水准仪、水准尺下沉误差。（2）大气折光的影响。（3）日照及风力引起的误差。（4）水准尺磨损（标尺零点差）。（5）水准尺弯曲。3）误差的处理方法
（1）若水准仪在测站上随安置时间的增加而下沉，采用“后—前—前—后”的观测程序可减少仪器下沉对高差的影响。（2）视线应高出地面0.3m，选择合适的天，避开不利的环境 减弱大气折光影响。
（3）选择好的天气测量，给仪器打伞遮光等。减弱日照，风力影响。
（4）偶数站消除标尺零点差。（5）尺长改正消除水准尺弯曲。3.2水准仪的检校
3.2.1水准仪的主要轴线（如图5）1）水准管水准轴 2）望远镜视准轴 3）圆水准器水准轴 4）仪器旋转轴
图5 3.2.2水准仪的检验 1）水准仪应满足的主要条件有：
（1）水准管的水准轴应与望远镜的视准轴平行。（2）望远镜的视准轴不因调焦而变动位置。2）水准仪应满足的次要条件有：
（1）圆水准器的水准轴应与仪器的旋转轴平行。（2）十字丝的横丝应与仪器的旋转轴垂直。3.2.3圆水准器水准轴与仪器旋转轴平行的检验
1）先用脚螺旋将圆水准器气泡居中，然后将仪器旋转，若气泡仍在居中位置，则表明此项条件已得到满足；若气泡有了偏移，则表明条件没有满足。
2）气泡偏移弧长代表了仪器旋转轴和水准轴的交角的两倍。3.2.4望远镜视准轴应与水准管水准轴平行的检验
1）望远镜视准轴与水准管水准轴，在竖直面上的投影是否平行的检验称为i角检验。
2）在水平面上的投影是否平行的检验称为交叉误差检验。3.2.4 i角检验原理
1）在地面选定两个固定点Ａ、B，测出Ａ、B 间的两次高差hAB和h’AB。设仪器存在i角误差。检验步骤如下：
（1）选择一平坦地面，相距80m左右各打一木桩A、B，将仪器置于中点C，并使AC=BC。
（2）将水准仪安置于中点C处，在A、B两点竖立水准尺，用两次仪器高法两次测定A至B点的高差。当两次高差的较差不大于3mm时，取两次高差的平均值作为两点高差的正确值。
（3）将仪器安置于C′处，即距离B点2至3米处，精平仪器后，读出B点尺上的读数b2。由于i角较小，仪器离B点近，引起读数b2的误差可忽略不计，可视为水平视线的读数，于是，可根据已知高差HAB反算求得视线水平时的后视应读数a2，即a2=b2+HAB。（4）将望远镜照准A点标尺，精平后读得的读数为a′2。若a′2=a2，说明两轴平行，否则，存在i角，其值为：i=（a′2-a2）/DAB*ρ“，式中DAB为AB两点间的平距，ρ取值为206265。
hABhAB'hABii'SA”A'SBh“ABS”SB“'hABhABi”"''SASBSASB2）i角检验方法
''SASBhABhABiSASB3）水准测量规范规定
（1）用于一、二等水准测量的仪器i角不得大于15″。（2）用于三、四等水准测量的仪器i角不得大于20″，否则应进行校正。4）校正
（1）管水准器的校正螺丝在观察镜旁的圆孔内，共有上下左右四个，校正时，先调节望远镜微倾螺旋使望远镜横丝对准A点标尺的读数a2，此时视准轴处于水平位置，而水准管气泡却偏离了中心。（2）用校正针拔动左右两个校正螺丝，再一松一紧调节上下两校正螺丝，使水准管气泡居中，最后旋紧左右两校正螺丝。（3）此项检验校正要反复进行，直至达到要求为止。3.2.5十字丝横丝的检验
1）在墙上找一点，使其恰好位于水准仪望远镜十字丝左端的横丝上，旋转水平微动螺旋，用望眼镜右端对准该点是否仍位于十字丝右端的横丝上。如图6
图6 2）校正
⑴松开十字丝分划板座的固定螺丝，转动整个目镜座，使十字丝横丝与M点轨迹一致，再将固 定螺丝拧紧。
⑵当M点偏离横丝不明显时，一般不进行校正，在作业中可利用横丝的中央部分读数。
3.3水准观测中的注意事项
1）观测之前应将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致，观测时应用测伞遮蔽阳光，迁站时应罩以仪器罩。
2）观测前应测出倾斜螺旋的置平零点，并做标记，随着气温变化，应随时调整置平零点的位置。
3）除路线拐弯处外，每一测站上仪器和前后视标尺的3个位置，应尽可能接近于一条直线。
4）同一测站上观测时，不得重复调焦，转动仪器的倾斜螺旋和测微轮时，其最后旋转方向均应为旋进。
5）每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正。由往测转为返测时，2根标尺必须互换位置，并应重新整置仪器。
6）在观测工作间歇时，最好能结束在固定的水准点上，否则应选择2个坚稳可靠的固定点，作为间歇点，间歇后，应对2个间歇点的高差进行检测，检测结果符合要求后从间歇点起测。
复习思考题
1、微倾式水准仪应满足哪些条件，其中最重要的是哪一条件？ 答：（1）圆水准器轴应平行于仪器的竖轴。（2）十字丝的横丝应垂直于仪器的竖轴。（3）水准管轴应平行于视准轴。其中，水准管轴应平行于视准轴最为重要。
2、产生视差的原因是什么？如何消除视差？ 答：产生视差的原因是尺像没有落在十字丝平面上。
消除视差方法：一面旋转调焦螺旋，一面仔细观察，直到不再出现尺像和十字丝有相对移动为止，即尺像和十字丝在同一个平面上。
3、水准仪检验时，必须满足的条件是什么？ 答：（1）水准管的水准轴应与望远镜的视准轴平行。（2）望远镜的视准轴不因调焦而变动位置。
4、水准仪的主要轴线包括什么？ 答：1）水准管水准轴
2）望远镜视准轴 3）圆水准器水准轴 4）仪器旋转轴
5、水准仪的误差来源有哪些？ 答：（1）水准仪、水准尺下沉误差。（2）大气折光的影响。（3）日照及风力引起的误差。（4）水准尺磨损（标尺零点差）。（5）水准尺弯曲。
第三篇：保护供气测量仪器系统,电伴热带成未来趋势
以电伴热带为核心搭建的伴热系统，现在得到了越来越多的关注和应用。相比于传统的蒸汽和热水伴热系统，它的搭建更加方便，降低人力和物力上的投入，加热效率更高，不存在浪费的问题，而且节能环保。在我国北方，进入寒冬后，供汽管路问题，就会遇到保温问题。管路中的测量和计算仪器能够适应非常低的天气温度，但是如果输送管路中的介质温度过低，就会在内部形成很多冷凝水，更严重时就会冻结成本，尤其是在管路的转弯地区这种情况会更加严重。这样就会造成信号难以输送到测量仪器中，而且凝结成冰后，会造成管路内的膨胀，最终导致感应设备的损害，让整个系统无法正常工作。在过去，使用的是蒸汽或热水伴热系统，但是它需要在计量仪器比较远的地方安装热源，通过非常大的输送管路外加岩棉进行伴热，输送距离越远，损耗就越大，利用率非常低。另外，它它还会有软化水的处理和能源的回收等问题。
但是使用电伴热带进行伴热输送，就可以避免这些问题。它的输送损失非常小，几乎不存在浪费问题，有效利用率为90%左右，而且电能节能环保，没有任何的污染和浪费存在，整个系统不需要其他的设备投入，极大的节省了搭建成本。而且电伴热带在输送过程中会根据环境温度的变化自动调节输出功率，温度低时，电阻变小，输出功率大，温度高时，就会降低，控制起来非常方便，也节省了电能的利用。因此，现在电伴热带得到了越来越多的使用。
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