结论先行,DS3 微倾式水准仪需要满足三项主要几何条件,核心目标是让视准轴水平,从而获得正确水平视线,实现高程测量,三项几何条件分别是圆水准器轴平行于仪器竖轴,十字丝横丝垂直于竖轴,水准管轴平行于视准轴,其中水准管轴平行于视准轴是最核心、最重要的主条件,也是考试必考重点。
原因,水准仪工作原理就是提供一条水平视线,依靠水准管精确判断视线是否水平,如果各项轴线不满足平行垂直关系,仪器整平之后视线依然会倾斜,读数就会产生系统误差,也就是 i 角误差,所以仪器使用之前必须检验校正这几项几何条件。
三项几何条件对照表
| 序号 | 几何条件 | 作用 | 重要程度 |
|---|---|---|---|
| 1 | 圆水准器轴平行于仪器竖轴 | 仪器粗平,让竖轴大致铅垂 | 基础条件 |
| 2 | 十字丝横丝垂直于仪器竖轴 | 保证横丝水平,读数准确 | 次要条件 |
| 3 | 水准管轴平行于视准轴 | 精平后视准轴严格水平,核心条件 | 最主要条件 |
各项条件详细说明
第一,圆水准器轴平行于仪器竖轴
圆水准器轴是圆水准器零点的法线,竖轴是仪器旋转中心轴线,满足该条件之后,调节脚螺旋让圆水准气泡居中,仪器竖轴就基本处于铅垂位置,完成粗平,不满足的话粗平之后竖轴倾斜,后续精平读数依然会受影响。
第二,十字丝横丝垂直于仪器竖轴
要求十字丝横丝保持水平,当竖轴铅垂的时候,横丝就是水平的,这样用横丝读取水准尺读数不会产生偏差,如果横丝倾斜,瞄准水准尺不同位置读数就不一样,造成读数误差。
第三,水准管轴平行于视准轴
视准轴是物镜光心与十字丝交点的连线,水准管轴是水准管零点切线,这是水准仪最关键条件,当水准管气泡居中的时候,水准管轴水平,此时视准轴也必须水平,如果两者不平行,就会存在 i 角,产生 i 角误差,这项条件一般采用前后视距相等的方法检验校正。
学习 DS3 型水准仪的几何条件的步骤
第一步 记住三个轴线名称,分清圆水准器轴、竖轴、视准轴、水准管轴。
第二步 牢记三项几何条件,重点记住主条件是水准管轴平行视准轴。
第三步 理解 i 角误差来源,掌握为什么必须满足这项平行条件。
第四步 配套记忆检验校正方法,考试经常结合检验题一起出题。
总结,DS3 水准仪三大几何条件,粗平依靠圆水准器轴平行竖轴,读数依靠横丝垂直竖轴,精平核心是水准管轴平行视准轴,其中水准管轴平行视准轴是重中之重。
【相关 FAQ】
问题 1 DS3 型水准仪的几何条件里面最核心是哪一项
回答 1 DS3 型水准仪的几何条件里面最核心条件是水准管轴平行于视准轴,也就是 i 角对应的条件,是水准仪高程测量的关键。
问题 2 DS3 型水准仪的几何条件,圆水准器轴是做什么的
回答 1 DS3 型水准仪的几何条件中,圆水准器轴平行竖轴,作用是实现仪器粗平,让竖轴大致铅垂。
问题 3 DS3 型水准仪的几何条件不满足会产生什么误差
回答 1 DS3 型水准仪的几何条件里面水准管轴和视准轴不平行,会产生 i 角误差,前后视距不等的时候误差会明显增大。
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