房建測量常用的測量儀器：水準儀、經緯儀、全站儀。

一水準儀：按精度水準儀可分為DS05、DS1、DS3、DS10 等幾個等級：

DS05 每千米水準測量的全中誤差為±0.5 mm，用于高等級水準測量；

DS1 每千米水準測量的全中誤差為±1.0 mm，用于高等級水準測量；

DS3 每千米水準測量的全中誤差為±3.0 mm，用于一般工程測量和地形測量；

DS10 每千米水準測量的全中誤差為±10.0 mm，用于一般工程測量和地形測量。

DS 為“大地”、“水準儀”的漢語拼音縮寫，本節主要介紹DS3 級水準儀。

• 測站安置安置三腳架與儀器 打開三腳架， 旋緊腳架伸縮腿螺旋，安置三腳架高度适中， 目估使架頭水平。然後打開儀器箱， 取出水準儀， 置于三腳架頭上， 并用中心連接螺旋把水準儀與三腳架頭固連在一起。粗平 粗平是用圓水準器，使其氣泡居中，以便達到儀器豎軸大緻鉛直，這時稱儀器粗略水平。具體操作是要轉動腳螺旋使氣泡居中， 如圖1 所示。圖1－a 氣泡未居中而位于a 處； 首先按圖上箭頭所指的方向， 兩手相對轉動腳螺① 、② ， 使氣泡移到通過水準器零點作① 、② 腳螺旋連線的垂線上， 如圖中垂直的虛線位置。然後， 用左手轉動腳螺旋③ ， 使氣泡居中， 如圖1-b 所示。掌握規律： 左手大姆指移動方向與氣泡移動方向一緻。

對于圖 1 氣泡偏歪情況， 第 1 步也可先旋轉腳螺旋 ①， 使氣泡 a 向刻劃圓圈移動， 實際移到b 處， 如圖2 所示， 位于通過刻劃圈中心與腳螺旋② 、③ 連線的平行線的位置 （圖中虛線位置） 。第 2 再用兩手相對向轉腳螺旋②、③ ， 使氣泡居中， 反複操作使氣泡完全居中。

圖 2

• 瞄準水準尺

首先進行目鏡對光， 把望遠鏡對準明亮的背景， 轉動日光鏡對光螺旋， 使十字絲清晰。再松開望遠鏡制動螺旋， 轉動望遠鏡， 用望遠鏡上的照門與準星瞄準水準尺， 固緊制動螺旋， 用微動螺旋精确瞄準。如果目标不清晰， 應轉動對光螺旋， 使目标清晰。

圖 3

當眼晴在目鏡端上下移動時， 如果發現目标的像與十字絲有相對移動的現象， 如圖3－a,b 所示， 這種現象稱視差 （視差現象） 。産生視差的原因是因為目标像平面與十字絲平面不重合。由于視差的存在， 不能獲得正确讀數。當人眼位于目鏡端中間時， 十字絲交點讀得讀數為a。當眼略向上移動讀得讀數為 b。當眼略向下移動讀得讀數為 c。隻有在圖3-c 的情況， 眼睛上下移動度的讀數均為a。因此， 瞄準目标時存在的視差必須加以消除。

消除視差的方法： 首先把目鏡對光螺旋調好， 然後瞄準目标反複調節對光螺旋， 同時眼睛上下移動觀察， 直至讀數不發生變化時為止。此時目标像與十字絲在同一平面， 這時讀取的讀數才是無視

差的正确讀數。如果換另一人觀測， 由于各人眼睛的明視距離不同可能需要重新再調一下目鏡對光螺旋， 一般情況是目鏡對光螺旋調好後就不必在消除視差時反複調節。

• 精平

眼睛注視望遠鏡旁觀察窗， 轉動微傾螺旋， 使水準氣泡兩端半像符合， 此時水準管軸嚴格水平。因為水準管軸與視準軸平行， 所以視準軸也處于嚴格水平位置。

• 讀數

水準管泡居中後， 用十字絲的橫絲在水準尺上讀數。水準尺有正字與倒字之分， 讀數時總是從小到大讀取， 由于倒像望遠鏡， 如圖 4-a 所示， 水準尺正字成像為倒字， 在望遠鏡中從小到大讀為

。

圖 4

如圖 4-b 所示， 水準尺倒字成像為正字， 在望遠鏡中應讀1.62m毫米數估讀得到。

五、水準儀的校正方法

将儀器擺在兩固定點中間，标出兩點的水平線，稱為a、b 線，移動儀器到固定點一端，标出兩點的水平線，稱為a’、b ’。計算如果 a－b≠a’－b ’時，将望遠鏡橫絲對準偏差一半的數值。用校針将

水準儀的上下螺釘調整，使管水平泡吻合為止。重複以上做法，直到相等為止。

• 水準儀保養與維修水準儀是精密的光學儀器，正确合理使用和保管對儀器精度和壽命有很大的作用；避免陽光直曬，不許可證随便拆卸儀器；每個微調都應輕輕轉動，不要用力過大。鏡片、光學片不準用手觸片；儀器有故障，由熟悉儀器結構者或修理部修理；每次使用完後，應對儀器擦幹淨，保持幹燥。注意事項：立尺時應站在水準尺後面，雙手扶尺，使尺身保持豎直；前後視距可先由步數概量，使前、後視距大緻相等；讀取讀數前，應仔細對光以消除視差；觀測過程中不應進行粗平，若圓水準器氣泡發生偏離，應整平

儀器後重新觀測；每次讀數時都應進行精平；

• 測量完畢後，應立刻檢核，一旦誤差超限，應立即重測。

按精度從高精度到低精度分：DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30 等(D,J 分别為

大地和經緯儀的首字母，07、1、2、6、30 分别表示測角的精度，單位秒。) 經緯儀是測量任務中用于測量角度的精密測量儀器，可以用

1、安置儀器

于測量角度、工程放樣以及粗略的距離測取。整套儀器由儀器、腳架

部兩部分組成。

安置儀器是将經緯儀安置在測站點上，包括對中和整平兩項内容。對中的目的是使儀器中心與測站點标志中心位于同一鉛垂線上；整平 的目的是使儀器豎軸處于鉛垂位置，水平度盤處于水平位置。

• 初步對中整平用錘球對中，其操作方法如下：将三腳架調整到合适高度，張開三腳架安置在測站點上方，在腳架的連接螺旋上挂上錘球，如果錘球尖離标志中心太遠，可固定一腳移動另外兩腳，或将三腳架整體平移，使錘球尖大緻對準測站點标志中心，并注意使架頭大緻水平，然後将三腳架的腳尖踩入土中。将經緯儀從箱中取出，用連接螺旋将經緯儀安裝在三腳架上。

調整腳螺旋，使圓水準器氣泡居中。

• 此時，如果錘球尖偏離測站點标志中心，可旋松連接螺旋，在架頭上移動經緯儀，使錘球尖精确對中測站點标志中心，然後旋緊連接螺旋。用光學對中器對中時，其操作方法如下：使架頭大緻對中和水平，連接經緯儀；調節光學對中器的目鏡和物鏡對光螺旋，使光學對中器的分劃闆小圓圈和測站點标志的影像清晰。轉動腳螺旋，使光學對中器對準測站标志中心，此時圓水準器氣泡偏離，伸縮三腳架架腿，使圓水準器氣泡居中，注意腳架尖位置不得移動。、精确對中和整平整平 先轉動照準部，使水準管平行于任意一對腳螺旋的連線，如圖3-7a 所示，兩手同時向内或向外轉動這兩個腳螺旋，使氣泡居中，注意氣泡移動方向始終與左手大拇指移動方向一緻；然後将照準部轉動90°，如圖3-7b 所示，轉動第三個腳螺旋，使水準管氣泡居中。再将照準部轉回原位置，檢查氣泡是否居中，若不居中，按上述步驟反複進行，直到水準管在任何位置，氣泡偏離零點不超過一格為止。

圖 3-7 經緯儀的整平

• 對中 先旋松連接螺旋，在架頭上輕輕移動經緯儀，使錘球尖精确對中測站點标志中心，或使對中器分劃闆的刻劃中心與測站點标志影像重合；然後旋緊連接螺旋。錘球對中誤差一般可控制在3mm以内，光學對中器對中誤差一般可控制在1mm 以内。

對中和整平，一般都需要經過幾次“整平—對中—整平”的循環過程，直至整平和對中均符合要求。

2、瞄準目标

• 松開望遠鏡制動螺旋和照準部制動螺旋，将望遠鏡朝向明亮背景，調節目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。
• 利用望遠鏡上的照門和準星粗略對準目标，擰緊照準部及望遠鏡制動螺旋；調節物鏡對光螺旋，使目标影像清晰，并注意消除視差。轉動照準部和望遠鏡微動螺旋，精确瞄準目标。測量水平角時，

應用十字絲交點附近的豎絲瞄準目标底部，如圖3-8 所示。

a） b）

圖 3-8 瞄準目标

3、讀數

• 打開反光鏡，調節反光鏡鏡面位置，使讀數窗亮度适中。轉動讀數顯微鏡目鏡對光螺旋，使度盤、測微尺及指标線的影像清晰。根據儀器的讀數設備，按前述的經緯儀讀數方法進行讀數。

4、經緯儀三軸誤差：

經緯儀的三軸（視準軸、水平軸、垂直軸）之問在測角時應滿足視準軸與水平軸正交，水平軸與垂直軸正交，垂直軸與測站鉛垂線一緻。當這些關系不能滿足時，将分别引起視準軸誤差、水平軸傾斜誤差、垂直軸傾斜誤差。

• 視準軸誤差（C）：視準軸誤差是指視準軸與水平軸的不正交誤差，在望遠鏡的安裝過程中容易出現這種誤差，視準軸誤差主要影響水平方向觀測值。檢查經緯儀是否合格 ：消除的方法：取盤左與盤右的中數可以消除視準軸誤差的影響。将儀器固定在校正台上并精密整平将儀器開機并正鏡（盤左）照準平行光管無窮遠目标，水平度

盤讀數為HC

• 将儀器倒鏡（盤右）照準平行光管無窮遠目标，水平度盤讀數 HR。

4.1.1.4.計算C=1/2[（HC-HR）±180°]

4.1.1.5.如果C>9〝，則需進行校正，否則無需校正。

4.2 水平軸傾斜誤差：當儀器置平時，若橫軸垂直于豎軸，則望遠鏡

視準軸繞橫軸旋轉所劃之圓切面為鉛垂面，否則該圓切面與鉛垂方向會産生一個夾角，稱之i 角誤差。

• 測定的方法：在望遠鏡縱轉前後，同一方向上的盤左和盤右的觀測值之差 L  R  180  2i取盤左和盤右讀數的中數，可以消除 水平軸傾斜誤差對觀測方

向值的影響。

4.3 垂直軸傾斜誤差：當儀器三軸間的關系均已正确由于儀器未嚴格整置水平，而使儀器垂直軸偏離測站鉛垂線一個微小的角度v 稱為垂

直軸傾斜誤差。

• 垂直軸傾斜誤差對觀測方向值的影響特性：垂直軸傾斜的方向和大小，不随照準部轉動而變化，所引起的水平軸傾斜方向在望遠鏡縱轉前後是相同的（即v 的正負号不變），因而，對任一觀測方向不能期望通過盤左和盤右觀測取中數而消除其

誤差影響。

4.3.1.2 垂直軸傾斜誤差對觀測方向值的影響，不僅與垂直軸傾斜量、

觀測目标的垂直角有關，而且随觀測方向方位的不同而不同。

• 消除的方法及減弱的措施：觀測前要精密整平儀器，觀測過程中要經常注意照準部水準器是否居中，其氣泡偏離中央不得超出一格。否則，應停止觀測，重新整置儀器水平。在一站的觀測過程中，适當的增加重新整平儀器的次數，以便

改變垂直軸傾斜的方向，使其對觀測結果的影響具有偶然性。

• 經緯儀使用注意事項 ：運輸儀器時，應采用原裝的包裝箱運輸、搬動。近距離将儀器和腳架一起搬動時，應保持儀器豎直向上。拔出插頭之前應先關機。在測量過程中，若拔出插頭，則可能

丢失數據。

• 換電池前必須關機。儀器隻能存放在幹燥的室内。充電時，周圍溫度應在10~30℃之

間。

• 全站儀是精密貴重的測量儀器，要防日曬、防雨淋、防碰撞震

動。嚴禁儀器直接照準太陽。

三、全站儀

全站儀的廠家很多，主要的廠家及相應生産的全站儀系列有：瑞士徕卡公司生産的 TC 系列全站儀；日本 TOPCN （拓普康）公司生産的

GTS 系列；索佳公司生産的 SET 系列；賓得公司生産的 PCS 系列；尼康公司生産的 DMT 系列及瑞典捷創力公司生産的 GDM 系列全站儀以及我國南方測繪儀器公司 90 年代生産的 NTS 系列等。

全站儀的功能：測角、測邊、測三維坐标和三維坐标放樣、對邊測量、

懸高測量、面積測量等

1、全站儀的工作特點：

1.1 能同時測角、測距并自動記錄測量數據；

12 設有各種野外應用程序，能在測量現場得到歸算結果；

1.3 能實現數據流

1. 全站儀保管的注意事項

• 儀器的保管由專人負責，每天現場使用完畢帶回辦公室；不得放在現場工具箱内。儀器箱内應保持幹燥，要防潮防水并及時更換幹燥劑。儀器須放

置專門架上或固定位置。

• 儀器長期不用時，應一月左右定期通風防黴并通電驅潮，以保持儀器良好的工作狀态。儀器放置要整齊，不得倒置。使用時應注意事項開工前應檢查儀器箱背帶及提手是否牢固。開箱後提取儀器前，要看準儀器在箱内放置的方式和位置，裝卸儀器時，必須握住提手，将儀器從儀器箱取出或裝入儀器箱時，請握住儀器提手和底座，不可握住顯示單元的下部。切不可拿儀器的鏡

筒，否則會影響内部固定部件，從而降低儀器的精度。應握住儀器的基座部分，或雙手握住望遠鏡支架的下部。儀器用畢，先蓋上物鏡罩，并擦去表面的灰塵。裝箱時各部位要放置妥帖，合上箱蓋時應無障礙。

• 在太陽光照射下觀測儀器，應給儀器打傘，并帶上遮陽罩，以免影響觀測精度。在雜亂環境下測量，儀器要有專人守護。當儀器架設在光滑的表面時，要用細繩（或細鉛絲）将三腳架三個腳聯起來，以防滑倒。當架設儀器在三腳架上時，盡可能用木制三腳架，因為使用金屬三腳架可能會産生振動，從而影響測量精度。當測站之間距離較遠，搬站時應将儀器卸下，裝箱後背着走。

行走前要檢查儀器箱是否鎖好，檢查安全帶是否系好。當測站之間距離較近，搬站時可将儀器連同三腳架一起靠在肩上，但儀器要盡量保持直立放置。

• 搬站之前，應檢查儀器與腳架的連接是否牢固，搬運時，應把制動螺旋略微關住，使儀器在搬站過程中不緻晃動。儀器任何部分發生故障，不勉強使用，應立即檢修，否則會加

劇儀器的損壞程度。

• 元件應保持清潔，如沾染灰沙必須用毛刷或柔軟的擦鏡紙擦掉。禁止用手指撫摸儀器的任何光學元件表面。清潔儀器透鏡表面時，請先用幹淨的毛刷掃去灰塵，再用幹淨的無線棉布沾酒精由透鏡中心向外一圈圈的輕輕擦拭。除去儀器箱上的灰塵時切不可作用任何稀釋劑或汽油，而應用幹淨的布塊沾中性洗滌劑擦洗。濕環境中工作，作業結束，要用軟布擦幹儀器表面的水分及灰塵後裝箱。回到辦公室後立即開箱取出儀器放于幹燥處，徹底涼幹後再裝箱内。冬天室内、室外溫差較大時，儀器搬出室外或搬入室内，應隔

一段時間後才能開箱。

3、電池的使用

全站儀的電池是全站儀最重要的部件之一，現在全站儀所配備的 電池一般為 Ni-MH( 鎳氫電池 ) 和 Ni-Cd( 鎳镉電池 ) ，電池的好壞、電量的多少決定了外業時間的長短。

• 建議在電源打開期間不要将電池取出，因為此時存儲數據可能會

丢失，因此在電源關閉後再裝入或取出電池。

• 可充電池可以反複充電使用，但是如果在電池還存有剩餘電量的狀态下充電，則會縮短電池的工作時間，此時，電池的電壓可通過刷新予以複原，從而改善作業時間，充足電的電池放電時間約需 8 小時。不要連續進行充電或放電，否則會損壞電池和充電器，如有必要

進行充電或放電，則應在停止充電約 30 分鐘後再使用充電器。

不要在電池剛充電後就進行充電或放電，有時這樣會造成電池損壞。

• 超過規定的充電時間會縮短電池的使用壽命，應盡量避免電池剩 餘容量顯示級别與當前的測量模式有關，在角度測量的模式下，電池 剩餘容量夠用，并不能夠保證電池在距離測量模式下也能用，因為距 離測量模式耗電高于角度測量模式，當從角度模式轉換為距離模式時，

由于電池容量不足，不時會中止測距。

總之，隻有在日常的工作中，注意儀器的使用和維護，注意儀器電池的充放電，才能延長全站儀的使用壽命，使儀器的功效發揮到最大。

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