2.5 微倾式水准仪的检验与校正

水准仪在出厂前，虽然对各轴线的几何关系都进行了严格的检验与校正，但经过长途运输或长期使用等原因，各轴线的几何关系会发生变化，因此要定期对其进行检验和校正。

水准仪在检校前，首先应进行初检，其内容包括：顺时针和逆时针旋转望远镜，看竖轴转动是否灵活、均匀；微动螺旋是否可靠；瞄准目标后，再分别转动微倾螺旋和对光螺旋，看望远镜是否灵敏，有无晃动现象；望远镜视场中的十字丝及目标能否调节清晰；有无霉斑、灰尘、油迹；脚螺旋或微倾螺旋均匀升降时，圆水准器、管水准器的气泡移动不应有突变现象；仪器的三脚架安放好后，适当用力转动架头时，不应有松动现象。

图2.18 微倾式水准仪各轴线间的几何关系

根据水准测量原理，微倾式水准仪各轴线间应具备的几何关系是：圆水准器轴应平行于仪器的竖轴(L′L′∥V′V′)；十字丝的横丝应垂直于仪器竖轴；水准管轴应平行于仪器视准轴(LL∥VV)，如图2.18所示。其检验与校正的具体做法如下：

1)圆水准器的检验与校正

(1)目的

圆水准器检验与校正的目的是使圆水准器轴平行于仪器竖轴，也就是当圆水准器的气泡居中时，仪器的竖轴应处于铅垂状态。

(2)检验原理

V′V′为仪器旋转轴，即竖轴。L′L′为圆水准器轴。假设两轴不平行而有一交角α，如图2.19(a)所示。当气泡居中时，圆水准器轴L′L′是处于铅垂位置，而仪器的竖轴相对铅垂线倾斜了α角。将仪器绕竖轴旋转180°，由于仪器旋转时是以V′V′为旋转轴，即V′V′的空间位置是不动的，但圆水准器从竖轴的右侧转到竖轴的左侧，圆水准器中的液体受重力作用，使气泡处于高处，圆水准器轴相对铅垂轴线倾斜了2倍α角，造成气泡中点偏离零点，如图2.19(b)所示。

(3)检验方法

首先转动脚螺旋使圆水准器的气泡居中，然后将仪器旋转180°。如果气泡仍居中，说明两轴平行；如果气泡偏离零点，说明两轴不平行，需校正。

图2.19 圆水准器的检验与校正

(4)校正

拨动圆水准器的校正螺丝使气泡退回距零点偏离量的1/2，这时圆水准器轴L′L′将与竖轴V′V′平行，如图2.19(c)所示。需要注意的是在拨动圆水准器的校正螺丝时，有的仪器是首先松开圆水准器的固定螺丝。当顺时针拨动时，校正螺丝升高，气泡移向校正螺丝位置，逆时针则气泡离开校正螺丝。然后转动脚螺旋使气泡居中，这时仪器竖轴就处于铅垂位置了，如图2.19(d)所示。有的仪器是直接拨动校正螺丝，先松动后紧，使气泡居中。检验和校正应反复进行，直至仪器转到任何位置，圆水准器气泡始终居中，即位于刻画圈内为止。

2)十字丝横丝的检验与校正

(1)目的

使十字丝横丝垂直于仪器的竖轴，也就是竖轴铅垂时，横线应水平。

(2)检验

整平仪器后，将横丝的一端对准一个明显固定点，旋紧制动螺旋后再转动微动螺旋，如果该点始终在横丝上移动，说明横丝水平，否则需要校正，如图2.20所示。也可以用挂锤球线的方法进行检验，整平仪器后观测十字丝竖丝是否与锤球线重合，如重合说明横丝水平。

图2.20 十字丝横丝的检验与校正

(3)校正

旋下靠目镜处的十字丝环外罩，用螺丝刀松开十字丝环的3个固定螺丝，再转动十字丝环，调整偏移量，使十字丝横丝水平。再进行检验，如果固定点始终在横丝上移动，则说明横丝已水平，最后拧紧该螺丝，上好外罩。

一般为了避免和减少校正不完善的残余误差影响，应该用十字丝交点照准目标进行读数。

3)管水准器的检验与校正

(1)目的

管水准器检验与校正的目的是使水准管轴平行于视准轴，也就是当管水准器气泡居中时，视准轴应处于水平状态。

(2)检验

首先在平坦地面上选择相距100 m左右的A点和B点，在两点放上尺垫或打入木桩，并竖立水准尺，如图2.21所示。将水准仪安置在A, B两点的中间Ⅰ处进行观测，假如水准管轴不平行于视准轴，视线在尺上的读数分别为a1和b1，由于视线的倾斜而产生的读数误差均为Δ，则两点间的高差hAB为：

图2.21 管水准器的检验

由图2.21可知：a1=a+Δ, b1=b+Δ，则有：

此式表明，若将水准仪安置在两点中间进行观测，便可消除由于视准轴不平行于水准管轴所产生的误差Δ，得到两点间的正确高差hAB。

然后将水准仪搬到靠近A点(或B点)的Ⅱ处，整平仪器后，观测近尺B读数为b2，观测远尺A读数为a2。由于水准仪距B尺很近，故认为b2是视线水平时的正确读数，则用公式

可计算出远尺A的正确读数，如果，则说明LL//CC。如果，则存在i角误差，用式(2.19)计算i角，其值为：

式中 DAB——A, B两点的水平距离。

(3)校正

用望远镜瞄准A点的水准尺，转动微倾螺旋将横丝对准读数，此时视准轴已处于水平位置，但水准管气泡不居中，即气泡影像不符合，如图2.22所示。先用拨针稍松开水准管左右校正螺丝(水准管校正螺丝在水准管的一端)，用校正针拨动水准管上、下校正螺丝，拨动时应先松后紧，以免损坏螺丝，直到气泡影像符合为止。

图2.22 管水准器的校正

为了避免和减少校正不完善的残留误差影响，在进行等级水准测量时，一般要求前、后视距离基本相等。