2.5 微傾式水準儀的檢驗與校正

水準儀在出廠前，雖然對各軸線的幾何關系都進行了嚴格的檢驗與校正，但經過長途運輸或長期使用等原因，各軸線的幾何關系會發生變化，因此要定期對其進行檢驗和校正。

水準儀在檢校前，首先應進行初檢，其內容包括：順時針和逆時針旋轉望遠鏡，看豎軸轉動是否靈活、均勻；微動螺旋是否可靠；瞄準目標后，再分別轉動微傾螺旋和對光螺旋，看望遠鏡是否靈敏，有無晃動現象；望遠鏡視場中的十字絲及目標能否調節清晰；有無霉斑、灰塵、油跡；腳螺旋或微傾螺旋均勻升降時，圓水準器、管水準器的氣泡移動不應有突變現象；儀器的三腳架安放好后，適當用力轉動架頭時，不應有松動現象。

圖2.18 微傾式水準儀各軸線間的幾何關系

根據水準測量原理，微傾式水準儀各軸線間應具備的幾何關系是：圓水準器軸應平行于儀器的豎軸(L′L′∥V′V′)；十字絲的橫絲應垂直于儀器豎軸；水準管軸應平行于儀器視準軸(LL∥VV)，如圖2.18所示。其檢驗與校正的具體做法如下：

1)圓水準器的檢驗與校正

(1)目的

圓水準器檢驗與校正的目的是使圓水準器軸平行于儀器豎軸，也就是當圓水準器的氣泡居中時，儀器的豎軸應處于鉛垂狀態。

(2)檢驗原理

V′V′為儀器旋轉軸，即豎軸。L′L′為圓水準器軸。假設兩軸不平行而有一交角α，如圖2.19(a)所示。當氣泡居中時，圓水準器軸L′L′是處于鉛垂位置，而儀器的豎軸相對鉛垂線傾斜了α角。將儀器繞豎軸旋轉180°，由于儀器旋轉時是以V′V′為旋轉軸，即V′V′的空間位置是不動的，但圓水準器從豎軸的右側轉到豎軸的左側，圓水準器中的液體受重力作用，使氣泡處于高處，圓水準器軸相對鉛垂軸線傾斜了2倍α角，造成氣泡中點偏離零點，如圖2.19(b)所示。

(3)檢驗方法

首先轉動腳螺旋使圓水準器的氣泡居中，然后將儀器旋轉180°。如果氣泡仍居中，說明兩軸平行；如果氣泡偏離零點，說明兩軸不平行，需校正。

圖2.19 圓水準器的檢驗與校正

(4)校正

撥動圓水準器的校正螺絲使氣泡退回距零點偏離量的1/2，這時圓水準器軸L′L′將與豎軸V′V′平行，如圖2.19(c)所示。需要注意的是在撥動圓水準器的校正螺絲時，有的儀器是首先松開圓水準器的固定螺絲。當順時針撥動時，校正螺絲升高，氣泡移向校正螺絲位置，逆時針則氣泡離開校正螺絲。然后轉動腳螺旋使氣泡居中，這時儀器豎軸就處于鉛垂位置了，如圖2.19(d)所示。有的儀器是直接撥動校正螺絲，先松動后緊，使氣泡居中。檢驗和校正應反復進行，直至儀器轉到任何位置，圓水準器氣泡始終居中，即位于刻畫圈內為止。

2)十字絲橫絲的檢驗與校正

(1)目的

使十字絲橫絲垂直于儀器的豎軸，也就是豎軸鉛垂時，橫線應水平。

(2)檢驗

整平儀器后，將橫絲的一端對準一個明顯固定點，旋緊制動螺旋后再轉動微動螺旋，如果該點始終在橫絲上移動，說明橫絲水平，否則需要校正，如圖2.20所示。也可以用掛錘球線的方法進行檢驗，整平儀器后觀測十字絲豎絲是否與錘球線重合，如重合說明橫絲水平。

圖2.20 十字絲橫絲的檢驗與校正

(3)校正

旋下靠目鏡處的十字絲環外罩，用螺絲刀松開十字絲環的3個固定螺絲，再轉動十字絲環，調整偏移量，使十字絲橫絲水平。再進行檢驗，如果固定點始終在橫絲上移動，則說明橫絲已水平，最后擰緊該螺絲，上好外罩。

一般為了避免和減少校正不完善的殘余誤差影響，應該用十字絲交點照準目標進行讀數。

3)管水準器的檢驗與校正

(1)目的

管水準器檢驗與校正的目的是使水準管軸平行于視準軸，也就是當管水準器氣泡居中時，視準軸應處于水平狀態。

(2)檢驗

首先在平坦地面上選擇相距100 m左右的A點和B點，在兩點放上尺墊或打入木樁，并豎立水準尺，如圖2.21所示。將水準儀安置在A, B兩點的中間Ⅰ處進行觀測，假如水準管軸不平行于視準軸，視線在尺上的讀數分別為a1和b1，由于視線的傾斜而產生的讀數誤差均為Δ，則兩點間的高差hAB為：

圖2.21 管水準器的檢驗

由圖2.21可知：a1=a+Δ, b1=b+Δ，則有：

此式表明，若將水準儀安置在兩點中間進行觀測，便可消除由于視準軸不平行于水準管軸所產生的誤差Δ，得到兩點間的正確高差hAB。

然后將水準儀搬到靠近A點(或B點)的Ⅱ處，整平儀器后，觀測近尺B讀數為b2，觀測遠尺A讀數為a2。由于水準儀距B尺很近，故認為b2是視線水平時的正確讀數，則用公式

可計算出遠尺A的正確讀數，如果，則說明LL//CC。如果，則存在i角誤差，用式(2.19)計算i角，其值為：

式中 DAB——A, B兩點的水平距離。

(3)校正

用望遠鏡瞄準A點的水準尺，轉動微傾螺旋將橫絲對準讀數，此時視準軸已處于水平位置，但水準管氣泡不居中，即氣泡影像不符合，如圖2.22所示。先用撥針稍松開水準管左右校正螺絲(水準管校正螺絲在水準管的一端)，用校正針撥動水準管上、下校正螺絲，撥動時應先松后緊，以免損壞螺絲，直到氣泡影像符合為止。

圖2.22 管水準器的校正

為了避免和減少校正不完善的殘留誤差影響，在進行等級水準測量時，一般要求前、后視距離基本相等。