精密水准仪.ppt

第五章 Ⅴ.精密水准仪及其使用 ——精密水准仪的特点 ——精密水准标尺的构造特点 ——Wild N3精密水准仪简介 ——自动安平水准仪简介 ——电子数字水准仪简介 上一讲应掌握的内容 上一讲应掌握的内容 上一讲应掌握的内容 三轴误差及其影响 （在一测回的观测过程中不得重新调焦） 视准轴误差和水平轴倾斜误差在盘左、盘右读数的平均值中可以得到抵消。 垂直轴倾斜误差不能通过盘左、盘右观测结果的平均值消除影响。 削减措施：测回间重新整平仪器； 对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数。 度盘分划线和测微分划尺的分划误差的影响 各测回的起始方向应均匀地分配在水平度盘和测微分划尺的不同位置上。 上一讲应掌握的内容 二、精密角度测量方法：方向观测法 （全组合法测角精度，但麻烦，该法已不使用） 第五章 Ⅴ.精密水准仪及其使用 包括：精密水准仪和因瓦合金水准尺 气泡式的精密水准仪、自动安平的精密水准仪、数字水准仪以及相应的因瓦合金水准尺。 国产的水准仪系列：DS05、DS1、DS3、DS10； 对于自动安平水准仪在DS后加Z。 精度：每公里往返高差中数的偶然中误差 近口的精密水准仪：如：德国蔡司的Ni007，瑞士威特的N3 精密水准仪的种类很多 一、精密水准仪的特点 1.高质量的望远镜光学系统 精密水准仪的放大倍率大于40倍，物镜的孔径大于50mm。 2.坚固稳定的仪器结构 由特殊的合金钢制成，在仪器上套有起隔热作用的防护罩 3.高精度的测微器装置 光学测微器可以读到0.lmm，估读到0.0lmm 4.高灵敏的管水准器 管水准器的格值为10″/2mm，有倾斜螺旋装置 5.高性能的补偿器装置 二、精密水准标尺的构造特点 1.当空气的温度和湿度发生变化时，水准标尺分划间的长度必须保持稳定，或仅有微小的变化。 一般精密水准尺的分划是漆在因瓦合金带上，因瓦合金带则以一定的拉力引张在木质尺身的沟槽中，这样因瓦合金带的长度不会受木质尺身伸缩变形影响。水准标尺分划的数字是注记在因瓦合金带两旁的木质尺身上。 2.水准标尺的分划必须十分正确与精密，分划的偶然误差和系统误差都应很小。 当前精密水准标尺分划的偶然中误差一般在8～llμm。 3.水准标尺在构造上应保证全长笔直，并且尺身不易发生长度和弯扭等变形。 标尺的木质尺身均应以经过特殊处理的优质木料制作。在水准标尺的底面钉有坚固耐磨的金属底板。 二、精密水准标尺的构造特点(续) 4.在精密水准标尺的尺身上应附有圆水准器装置，观测时使水准标尺保持在铅直位置。 5.为了提高对水准标尺分划的照准精度，水准标尺分划的形式和颜色与水准标尺的颜色相协调。 一般精密水准标尺都为黑色线条分划，与浅黄色的尺面相配合，有利于观测时对水准标尺分划精确照准。 有扶尺环的装置，借助竹竿等以便扶尺者使水准标尺稳定在垂直位置。 在精密水准测量作业时，水准标尺应竖立于特制的具有一定重量的尺垫或尺桩上。 三、Wild N3精密水准仪简介 望远镜物镜的有效孔径为50mm，放大倍率为40倍，管状水准器格值为10″/2mm。N3精密水准仪与分格值为10mm的精密因瓦水准标尺配套使用，标尺的基辅差为301.55cm。在望远镜目镜的左边上下有两个小目镜，它们是符合气泡观察目镜和测微器读数目镜 三、Wild N3精密水准仪简介(续) 四、自动安平水准仪简介 四、自动安平水准仪简介(续) 四、自动安平水准仪简介(续) 五、电子数字水准仪简介 五、电子数字水准仪简介(续) 自动数字读数原理 水准标尺的伪随机条码图像已事先被存储在电子水准仪中作为参考信号。 将CCD输出的带测量信息的一片段视频信号，经模数转换后送至信息处理芯片与事先准备好的参考信号进行计算。 如至上而下的比较，当两信号相同时（相关系数最大），读数就可以确定。 由于标尺到仪器的距离不同，条码在探测器上成像的宽窄也将不同，随之电信号的“宽窄”也将改变。于是引起上述相关的困难 采用二维相关法来解决，也就是根据精度要求以一定步距改变仪器内部参考信号的“宽窄”，与探测器采集的测量信号相比较，如果没有相同的两信号，则再改变，再进行一维相关，… 参考信号的“宽窄”与视距是对应的，故二维相关中，一维是视距，另一维是视线高。 DL-301数字水准仪面板功能 结束 谢谢！ 重测和取舍观测成果应遵循的原则 重测和取舍观测成果应遵循的原则 要识别一串数字中某一个数字，可用十个 0 ? 9 数字模板对一串数字中某一个数字（如第一个数字4）逐个进行套合、配准。比较“待识别的数字”与“数字模板”之间的相似性，以判断待识别的数字。显然是4最优。 数字相关 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 度盘读数22°5