复合水准仪水准器的精确校准方法与流程

本发明属于大地及工程测量技术领域，尤其涉及一种操作简便的复合水准仪水准器的精确校准方法。

背景技术：

传统水准测量装置是由一个水准仪和两个水准标尺组成。测量时先将两个水准标尺分别置于地面上的a、b两点，再将水准仪设置在a、b两点的中间位置，为了保证测量精度，一般要求水准仪距两个水准标尺的水平距离相等或大致相等。利用整平后水准仪的水平视线分别照准读取两个水准标尺的标高数值，所测标高数值之差即为地面a、b两点的水准高差，若已知其中一点的高程，即可由高差推算出另一点的高程。传统的水准测量装置及相应的作业方法存在如下不足：（1）三点配置、异步观测，测量工作效率低。因为在复杂的地形环境中实现水准仪和水准标尺三点之间位置的合理配置，往往耗费测量人员大量的精力和时间，同时先后分别照准标尺观测读数的异步观测又增加了观测时间，均影响了水准测量的工作效率，并且当遇到陡坡、坑洼、水塘、沟渠、沟壑、江河、山区等复杂地形环境时，往往不能将水准仪架设在两个水准标尺的中间位置，导致水准测量无法实施。（2）单观测系统，测量可靠性低。即传统水准测量装置仅采用一台水准仪进行测量，不能对测量的高差数据进行多观测系统的可靠性检核，通常为了提高水准测量的可靠性，往往采用往返测量检核模式，同样耗费测量人员大量的精力和时间，影响水准测量的工作效率。为了克服传统水准测量装置的不足，专利申请号为201220611636.6的中国专利，公开了一种“对偶式观测用尺仪合一复合水准仪”（以下简称复合水准仪），其结构是设有柱形尺体及水准器，在柱形尺体的同一柱面上固定有与柱形尺体轴线平行的水准标尺及可上下滑动的观测单元，所述观测单元有相互固定连接的对方高度信号测定器和本方高度信号测定器，对方高度信号测定器的视准轴与柱形尺体轴线垂直。水准测量时，需要将柱形尺体（水准标尺）的下端置于辅助尺垫上，同时需要使用三腿脚架固定柱形尺体（水准标尺），通过观测水准器等将柱形尺体（水准标尺）整平后，再进行观测……。此专利申请的进步点是：首次将水准仪安置在水准标尺上，实现了水准仪和水准标尺的一体化，可采用对偶观测原理，将传统水准测量装置的三点配置改为两点配置，并且实现了双系统的同步观测，从原理上克服了现行传统水准测量装置存在的不足。

由于复合水准仪的水准仪视准轴与标尺垂直，故复合水准仪水准器的精确与否直接影响到标尺的垂直状态和水准仪视准轴的水平状态，故水准仪视准轴的水平状态必须达到水准仪自动补偿器粗调平的要求。然而，迄今为止，并没有适合复合水准仪的水准器精确校准方法。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种操作简便的复合水准仪水准器的精确校准方法。

本发明的技术解决方案是：一种复合水准仪水准器的精确校准方法，其特征在于按照如下步骤进行：

a.安置复合水准仪

将复合水准仪a、复合水准仪b分别放置在地面上两点，整平并相互照准；

b.测定复合水准仪a水准器气泡位置与观测读数的对应关系

固定复合水准仪b，调节复合水准仪a的辅助脚架，使复合水准仪a的水准器气泡中心处于不同的标线位置，实时读取与标线位置对应的对方高度信息；

c.确定复合水准仪a自动补偿器的有效区间中点对应的水准器气泡位置

绘制水准器气泡标线位置与对方高度信息的对应关系曲线，在对应关系曲线上确定复合水准仪a对方高度信息不变区间对应的标线位置临界值和，再确定不变区间的中点；

e.精确校准复合水准仪a的水准器气泡

调节复合水准仪a的辅助脚架，使水准器的气泡中心移动至位置，保持复合水准仪a的辅助脚架不动，调节水准器的螺丝使气泡居中。

本发明是适用于复合水准仪水准器的精确校准方法，通过测定复合水准仪水准器的气泡变化与观测读数变化的对应关系，确定出复合水准仪自动补偿器的有效补偿区间和区间中点对应的水准器气泡位置，从而调节复合水准仪水准器气泡居于区间中点并居中，实现复合水准仪水准器的精确校准，保证了复合水准仪的正确使用，提高了水准测量的精确度和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例的复合水准仪结构及使用示意图。

图2是本发明实施例的复合水准仪水准器使用示意图。

具体实施方式

本发明实施例如图1所示：同现有技术，复合水准仪配对使用，分别称为复合水准仪a和复合水准仪b。每个复合水准仪均设有水准测量标尺1、水准仪（观测单元）2、水准器3、辅助脚架4和电子手簿5。水准器3可采用l型水准器，如图2所示，由两个正交设置的管水准器组成，分为纵向管水准器3-1和横向管水准器3-2。

本发明的复合水准仪水准器的精确校准方法，按照如下步骤进行：

a.安置复合水准仪

将复合水准仪a、复合水准仪b分别放置在地面上两点，整平并相互照准；

b.测定复合水准仪a水准器气泡位置与观测读数的对应关系

固定复合水准仪b，调节复合水准仪a的辅助脚架，使沿照准方向安置的水准器的纵向管水准器3-1的气泡中心3-1-1前后移动并处于不同的标线3-1-2位置（），实时读取与标线位置对应的对方高度信息，所述气泡3-1-1还可以气泡前沿或后沿为基准，；

c.确定复合水准仪a自动补偿器的有效区间中点对应的水准器气泡位置

绘制水准器气泡标线位置（换算为角度值）与对方高度信息的对应关系曲线（或表格或数字化模型）。在对应关系曲线上确定复合水准仪a对方高度信息不变区间对应的标线位置临界值（-22′）和（14′），再确定不变区间的中点（-4′）；

e.精确校准复合水准仪a的水准器气泡

调节复合水准仪a的辅助脚架，使水准器的气泡中心移动至（-4′）位置，保持复合水准仪a的辅助脚架不动，调节水准器的螺丝使气泡居中。

同理，可按照上述方法对复合水准仪b的水准器精确校准。