工程测量仪器检测规范，4种工程测量仪器的操作及使用

4.水平轴与垂直轴垂直

检查：将设备放置在距离建筑物1030米的A点（图4-231）。将水平尺固定到建筑物上，使其大致垂直于显示表面，并与设备大致处于相同高度。将望远镜向上倾斜30至40，利用望远镜十字准线的交点瞄准建筑物上高的固定点M，固定瞄准镜（游标经纬仪的顶板和底板固定），不旋转请水平放置。将水平仪放在望远镜上，在水平尺上读出m1的读数，将倒车镜指向M并向下看，如果m1和m2不一样，则将水平尺上的值截去作为m2。证明水平轴不垂直于垂直轴。

修正：固定瞄准部分（游标经纬仪上下板固定），将十字准线的交点与水平尺上两个数字m1、m2的平均值m（即m1m2的中点）对齐）。 （固定），升起望远镜，升起十字准线，垂直丝不应经过M点，而是偏转到M'点，用校正针移动支架上的横轴校正螺钉，改变高度，即升高或降低水平轴的一端，使十字准线的交点与M 点对齐。此校准必须重复两到三次才能满足要求。如果设备没有这样的校准装置，校准时应在底部支架上使用铝箔以满足要求。

如果建筑物的m位置没有水平尺，可以在那里放一张白纸。将前镜和倒车镜指向M，将m1和m2向下抛，取m1m2的中点m，以同样的方式校正。

激光经纬仪的结构如图4-232所示，它是苏州第一光学仪器厂生产的J2-JD激光经纬仪，它是在J2光学经纬仪的基础上，在望远镜上增加了氦氖气体激光器。激光发射的光束通过一系列棱镜、透镜和孔径进入经纬仪望远镜（图4-233），并从望远镜的物镜端射向目标，在目标处显得明亮清晰。找到目标（图4 -234）。

1-氦氖气激光器；2-遮光开关；3-反射棱镜；4-聚光透镜组；5-针孔孔径；6-分光棱镜组；

7-望远镜聚焦镜组；8-望远镜物镜组；9-望远镜波带片；10-望远镜分划板；11-望远镜目镜组

如何操作激光经纬仪J2-JD激光经纬仪的经纬仪部分操作与J2光学经纬仪完全相同。下面，我们将介绍一种特殊的操作激光器的方法。

1. 将激光引线连接至电源。使用直流电源时，注意不要混淆正负极。

2、打开电源开关，指示灯亮起，您会听到轻微的“蜂鸣”声。旋转电流调节旋钮，使激光电源工作在最佳电流值（通常为3-7mA），以获得最强的激光输出。激光束通过棱镜和透镜系统进入望远镜，并在望远镜物镜的末端射出。

3、观察结束后，先关闭电源开关，待指示灯熄灭、激光停止后，关闭电源。

4.激光器工作时，可根据需要通过旋钮控制停电开关和波带板两个部件。

激光经纬仪的特点及应用激光经纬仪具有普通经纬仪的技术性能，不仅可以用于一般的日常测量，而且可以发射激光，还可以用于高精度的角坐标测量和定向对准测量。它。与一般工程经纬仪相比具有以下特点：

1、望远镜在垂直（或水平）平面上旋转，对发射的激光进行扫描，形成垂直（或水平）激光平面，在这两个平面内观察到的目标任何人都可以清晰地看到。

2.一般情况下，当经纬仪安装在狭窄场地并靠近被测物体时，仰角超过50就无法观测到。激光经纬仪主要依靠激光束辐射来扫描固定点，因此不受狭小空间的影响。

3、激光经纬仪可以向天顶发射垂直激光束，可以代替传统的锤球挂线法测量垂直度，不受风的影响，测量方便准确，可靠性高。

4.测量工作可以在夜间或黑暗的地方进行。

激光经纬仪具有上述特点，使其特别适合于以下建筑测量工作。

1、高层建筑、烟囱、塔楼等高层建筑施工时的垂直观察定位。例如，在电厂180米钢筋混凝土烟囱滑模施工中，某公司与天津大学合作，采用卡塞尔经纬仪并增加氦氖激光管制作了激光对准装置（图4-235） 。 ）。将装置放置在地下烟囱的中心点，将激光的阴极对准中心点，调整经纬仪水平仪使气泡居中并使其严格水平，然后将望远镜调焦，使光斑直径最小调整。此时，从设备发射的激光束与其所站立的物体发生反应，从而可以测量烟囱的中心。由于采用激光对中装置进行对中，与传统的立式球对中相比，节省了时间，提高了精度，而且可以随时检查枪管中心线，更容易及时修正。结果发现，180米高的烟囱到达顶部时，烟囱中心仅偏移1.2厘米，是国家标准允许的18厘米偏移的1/15。

2、结构件、机床安装位置垂直度的精确调平和受控测量。如图4-236所示，两个激光经纬仪放置在立柱底座的两个正交轴上，因此如果场地较窄，可以比常规经纬仪将立柱放置得更近。放置、定心、调平程序与一般经纬仪相同。旋转望远镜，打开遮光开关，照射激光束，使光斑沿立柱平面轴扫描到立柱基座上，校正立柱基座位置，然后慢慢仰视立柱顶部。柱座.玛苏.如果立柱的轴线偏离了光点（大家都可以看到），可以快速校正，使两个激光经纬仪发射的光点指向立柱的正确位置。

3、管道敷设、隧道、竖井等地下土建工程中的轴线测量和引导测量工作。

水平检查与校正正常水平检查与校正1.圆形水准仪的轴（连接球体中点和球心的线）与仪器的垂直轴平行。

检查：将仪器置于三脚架上，转动脚螺钉使气泡居中于圆水准器上。如果仪器绕垂直轴旋转180 度并且圆形水平仪中的气泡仍居中，则满足此条件。

校正：如果圆水准器上的气泡偏离中心，请先使用脚螺钉将气泡向后移动一半，然后转动圆水准器校正螺钉使气泡居中。重复校准直至满足条件。

也可以先在水平仪上校准长水平仪，按照经纬仪顶板上水平仪轴线与垂直轴垂直的校准方法进行校准。如果水平，则转动圆水准器上的校正螺丝，使圆气泡居中。

2、十字准线的水平线与设备的垂直轴垂直

检查：将水平仪放在地面上，将水平线一端指向远处清晰的固定点，然后转动水平微震螺旋。如果点总是在水平线上移动，如果水平线垂直于垂直轴，则需要对其进行固定。

校正：松开十字环上相邻的两个校正螺钉，转动十字环直至符合要求。

3、镜筒水平轴与准直轴平行

检查：在地面上选取相距60100m的A、B两点，将仪器置于A、B之间的中点，观察两端直尺上的读数a1、b1（图4-237）。 b1=h 是两点之间的精确高度差。现在将仪器靠近B点，将仪器调整到B附近，将望远镜的目镜末端靠近标尺，通过物镜末端观察水平仪，并用铅笔尖标记位置。对准直尺上的圆孔中心，读取镜子外侧B点的点刻度，即可得到b2（即灯具的高度）。然后观察A点水平仪并读取读数a2。如果a2-b2=a1-b1，则满足该条件。

更正：如果a2-b2不等于a1-b1，则A点正确的液位读数应为a'2=b2+(a1-b1)=b2+h。旋转望远镜并稍微倾斜螺旋，使水平线与A 点a'2 处的正确刻度读数对齐。此时视轴是水平的，但气泡是偏心的。转动调平。使用管校正螺丝调整气泡的中心。

应重复此校准，直至仪器在B 点测量的高度差与仪器在A 点和B 点之间的中点测量的精确高度差在3 至4 毫米以内，则认为校准完成。

4. 准直轴与水准管轴必须平行（即无交叉误差）。

检查：设备调平后，将水平仪放置在距设备约50 米处。水平仪上的三个螺丝必须如图4-238 所示定位。在此图中，连接两个螺钉的线垂直于连接量规和直尺的线。调平仪器，使水平管中的气泡严格居中，并用水平线的中心读取标尺的读数。接下来，通过将两个脚螺钉相对旋转一到两圈，将水平仪向一侧倾斜。这时，水平线另一侧标尺上的读数应该发生变化。以微小角度转动螺丝，使水平线读数位于水平线的另一侧。十字线的交点不会改变，所以要检查气泡是否偏离中心，如果偏离，请记住气泡偏离中心的方向（目镜侧、物镜侧等） 。将脚螺钉恢复到原来的位置，并稍微转动螺钉使气泡居中，但水平线另一侧标尺上的读数仍保持其原始值。接下来，向相反方向转动脚螺钉一圈或两圈，使水平仪向另一侧倾斜，同时转动稍微倾斜的螺钉，使十字准线交点处的读数不发生变化。查看气泡是否偏离中心或向两端倾斜。如果两次测试后，气泡始终位于中心或仅位于同一边缘，则说明水平轴与准直轴平行。如果气泡偏向目镜或物镜，则意味着不满足此条件，并且存在交叉误差。

1 个脚螺丝，2 个直尺

校正：使用水平管左右两侧的校正螺钉使气泡居中。必须重复此检查和校准，直到满足条件为止。

该测试必须在3 级和4 级水准测量时进行，但通常不可能进行。

精密水准仪的检验与校准精密水准仪的特点： （1）望远镜放大倍数大，约为3650倍。望远镜的质量非常高，清晰度和亮度都很好，所有的色差和畸变都被去除了；（2）水平镜筒的灵敏度非常高，从大约2'/2mm到6'/2mm都是一个范围。目前观察气泡图像的方法主要采用棱镜折射符合法，符合观察的精度是水平管灵敏度的1/4。例如，水平仪的灵敏度为4'/2mm。采用该方法，观测精度可达0.1'。因此，当今精密水平仪中水平仪灵敏度的绝对值不需要很高，但仍然可以达到非常准确的水平效果。

1. 精度等级基本结构

精度等级结构如图4-239所示。

2. 使用说明

(1)安平安平法与一般水平几乎相同。然而，该设备在长水平仪上非常敏感，并且气泡呈紊流且静止缓慢，因此必须小心地固定三脚架并保持圆形水平仪大致居中。设备支架应尽可能高，以减少地面折射的影响。瞄准水平仪后，使用稍微倾斜的螺丝即可精确对中，只需轻微旋转即可。螺旋的旋转方向与气泡图像的相对运动方向相匹配（图4-240）。

(2)读尺精密水准仪配备有铟钢水准仪。尺的表面分为左右两个刻度。两个刻度的起始值不同。测量时，两者都需要测量尺子。相互读取和校准。尺子上的每个小格子都是1厘米，每隔一个格子就标记一个字。直接从尺子上读取厘米。使用光学测微计直接读取部分读数至0.1 mm，估计为0.01 mm。瞄准后旋转。当你转动千分尺螺丝时，尺子的图像也会相应地上下移动，直到水平线一端的楔形夹线刚好夹住尺子的刻痕线。

如图4-241所示，左尺（或主尺）读数为148cm，千分尺读数为0.647cm，主尺读数为148.647cm。但如果用右尺（或副尺）测量，同一高度的主尺和副尺的测量值总是相差301.550cm，因此您可以检查测量值。

3. 修正

(1)圆形水泡的矫正

1）目的是使圆泡壳的轴线垂直和水平。

2）校准方法：用长水平管使垂直轴完全垂直并校正，使圆泡位于中心，步骤如下： 将望远镜旋转成一对水平螺旋，使其垂直于使用圆形气泡将其大致调平，然后使用稍微倾斜的气泡使用螺旋将长水平气泡居中，并在仪器180 度的情况下读取稍微倾斜的螺旋的读数将气泡旋转一定角度即使气泡发生移动，也可以使用稍微倾斜的气泡将稍微倾斜的螺旋旋转到两次测量的平均值以使其稳定并再次读取读数。此时，水平轴与垂直轴垂直。接下来，使用水平螺旋将长水平管压平，并使气泡居中，使垂直轴垂直。将望远镜旋转到气泡图像匹配在1mm 以内的任意位置。由于垂直轴已经是垂直的，请修改圆圈的水平，使气泡恰好位于黑色圆圈内。圆泡下方有3颗固定螺丝，固定时注意不要拧得太紧，以免损坏水平盒。

(2)微倾斜螺旋尺度指标差修正

在上面使水平轴垂直于垂直轴的过程中，我们对两个稍微倾斜的螺旋的数量进行了平均。如果我们将稍微倾斜的螺旋添加到这个数字中，水平轴就会垂直于垂直轴。它应该在与它成直角。这个数字必须为零。如果不在零线上，则指标就有差异。缓慢旋转螺旋头，将稍微倾斜的螺旋外侧的三个小螺旋各松开半圈。当指示器准确指向“0”线时，重新拧紧小螺旋。执行此操作时，长水平应始终保持在中心位置。也就是说，气泡的图像必须保持一致。

(3)长电平修正

1）目的是使水准管轴线与准直轴线平行。

2) 程序与正常液位检查/校准相同。

激光水准仪结构我国烟台光学仪器厂生产的YJs3型激光水准仪外观如图4-242所示。它的结构是He-Ne气体激光器安装在S3级望远镜上，原理与J2-JD激光经纬仪相同。

激光水准仪操作方法与S3水准仪相同，激光部分操作方法与J2-JD激光经纬仪相同。

激光水平仪的用途使用激光水平仪测量高度时，激光束会在水平仪上显示出明亮清晰的光点。任何人都可以直接在尺子上读数，确保快速、准确的读数并减少读数错误的机会。另外，激光束射程长，白天刻度亮时可达150m，天黑时可达300m，夜间刻度暗时可达2000-3000m。因此，在平坦区域进行远距离高程测量时，可以将标尺点移离设备，减少测量站的数量，提高测量效率。在大地板或平坦表面上工作时非常方便，因为只需放置一次即可控制大范围区域。

YJs3激光水平仪与S3水平仪具有相同的精度。

钢尺的校准钢尺的校准方法1比较钢尺和标准尺。您可以将校准过的钢尺作为标准，与其他钢尺进行比较，看看长度上的差异。应在平坦的地面或地板上进行比较。使用相同的拉力对齐两个标尺上的零标记。使用另一端带有毫米标记的小尺子测量要比较的钢尺的长度。检定尺与标准尺的区别。

2、比较钢尺和标准基线长度（标准温度下基线的水平长度）。选择一把质量较好的钢尺，到国家测量机构的刻度尺现场，与标准参考线实际进行比较。

验证相关要求解释如下。

钢尺需要全长调整。使用弹簧秤对钢尺施加标准拉力。典型规定为30m 钢尺为100N，50m 钢尺为150N。

在实际工作中，有时需要使用钢尺来测量悬浮在空中的距离，有时需要测量沿地面的距离，所以在校准钢尺时，可以使用同一根钢尺来测量空气中的标准基线。沿地面移动每一个即可获得尺子长度的两个修正值。如果采用安装支撑桩的方法进行精确距离测量，在校准钢尺时也应按一定距离（例如每隔6m）安装支撑桩。

校准钢尺的程序与精密距离测量的程序相同。但每个脚段必须调整5次，每次必须读取5个读数，差异不超过0.3毫米。温度校正后，每轮测量的往返测量长度之差不应超过0.5mm。每轮长度校正后，误差不应超过1mm。钢尺的校准必须在不同时间进行。例如，第一次考试需要在上午进行三轮考试，复试则需要在下午进行三轮考试。最后取平均值。与标准基线长度比较的结果成为脚长校正值。

钢尺校准的中间误差m按下式计算：

标尺方程及其简化验证钢尺有一个标尺方程，可用于计算标尺的长度。标尺方程的一般形式为：

ltll·l(tt0) (4-116)

式中，lt——温度下尺子的长度为t(m)。

l—— 英尺面值（米）；

l—— 钢尺标准温度t0检定后全长修正数（mm） 若检定时温度为t0以外，则需进行温度修正，换算为标准温度修正数。 t0 时的长度。

—— 钢尺膨胀系数(mm/m·)，一般=0.012mm/m·。

t0—— 标准温度（），常用20作为标准温度。

t—— 测量时钢尺的温度（C）。

应用上述公式时，需要进行两个修正：长度差和温度。为了简化计算工作，我们可以将这两个修正结合起来，使得上式的形式为：

建立标准基线为了方便钢尺的校准，您可以自己建立标准基线。基线地点应选择地势平坦、土壤坚硬、相对僻静的地方。最简单的基线长度为30米或50米（为了验证方便，长度略小于30米或50米，不能超过）。基线两端应埋设稳定桩，桩顶应等高，标线宜细。标准基线长度测量应在埋桩达到稳定后进行，并应使用两个或多个经过认证的钢尺进行测量。一般有两种情况：沿地面测量距离和空中测量距离，因此需要埋入上下两组木桩，并测量上下木桩之间的基线长度。如果基线测量温度与参考温度不同，则需要将长度转换为参考温度下的长度。应定期测试标准基线。

使用钢尺时的注意事项1.使用钢尺时，必须按照校准所用的条件和方法测量距离。即钢尺（悬挂、沿地面或钢尺之间安装支撑桩）的标准温度、拉力和条件必须与校准时相同。

2、钢尺使用一段时间后，尺子的长度会发生变化，需要重新调整。

3. 钢尺易碎，请勿弯曲。测量时携带尺子前行时，请将铁尺置于空中，避免在地面上拖动。使用后擦去灰尘。如果暂时不用，请涂抹机油。防止生锈。

光电测距仪概述日本已成功研制红外自动数显测距仪，近年来，我国已批量生产红外测距仪，同时也从海外大量进口光电测距仪。 D135、D11000、EDT2000、DM501、DM103、ELD12、AGA120、AGA112、AGA14A、MiNi、SET2c、SEF3c、SET4c等从建筑结构测量的角度来看，AGA120、DM103、MiNi等光电测距仪最为实用。要正确使用光电测距仪，应熟悉使用说明书或到相关单位进行简短的培训后才能使用测距仪。

光电测距仪的结构光电测距仪的结构如图4-243所示。

光电测距仪是安装在经纬仪上的光电测距头，根据经纬仪的类型，通常由测距头和反射棱镜组成一套。

光电测距仪的目的是测量A点和B点之间的距离。光电测距仪主机放置在A点，反射棱镜放置在B点，如图4-244所示。

图4-244 光电测距仪使用方法

对中和调平完成后，打开光电测距仪。发射望远镜将水平激光束发射到B 点的反射棱镜上。反射的激光束仍水平反射回A点。接收望远镜调制并放大返回的激光束，以精确测量点之间的距离。 A、B.可直接显示在数字计数器上。距离测量精度因测量设备而异，但典型的光电测距仪的精度约为5 mm + 10 ppm。

光电测距仪的检验与校准1送有关部门检查纠正。

2.自检

进行自检时，必须有专用的校准设备，并熟悉光电测距仪。目前国内使用的光电测距仪有多种类型。这里我无法详细介绍。我们建议将其发送给相关部门进行校对。

3. 用六段法测定常数

一个简单的6 段公式：

C=0.02857[5(D06-D01-D12-D23-D34-D45-D56)+3(D05+D16-D02-D13-D24-D35-D46)+(D04+D15+D26-D03-D14-D25 )-D36)]

示例： 原始控制点：

MD为测距误差，n为观测点数，r为点数。

(2)仪器加常数K=-3.57mm

=0.644mm

[VV]和Q1.1必须使用分析性交法求出，而在建筑结构测量的情况下，求设备+常数就足够了，不需要求中间误差或距离中间误差测量.加常数。