精密水准仪i角检验.doc

精密水准仪i角检验
一、目的和要求
(1)了解精密水准仪各轴线间应满足的条件。水准仪的水准抽与视准轴一般既不在同一平面内，也不互相平行，而是两条空间直线，也就是说，他们在垂直面上和水平面上的投影都是两条相交的直线。我们把在垂直面面上的交角称之为i角误差。

(2)练习精密水准仪的检验及校正的方法。
(3)掌握精密水准仪水准管轴平行于视准轴的检验和校正方法。
二、计划和设备
(1)实验时数安排为2学时。实验小组由6人组成，可分为两个小小组，1人操作仪器，1人记录，1人立尺。
(2)每组的实验设备为N3型或Ni004型水准仪2台，水准尺2支，记录板2块。
三、方法和步骤
测定i角的方法很多，但基本原理都是相同的，都是利用i角对水准尺上读数的影响与距离成比例这一特点，从而比较在不同距离的情况下，水准标尺上读数的差别而求出i角。
一般的方法是：距离仪器s和2s处分别选定A点和B点，以便安放水准尺，A、B两点的高差是未知数，我们要测定的i角也是未知数，所以要选定两个安置仪器的J和J，如下图所示。在仪器站点J和J分别进行观测，简历相应的方程式，从而解算出未知数。另外还要注意，测定i角的时候，必须保证在整个检验过程中，i角不发生变化，也不应该有其他误差的影响。但是实际上，i角很有可能发生变化，所以最好把检测时间选在阴天。

在J测站上，照准水准尺A和B，水准尺上读数是a和b当i角=0时，水平视线在水准尺上的正确读数应该是a和b，所以由于i角误差引起的误差分别为Δ和2Δ。同理，在J测站上，照准水准尺A和B，水准尺上读数是a和b，正确读数应该是a和b，其存在的真实误差分别是2Δ和Δ。
在测站J和J上得到A、B点的正确高差分别为
h=a-b=（a-Δ）-（b-2Δ）=a-b+Δ
h=a-b=（a-2Δ）-（b-Δ）=a-b-Δ
如果不顾及其他误差的影响，则应该存在h=h，所以由以上两个方程式可以得：
2Δ=（a-b）-（a-b）
式中（a-b）和（a-b）是仪器存在i角的时候，分别在测站点J和J上侧得A，B两点间的观测高差，以h和h表示，则上式可以写为
2Δ=h-h
Δ=（h-h）
由示意图可知道
Δ=i"s ×
i"=×Δ
为了简化计算在选择测站时，我们测定距离s=20.6m，则
i"=10Δ（Δ的单位为mm）
经过查找资料所得， 水准仪的i角误差应该不超过 15",如果经过检验此精密水准仪的i角不超过15"，所以可进行水准测量。反之，应该进行改正。
四、注意事项
(1)水准仪安放到三脚架架头上，必须旋紧连接螺旋，使连接牢固。
(2)水准仪在读数前，必须使长气泡严格居中。
(3)瞄准目标时，必须消除视差。