第五节 微倾式水准仪的检验和校正

水准仪主要部分的关系可用其轴线之间的几何关系来表示，如图2-24所示，水准仪各轴线应满足下列条件，才能提供水平视线。

（1）圆水准器轴平行于仪器的竖轴，即L₁L₁∥VV。

（2）十字丝横丝垂直于竖轴。

（3）水准管轴平行于视准轴，即LL∥CC（主要条件）。

在进行测量之前，必须对仪器进行检验校正，使仪器各部分满足正确关系，才能保证测量精度。

一、圆水准轴平行仪器竖轴的检验和校正

圆水准器是用来粗略整平水准仪的，如果圆水准轴L₁L₁与仪器竖轴VV不平行，则圆水准器气泡居中时，仪器竖轴不在竖直位置。若竖轴倾斜过大，可能导致转动微倾螺旋到了极限位置还不能使水准管气泡居中，因此只有将此项校正做好，才能较快地使符合水准气泡居中。

（1）检验。转动三个脚螺旋使圆水准器的气泡居中，然后将望远镜旋转180°，如果仍然居中，说明满足此条件。如果气泡偏离中央位置，则需校正。

（2）校正。如图2-25所示，假设望远镜旋转180°后，气泡不在中心而在a位置，这表示校正螺丝1的一侧偏高。校正时，转动脚螺旋使气泡从a位置朝圆水准器中心方向移动偏离量的一半，到图示b的位置，这时仪器竖轴基本处于竖直位置，然后用三个校正螺丝旋进旋出（圆水准器一侧升高或降低）使气泡居中。但应反复检验和校正，直至仪器转至任何位置，气泡始终位于中央为止。

由于圆水准器及校正螺丝装置的不同，校正螺丝旋进旋出的作用也不同。如图2-26（a）所示，圆水准器在底部由一小圆珠支承在外壳上，三个校正螺丝穿过外壳底板与圆水准器底部的螺孔连接，如将某颗校正螺丝旋进，则该侧的圆水准器降低，气泡向相反方向移动。另一种校正设备如图2-26（b）所示，圆水准器底部由一固定螺丝与金属外壳连接，而三颗校正螺丝穿过金属外壳将圆水准器顶住，因此旋进某颗校正螺丝，就将圆水准器顶高，气泡向着校正螺丝方向移动。因此，在校正时首先应弄清圆水准器的装置情况，掌握校正螺丝转动方向与气泡移动的关系。校正时应按先松后紧的原则，即要旋紧一颗校正螺丝，必先略松其相对的一颗螺丝，防止旋紧时导致螺丝滑丝或断裂。校正完毕，各校正螺丝应处于拧紧状态，使校正好的圆水准器固定，否则仪器稍受震动，上述关系将又被破坏。

二、十字丝横丝垂直于竖轴的检验和校正

水准测量是利用十字丝中横丝来读数的，当竖轴处于铅垂位置时，如果横丝不水平［图2-27（a）］，这时按横丝的左侧或右侧读数将产生误差。

（1）检验。用望远镜中横丝一端对准某一固定标志A［图2-27（a）］，旋紧制动螺旋，转动微动螺旋，使望远镜左右移动，检查A点是否在横丝上移动，若偏离横丝［图2-27（b）］，则需校正。

此外，也可采用挂垂球的方法进行检验，即将仪器整平后，观察十字丝竖丝是否与垂球线重合，如不重合，则需校正。

（2）校正。校正设备有两种形式。如图2-28（a）所示，为拧开目镜护盖后看到的情况，这时松开十字丝分划板座4颗固定螺丝，轻轻转动分划板座，使横丝水平，然后拧紧4颗螺丝，盖上护盖。另一种校正设备如图2-28（b）所示，在目镜端镜筒上有3颗固定十字丝分划板座的埋头螺丝，校正时松开其中任意两颗，轻轻转动分划板座，使横丝水平，再将埋头螺丝拧紧。

三、水准管轴平行于视准轴的检验和校正

（1）检验。在比较平坦的地面上，相距约40m左右的地方打两个木桩或放两个尺垫作为固定点A和B。检验时先将水准仪安置在距两点等距离处（图2-29），在符合气泡居中要求的情况下，分别读取A、B点上水准尺的读数a₁和b₁，求得高差h₁=a₁-b₁。这时即使水准管轴与视准轴不平行有一夹角i，视线是倾斜的，由于仪器到两水准尺的距离相等，误差也相等，即x₁=x₂（D₁tani=D₂tani），因此求得的高差h₁还是正确的。然后将仪器搬至 B点附近（相距3m左右），在符合气泡居中的情况下，对远尺A和近尺B，分别读得读数a₂和b₂，求得第二次高差h₂=a₂-b₂。若h₁=h₂，说明仪器的水准管轴平行于视准轴，无需校正。若h₁≠h₂，则水准管轴不平行于视准轴，若h₂与h₁的差值大于3mm，则需要校正。

（2）校正。当仪器安置于 B点附近时，水准管轴LL不平行于视准轴CC的误差对近尺B的读数b₂的影响很小，可以忽略不计，而远尺读数a₂则含有较大误差。在校正前应算出远尺的正确读数a′₂，从图2-28可知，a′₂=h₁+b₂。在计算正确高差h₁时应注意，由于仪器搬至B点附近，则B为近尺，A为远尺，因此h₁等于远尺读数a₁减去近尺读数b₁，a₁-b₁的值决定h₁的正负号。

校正方法是：转动微倾螺旋，令远尺A上读数恰为a′₂，此时视线已水平，而符合气泡不居中，用校正针拨动水准管上、下两校正螺丝（图2-30），使气泡居中，这时水准管轴就平行于视准轴。但为了检查校正是否完善，必须在B点附近重新安置仪器，分别读取远尺A及近尺B的读数a₃和b₃，求得h₃=a₃-b₃，若h₃≠h₁，如相差在3mm以内时，表明已校正好。

水准管的校正螺丝往往上下左右共4个（图2-30）。校正时，先稍微松开左右两个中的任一个，然后利用上下两螺丝进行校正。松上紧下，则把该处水准管支柱升高，气泡向目镜方向移动；松下紧上，则把水准管支柱降低，气泡向相反方向移动。校正时，也应遵守先松后紧的原则，校正要细心，用力不能过猛，所用校正针的粗细要与校正孔的大小相适应，否则容易损坏仪器。校正完毕，各校正螺丝与水准管的支柱处于顶紧状态。