水準(zhǔn)儀是進(jìn)行高程測(cè)量的儀器 。根據(jù)國(guó)標(biāo)《水準(zhǔn)儀》（GB/T 10156 2009）規(guī)定．我國(guó)水準(zhǔn)儀按精度分為3級(jí)，有高精密水準(zhǔn)儀、精密水準(zhǔn)儀、普通水準(zhǔn)儀 。國(guó)產(chǎn)的水準(zhǔn)儀系列有DSZ05、DS1、DS3、DS10等型號(hào)，其中“D”、“S”和“Z”分別為“大地測(cè)量”、“水準(zhǔn)儀”和“自動(dòng)安平”的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母，05、1、3、10等是以毫米為單位的每千米高差中數(shù)偶然中誤差，通常在書寫時(shí)省略字母“D”，直接寫為S05、S1、S3等 。
一.普通水準(zhǔn)儀普通水準(zhǔn)儀包括DS3中等精度以下水準(zhǔn)儀，主要分為光學(xué)微傾式水準(zhǔn)儀和光學(xué)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 。其中光學(xué)微傾式水準(zhǔn)儀在水準(zhǔn)管的上方安裝一組符合棱鏡，通過符合棱鏡的反射作用，氣泡兩端的影像反映在望遠(yuǎn)鏡旁的符合氣泡觀察窗中；若氣泡兩端的半像吻合時(shí) ， 就表示氣泡居中；若氣泡的半像錯(cuò)開，則表示氣泡不居中，這時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使氣泡的半像吻合 。
光學(xué)微傾式水準(zhǔn)儀使用時(shí)，需先用圓水準(zhǔn)器進(jìn)行粗略整平，再用水準(zhǔn)管進(jìn)行精確整平 。每對(duì)準(zhǔn)一個(gè)方向，就要調(diào)平一次水準(zhǔn)管 。由于微傾式水準(zhǔn)儀對(duì)環(huán)境要求較高，尤其是多風(fēng)地區(qū) ， 使用難度較大 ， 現(xiàn)已經(jīng)較少使用 。
二.光學(xué)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀也稱補(bǔ)償器水準(zhǔn)儀 ， 它的構(gòu)造特點(diǎn)是沒有水準(zhǔn)管和微傾螺旋 ， 而是利用自動(dòng)安平補(bǔ)償器代替水準(zhǔn)管和微傾螺旋 。即使望遠(yuǎn)鏡筒傾斜，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸仍能保持水平 。因此，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀是一種操作比較方便、有利于提高觀測(cè)速度的儀器 。
（1）自動(dòng)安平原理 。
當(dāng)視準(zhǔn)軸水平時(shí)，物鏡光心位于O，十字絲交點(diǎn)位于B，通過十字A絲橫絲在尺上的正確讀數(shù)為a 。當(dāng)視準(zhǔn)軸傾斜一個(gè)微小角度α(<10'）時(shí)，十字絲交點(diǎn)從B移至 ， 通過十字絲橫絲在尺上的讀數(shù)A不再是水平視線的讀數(shù)a 。為了能使十字絲橫絲讀數(shù)仍為水平視線的讀數(shù)a，可在望遠(yuǎn)鏡的光路上加一個(gè)補(bǔ)償器，通過物鏡光心的水平視線經(jīng)過補(bǔ)償器的光學(xué)元件后偏轉(zhuǎn)一個(gè)β角，這樣在A點(diǎn)處十字絲橫絲仍可讀得正確讀數(shù)a 。由于α角和β角都是很小的角值，如果下式成立，即能達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康模?br />
自動(dòng)安平補(bǔ)償器一般有兩種 。第一種是使光線偏轉(zhuǎn)，需要在光路中加入光學(xué)部件，故稱為光學(xué)補(bǔ)償；第二種是用機(jī)械方法使十字絲在視準(zhǔn)軸傾斜時(shí)自動(dòng)移動(dòng)，故稱為機(jī)械補(bǔ)償 。
（2）光學(xué)補(bǔ)償器 。
如下圖所示為自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)剖面圖 。在對(duì)光透鏡與十字分劃板之間安裝一個(gè)補(bǔ)償器，這個(gè)補(bǔ)償器由固定在望遠(yuǎn)鏡上的屋脊棱鏡以及用金屬絲懸吊的兩塊直角棱鏡組成 。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡傾斜時(shí)，直角棱鏡在重力擺作用下 ， 作與望遠(yuǎn)鏡相反的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且由于阻尼器的作用，很快會(huì)靜止下來 。
當(dāng)視準(zhǔn)軸水平時(shí)，水平光線進(jìn)入物鏡后經(jīng)過第一個(gè)直角棱鏡反射到屋脊棱鏡 ， 在屋脊棱鏡內(nèi)作三次反射后 ， 到達(dá)另一直角棱鏡，再經(jīng)反射后光線通過十字絲的交點(diǎn) 。
（3）自動(dòng)安平水平儀的使用 。
自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的使用方法與普通水準(zhǔn)儀的使用方法大致一樣，但也有不同之處 。自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的操作方法與普通水準(zhǔn)儀的操作方法不同的是，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀經(jīng)過圓水準(zhǔn)器粗平后 ， 即可觀測(cè)讀數(shù) 。有些型號(hào)的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)設(shè)有警告指示窗 。當(dāng)警告指示窗全部呈綠色時(shí)，表明儀器豎軸傾斜在補(bǔ)償器補(bǔ)償范圍內(nèi)，即可進(jìn)行讀數(shù) 。否則警告指示窗會(huì)出現(xiàn)紅色 ， 表明已超出補(bǔ)償范圍，應(yīng)重新調(diào)整圓水準(zhǔn)器 。
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