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數字水準儀i角檢驗方法

2019-11-12

在我們平時的沉降觀測過程中,精度的控制是非常重要的,關系到我們最終數據報告的準確性,因此我們一定要控制沉降觀測的誤差。為了減少這些誤差,其中之一,對于i角的檢驗顯得非常重要,i角誤差的大小直接關系到我們最終數據合格不合格。因此,我們要學會如何檢驗i角,下面我有針對性的介紹其中一種方法,做到學以致用。

電子水準儀i角檢驗方法包括4種:費式(Forstner)法,李式(Nahbauer)法,庫式(Kukkamaki)法,日本(Japanese)法。其基本原理相同,即利用i角對水準標尺上讀數的影響與距離成比例這一特點,從而比較在不同距離的情況下,水準標尺上讀數的差別而求出i角。

其一般測定的方法是:距儀器一定距離處分別選定A點和B點,以便安放水準標尺A、B,兩點的高差h是未知數,要測定的i角也是未知數,因此選定2個位置I1、I2安置儀器,測定2份A、B高差成果,建立2個相應的方程式,從而解出這2個未知數(h,i)。

i角檢定費式法

日常工作中主要是使用費式(Forstner)法,因此著重介紹它。如圖2所示,選定2個相距大約為45.0m的固定點A、B。把這段距離平均分成3段,并在兩點的連線之間分別距A、B大約15.0m處設2個測站I1、I2。在I1測站上,照準水準尺A和B,讀數為a1和b1,當i=0時,水平視線在水準尺上的正確讀數應為a1'和b1',所以由于i角引起的誤差分別為Δ和2Δ。同樣,在I2測站上,照準水準尺A和B,讀數為a2和b2,正確讀數應為a2'和b2',其誤差分別為2Δ和Δ。

在測站I1和I2上得到A、B點的正確高差分別為:

h1'=a1'-b1'=(a1-Δ)-(b1-2Δ)=a1-b1+Δ                    (1)

h2'=a2'-b2'=(a2-2Δ)-(b2-Δ)=a2-b2+Δ                    (2)

如不顧及其他誤差的影響,則h1'=h2',所以

由(1)、(2)式可得:

2Δ=(a2-b2)-(a1-b1)

式中,(a1-b1)和(a2-b2)是儀器存在i角時,分別在測站I1和I2上測得A、B兩點間高差,以h1和h2表示,則上式可寫為:

2Δ=h2-h1

Δ=1/2(h2-h1)         (3)

由圖2可知:

Δ=i″s/ρ″

即:i″=ρΔ/s          (4)

至此,由公式(3)和(4)就求出水準儀的i值。

按照《國家一、二等水準測量規范》,最終得到:

i=Δ·ρ/(D2-D1)-1.61×10-5(D1+D2)            (5)

式中,i為i角值,單位為角秒(″);ρ為206265,單位為角秒(″);a1為在I1處觀測A尺的讀數平均值,單位為毫米(mm);b1為在I1處觀測B尺的讀數平均值,單位為毫米(mm);a2為在I2處觀測A尺的讀數平均值,單位為毫米(mm);b2為在I2處觀測B尺的讀數平均值,單位為毫米(mm);D1為儀器距近標尺距離,單位為毫米(mm);D2為儀器距遠標尺距離,單位為毫米(mm)。


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