[发明专利]具有仪器高精确测量功能的水准仪及其使用方法

说明书

本发明所要解决的技术问题是如何精确地测量水准仪仪器高。具有仪器高精确测量功能的水准仪，包括水准仪，伸缩杆和光学测微器，伸缩杆垂直安装在水准仪的基座下，伸缩杆为中空结构，光学测微器安装在伸缩杆外侧，伸缩杆下端有刻度，伸缩杆下端为基底且适量配重。本发明具有以下有益效果：水准仪的高程是已知的，减少了该基准点上的高程测量步骤，测量效率翻倍；水准仪精平后，伸缩杆与基座和大地两平面严格垂直，其次伸缩杆始终伸开与地面基准点紧密接触，且光学测微器的测量精度很高，共同保证了所测仪器高程的精度。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其是水准仪仪器高的测量。

背景技术

水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。原理为根据水准测量原理测量地面点间高差。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和电子水准仪。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。

确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，称为水准测量，它是高程测量中最常用、最精密的方法。

水准测量的基本原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。

目前，通常用高差法测量高程。若已知A点的高程HA，欲测定B点的高程HB，则在A、B两点上竖立两根尺子，并在A、B两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为A尺（后视）读数为a，B尺（前视）读数为b，则A、B两点之间的高程差（简称高差hAB）为

hAB =a-b （1）

于是B点的高程HB为

HB=HA+hAB （2）

HB=HA+hAB= HA +a-h （3）

连续水准测量。在实际水准测量中，A、B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿A、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到A、B 两点间的高差值。

目前测量高程使用的高差法中，由于水准仪仪器高是未知的，每次测量两点的高程差都必须在两点之间架设水准仪以测量两点的水准尺读数，这样测量效率受到了限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何精确地测量水准仪仪器高。

具有仪器高精确测量功能的水准仪，包括水准仪，伸缩杆和光学测微器，伸缩杆垂直安装在水准仪的基座下，伸缩杆为中空结构，光学测微器安装在伸缩杆外侧，伸缩杆下端有刻度，伸缩杆下端为基底且适量配重。优选地，水准仪为光学水准仪，伸缩杆由两段短杆串接而成，伸缩杆下端的刻度与水准尺的刻度相配套。优选地，伸缩杆的横截面为正三角形。优选地，光学测微器与伸缩杆之间安装有透明玻璃底座。优选地，基底固定安装在伸缩杆下端。优选地，基底为圆柱形。优选地，基底可拆卸更换。优选地，伸缩杆上安装有卡位螺丝。优选地，伸缩杆上段短杆的横截面大于下段短杆，光学测微器安装在上段短杆上。该水准仪使用方法：a.架设水准仪，伸开伸缩杆，使其底端接触到地面基准；b.粗平；c.粗略瞄准、调焦、精确瞄准；d.精平；e.读数；f.测取仪器高，记录光学测微器显示的读数，计算仪器高；g.高程测量原理与步骤，已知A点的高程 HA，欲测定B点的高程HB，则在A点上竖立水准尺，在B点之间安置一架可以得到水平视线的水准仪，假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为A尺读数为a，水准仪仪器高为h，于是B点的高程HB为