[其他]一种装有游标读数装置的水准尺

说明书

本实用新型是一种关于测量用的水准尺，特别是一种可以精密测量的水准尺。

现有的水准尺有三种，一种为直尺，一种为折叠尺，另一种为塔尺。它们的基本结构是在有刻度的直尺上，装有前后水准管和左右水准管。直尺上的刻度，是两个刻划之间为一格，每一格的长度又分为1厘米的和0.5厘米的两种，即直读精确度只能达到0.5厘米。用这类水准尺测量时，对于0.5厘米以下的测量，只能估读，不准确。若用精密水准仪测量，如采用DS₁型水准仪测量，还要配合铟钢精密水准尺，一般在3500元以上，价格较高，不易推广应用。

本实用新型的目的，是提供一种结构简单，价格低廉，测量精度高，又便于广泛采用的新型水准尺。

本实用新型是这样实现的，即在刻有尺度，装有前后水准管。左右水准管的水准尺上，使每两个刻划之间的间距（即为一格）为适当长度，并配装上一个可移动的游标尺，用制动螺旋和微动螺旋调整游标尺与水准尺的相对位置，观测所测得的读数。其作用原理如下（参见图1）：

nL＝（n＋1）v        ①

式中：L——为水准尺每一个格的长度（毫米）

n——为水准尺上的格数

v——为游标尺每一个格的长度（毫米）

由①式得：v＝ (nL)/(n＋1) ②

引入参数：t＝L－v        ③

式中：t——为水准尺每一格长度与游标尺每一格长度之差

将②式代入③式得：

t＝L－v＝L－ (nL)/(n＋1) ＝ (nL＋L－nL)/(n＋1) ＝ (L)/(n＋1) ④

t就是该实用新型的测量精度。即游标尺的最小读数。

若取水准尺每一格长度为10毫米，格数n＝9，

则t＝ 10/(9＋1) ＝1毫米，即从游标尺与水准尺相重合的刻划线，可读出精确到1毫米的读数。

若取水准尺每一格长度为5毫米，格数n＝49

则t＝ 5/(49＋1) ＝0.1毫米，即从游标尺与水准尺相重合的刻划线可读出精确到0.1毫米的读数。

这种加游标尺的水准尺，只增加拾几元的成本，就可以满足公路。铁路、道桥、渠道、水库、土木工程、城市建设、土地测量、林业、农业、精密仪器的安装等方面的精密水准测量要求。

图1为装有游标读数装置的水准尺的原理图。

图2为装有游标读数装置的水准尺的正视图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2读数部分的放大图。

图2为一种装有游标读数装置的水准尺的实施例。图3为图2的俯视图。本实用新型的结构为水准尺〔1〕用优良木材制成，在水准尺〔1〕的正面上全部刻有黑白相间、宽度相等的格，每一格的宽度为5毫米。在整个水准尺〔1〕上，从下向上每一分米处注一个倒写数字，如图4中5，6，7，总长度为3米。前后水准管〔6〕和左右水准管〔7〕均为玻璃管，分别装在水准尺〔1〕上，如图3所示。游标尺〔2〕也是用优良木材制成，在游标尺〔2〕的正面，分为左、右对称两半，每半部刻有黑白相间、宽度相等的格，共50格。这50格中从下向上每10格注一个倒写数字，如图4中游标尺上的0，1，2，3，4，5，制动螺旋〔3〕。制动螺旋〔4〕和微动螺旋〔5〕都用硬质材料制成。

在测量时，观察者使用望远镜在观测处观察，扶持水准尺者（简称扶持者）使水准尺立直（即前后水准管和左右水准管的气泡居中）后，由观测者指挥扶持者转开制动螺旋〔3〕和制动螺旋〔4〕，上下移动游标读数装置〔2〕，当游标尺〔2〕上的零线移到望远镜中丝线附近时，拧紧制动螺旋〔4〕，再转动微动螺旋〔5〕，使游标尺〔2〕的零线与望远镜的中横丝完全重合时，固定制动螺旋〔3〕。观测者根据游标尺的零线在水准尺〔1〕上的位置读取固定尺的读数，如图4所示的1.480米。再从游标尺〔2〕上找到游标尺和水准尺的格线重合的线所代表的读数，如图4所示为3.5毫米。以上两个读数之和，为：

1.480米＋3.5毫米＝1.4835米。

这1.4835米为实测数值。