水準儀廣泛應用于各種工程測量、大地水準測量、地震形變測量及各種機械安裝等領域中。當水準儀受到外力沖撞、運輸震動、保管不慎或頻繁使用時,某些部件會變位,軸線關系會被破壞,出現許多故障。為使測量工作得以順利實施,對測量人員來說,掌握水準儀的現場快速檢修是非常必要的。
1.機械轉動部分。豎軸轉動應靈活、均勻,制微動機構應可靠,無松動、卡滯和影響操作的現象,調焦手輪轉動應舒適,調節目鏡轉動無干澀、晃動等現象。基座的三個腳螺旋松緊合適,無晃動、卡死等現象。若有上述缺陷,可通過清洗、上油、調整、更換零件等方法處理。
2.光學成像部分。光學零件表面應無明顯的或影響使用的水汽、霉斑、灰塵、油跡或脫膠、脫膜、破裂等缺陷。視場亮度應均勻良好,分劃板、測微尺、水準器成像清晰??叹€平直無結節、斷線等現象。若有上述缺陷,可通過清洗、調整、防護、更換零件等方法處理。
3.自動補償機構。首先聽其聲音是否清脆、正常,察看補償機構有無卡死或損壞等現象,然后檢驗補償誤差是否超限。
如圖,把水準儀安平在距B尺約50m遠處,使其中的兩個腳螺旋中心連線與視準軸垂直,降低第三個腳螺旋,使圓水泡偏至分劃圈的邊緣,測得B尺讀數為H前,升高第三個腳螺旋,使圓水泡偏至分劃圈另一邊緣,測得B尺讀數為H后,降低第一個腳螺旋,使圓水泡偏至分劃圈的右邊緣,測得B尺讀數為H左,升高第一個腳螺旋,使圓水泡偏至分劃圈左邊緣,測得B尺讀數為H右。將H前、H后、H左、H右互相比較,最大差值一般應小于2mm(標準是以角度偏差來衡量補償誤差的,DSZ3儀器的補償誤差應不大于0.5″/1′,DSZ1儀器的補償誤差應不大于0.3″/1′)。
因自動補償器的結構比較復雜,且不同廠家的水準儀其自動補償器結構也不盡相同。若其誤差超限,應由專業人員進行維修。
4.幾何軸線關系。
(1)圓水準器軸與豎軸不平行。
固定儀器,調整腳螺旋,使水泡位于分劃圈中央(調整時,若水泡出現停滯、跳動現象,則應更換水泡)。然后將望遠鏡繞豎軸旋轉180度,用腳螺旋調整偏差量的一半,通過調整圓水準器上的校正螺絲,調整氣泡偏差量的另一半。反復幾次,直至望遠鏡旋轉至任意位置水泡均在分劃圈的中央。
要注意的是:調整水泡時,一定要把握其移動的方向,這樣校正才能又快又準確。
(2)十字絲橫絲不水平
整平儀器后,以望遠鏡橫絲的一端,瞄準任意位置上的一個清晰的點狀目標,然后轉動水平微動手輪,使該點由橫絲的一端移動到另一端,松開分劃板的固定螺絲,轉動偏差量的3/4即可。反復幾次,直至該點在橫絲上的軌跡與橫絲重合為止(橫絲相對于豎軸的垂直度偏差應不大于3′),然后鎖緊分劃板的固定螺絲。
要注意的是:若該點從中心向一邊移動時,校正應轉動偏差量的100%。
(3)視準軸不水平
?、僖暅瘦S受調焦的影響
如圖,把水準儀安平在距B尺約50m遠處,正向轉動儀器的調焦手輪,在B尺上讀數得H正,逆向轉動儀器的調焦手輪,在B尺上讀數得H逆,H正、H逆之差即可視為調焦誤差(S3級儀器的調焦誤差應不大于1mm,S1級儀器的調焦誤差應不大于0.5mm)。
?、趇角誤差
視準軸與長水準軸的立面投影不平行俗稱i角誤差。
如圖,在相距約100m遠的A、B兩處各固定一小段鋼卷尺,使兩段鋼卷尺的高度約在同一水平線上,在AB的中點處安平水準儀,在A尺上讀數得a,B尺上讀數得b,然后把儀器安平在距A尺約2m遠處,在A尺上讀數得ai,若是自動安平的水準儀,則通過調整分劃板的調節螺絲,使橫絲瞄準B尺(b+ai-a)處即可,若是微傾式的水準儀,則先瞄準B尺(b+ai-a)處,然后調整水泡,使水泡處于水平位置即可。調整好后應檢查i角誤差(i=0.1×△×ρ)是否滿足要求(S3級儀器的i角誤差應不大于12″,S1級儀器的i角誤差應不大于10″)。
因水平點a、b位置已經確定,若要檢定其他水準儀,則只需將儀器安平在距A尺2m遠處重復上述步驟檢定即可。
(4)視準軸和長水準軸的水平投影不平行
視準軸和長水準軸的不平行投影水平俗稱交叉誤差或φ角誤差,是針對微傾式水準儀而言的。
如圖,把儀器安平在距B尺約50m遠處,使其中兩個腳螺旋中心的連線垂直于視準軸,按相對方向同時向里轉動兩個腳螺旋兩周,使儀器向左傾斜(即視準軸向左旋轉),轉動后應保持十字絲交點所對的某個目標保持不變,此時觀察氣泡的變化;然后以同樣的方法同時向外轉動兩周,使儀器向右方傾斜(即視準軸向右旋轉),觀察氣泡的變化。若氣泡的移動是同向離開不等距離或異向離開,則應調節水準管水平方向的兩個螺絲,使氣泡在水平方向移動至水平為止(S3級儀器的φ角誤差應不大于5′,S1級儀器的φ角誤差應不大于3′)。
要注意的是:i角誤差和φ角誤差的校正會互相干擾,應反復進行。
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