[科普中国]-手持水准仪

手持水准仪简介

手持水准仪(hand level)有两种型式，即棒状手持水准仪(Locke handlevel)，及测斜手持水准仪(Abney hand level)如右图。前者为一棒状金属筒，上附一水准管，筒内有与视线成45°之反光镜。后者可分属三部份，(一)方柱形观察筒，一端为接目镜，一端为接物框，框之中央有一横线。(二)垂直分度箍。(三)水准管。此型最常于水土保持工作时使用。可测量坡度，等高线及道路，沟壑之横断面等。2

手持水准仪因其简单易携带而在水土保持工作中得到广泛的应用，比如测定等高线、坡度、山边沟及平台阶段桩线，以及检视排水沟的坡度等。

手持水准仪的结构右图是手水准的两种不同形式。使用时上下倾斜仪器，当从目镜端看见横丝平分气泡之像时则表明视线水平。读数时，观测者可自读；当距离较远，看不清尺上数字时，可让立尺者指尺上数(或移动尺上所系布条到视线高)，然后告诉观测者记入手簿。

使用手水准的具体施测方法与水准仪相同，不过每次看的距离短(15—20米)、精度低。在渠道横断面测量时经常采用手水准（可参考“渠道横断面测量”）。1

手持水准仪的调整当有水准仪时，把水准仪整平后放手水准于其上，若手水准气泡不居中，可用手水准气泡校正螺丝改正，使其居中。

若无水准仪，可按下述方法检验校正：

选择两固定物体(如树、电杆等)甲、乙，相距10米左右(如下图)，一人先把手水准放在甲处的①点，使气泡居中，指挥乙处记出此视线上的②点。然后把手水准拿到乙处的②点，使它水平时看甲处，此时若①点恰好在视线上，说明仪器是正确的。若视线不与①重合而得另一点③，量出①到③的距离，找出中点④。从②瞄准④，这时气泡就不平了，把水准器上的校正螺丝放松一端，上紧另一端，使气泡居中。以上检验校正需反复进行。1

测绘手持水准仪手持水准仪因其构造不同，也有几

种类型，这里介绍测斜手持水准仪，这是一种常用的手持水准仪。镜筒为一方形铜管制成，筒内配有反光镜和一个横丝，作观测物体时看气泡是否居中之用，当气泡中心和横丝成一线时，表示此时水准管成为水平状态，可以读数。在镜笥外面装有垂直度盘和长水准管，作测坡之用。如下图

测斜手持水准仪的使用方法：

(1)测量坡度：测量某一斜坡角度时，人站于(站、坐、跪、蹲、卧都可以)斜坡的一点，眼视目镜，对准斜坡上方或下方的另一点．使横丝对准点到当地地面的高度，等于观测者眼睛到地面的高度，旋转螺旋，使气泡中心与横丝成一线时，这时垂直度盘上所示的度数，即为地面坡度。

(2)测量高差；测量高差(或高度)有三种情况，现分别介绍。

第一，当地面坡度不大，又未携带标尺和标杆时。可以由两人来进行，其中一人立于待测点上，另一人持手持水准仪立于另一点，眼视目镜，使镜筒成水平状态(这时气泡居中，垂直度盘示为零度)，如果持水准仪的人从眼到地面高度为a，看横丝卡在对方的什么部位，用尺量取卡线处至地面高霞为b，则a—b即是两点间的高差。

第二，地形平坦，测量树高时(如下图)，人立于A点，对准树顶C点，测得坡角为α，并量得A—B距离为l，用正切

函数求得，

人眼到地面高度为h1则：树高(H)=h1+h2。

第三，测斜坡高差和测沙丘高度时(如下图)，人立于A处，在待测点B处插一花杆(标尺，木杆都可以)，或站立一人，其高度等于观测者眼至地面的高度a，观测斜坡坡度β，并量取A—B两点间的斜距长l，则可用正弦函数计算出AB点的高差H：3

罗克手持水准仪罗克手持水准仪广泛用于粗略的水准测量。它的主要部件是一个上部装有水准器的长

约6英寸的金属照准管(下图)。在水准器下力的照准管内有在块棱镜可将气泡的像反射到目镜端，水准器下方的十字丝板可通过—对螺旋调节，这对螺旋露一照准管外，调节时用一松一紧—的办法进行。带有觇孔的目镜装在滑筒的末端，滑筒则套在照准管内靠摩擦力保持连接。滑筒内右半侧装有一块半圆凸透镜，用以放大鳞躇反射的气泡的像和十字丝的像。照准管的物境端和目镜端都用圆形平板玻璃封闭着，以防止灰尘落在棱镜和透镜上。移动目镜滑筒，就可对放大透镜进行调焦。

使用这种水准仪时，通过照准管的左半部直接观察未经放大的目标，用同一只眼睛同尉观察望远镜视场的右半部的气泡和十字丝晌徊关位置。这种水准仪受上部水准器的控制，观刚寸上下微动水准仪，当十字丝平分气泡则意味着视线水平。只要稍加训练，作业员就可以川双眼进行观测，有些测量员用一根棍子支撑并固定手持水准仪。还可以买到装有视距丝的手持水准仪。4

阿布雷手持水准测斜仪顾名思义，这种仪器既适合于直接水准测量也可用于测量倾斜角。下图所示仪器刻有以“度”表示的倾斜角和百分比坡度两种刻度。作为水准仪使用时，首先使游标指针归零，然后按罗克手持水准仪的操作方法进行观测，作为测斜仪使用时，照准目标后，管水准器绕着垂直度盘的轴心转动，直到通过目镜看到十字丝平分气泡时为止，然后在垂直度盘上读取倾剁负或百分比坡度值。4