如何消除水准仪的i角误差

一、 现场操作层面：快速抵消 i 角误差影响（无需调整仪器）

1. 严格控制前后视距相等

• 粗略控制：用步测估算前后视距，使测站大致位于前后视水准尺的中间位置。

• 精确控制：利用水准仪望远镜的视距丝（上、下两条横丝）测量视距，通过调整测站位置或水准尺位置，使前后视距差控制在规范允许范围内（三等水准≤2m，四等≤5m，普通工程测量≤10m）。

• 原理：当测站到后视水准尺的距离 $D_a$ 等于到前视水准尺的距离 $D_b$ 时，i 角引起的读数误差 ${\Delta }_a$ 和 ${\Delta }_b$ 相等，高差计算 $h_{AB}=(a+{\Delta }_a)-(b+{\Delta }_b)=a-b$，误差wan全抵消。

• 操作方法：

2. 采用偶数测站闭合水准路线

• 在水准路线测量中，设置偶数个测站，可抵消 i 角误差与地球曲率、大气折光误差的叠加影响，尤其适用于长距离水准测量。

二、 仪器检校层面：校正 i 角（che底消除系统误差）

1. 检校准备

• 选择平坦、坚实的场地，在地面上标定 A、B 两点，两点间距 $L=60\sim 100m$。

• 将水准仪安置在 A、B 两点的中点 O₁，确保前后视距严格相等。

2. 测定正确高差（消除 i 角影响）

• 整平仪器，分别读取 A 点水准尺读数 $a_1$、B 点水准尺读数 $b_1$，计算正确高差 $h_{AB}=a_1-b_1$。

• 此高差不受 i 角影响，为 A、B 两点的真实高差。

3. 移站观测，计算 i 角误差值

• 将水准仪移至靠近 A 点的位置 O₂（距离 A 点 $d=2\sim 3m$），整平仪器。

• 读取 A 点水准尺读数 $a_2$（因距离极近，i 角对 $a_2$ 的影响可忽略，$a_2$ 为真实读数）。

• 根据真实高差计算 B 点的正确读数：$b_2^{\prime }=a_2-h_{AB}$。

• 读取 B 点水准尺的实际读数 $b_2$，则 i 角引起的读数误差为 $\Delta =b_2-b_2^{\prime }$。

• 若 $\Delta$ 超出允许范围，需进行校正。

4. 校正水准管轴（关键步骤）

• 转动望远镜微动螺旋，将十字丝中横丝对准 B 点水准尺的正确读数 $b_2^{\prime }$ 位置。

• 此时视准轴已水平，但水准管气泡不再居中。

• 用校正针调整水准管两端的校正螺丝（先松一侧，再紧另一侧），使水准管气泡重新居中。

• 校正螺丝调整原则：气泡移动方向与校正针转动方向一致（例如，气泡偏向左侧，顺时针转动左侧校正螺丝，或逆时针转动右侧校正螺丝）。

5. 复检

• 校正后，重复步骤 2~4，直至 i 角误差≤允许范围。若校正后仍超限，需送专业机构检修。

三、 补充注意事项

1. 电子水准仪的 i 角校正：电子水准仪内置自动检校程序，可通过仪器菜单进入 “i 角校正" 功能，按照提示操作即可，无需手动调整螺丝。

2. 定期检校频率：水准仪应每月或每季度检校一次；若仪器受剧烈震动、跌落或长途运输后，需立即检校。

3. 校正工具规范：必须使用配套的校正针，禁止用螺丝刀等工具，防止损坏校正螺丝。