精密水準儀簡介
我國目前常用的S05型（如威特N3，蔡司Ni004）和S1型（如蔡司Ni007，國產DS1）水準儀屬於精密水準儀，並配有相應的精密水準尺。精密水準儀用於國家壹、二等水準測量，大型工程建築物施工及變形測量以及地下建築測量、城鎮與建（構）築物沈降觀測等。
圖2-29 DS1型精密水準儀
圖2-29為國產DSl型精密水準儀，望遠鏡放大率為40倍，水準管分劃值為10″/2mm，轉動水準儀測微螺旋可以使水平視線在上下5mm範圍內移動（安有平板玻璃測微器裝置），測微器的分劃值為0.05mm，***有分劃100 格。望遠鏡目鏡視場中見到的水準尺影像如圖2-30所示，視場左側為水準管氣泡的影像，目鏡右下方為測微器讀數顯微鏡。作業時，先轉動微傾螺旋使符合水準氣泡居中，再轉動測微螺旋用楔形絲精確地夾準水準尺上某壹整分劃，如圖2-30 視場中，讀出水準尺上整分劃讀數為197（197cm），然後從測微器讀數顯微鏡中讀出尾數值為 152（0.152cm），其末位2為估讀數（即0.02mm），全部讀數為197.152cm。由於國產DS1型水準儀配套是5mm分劃的水準尺，為了便於讀數，尺上註字和觀測時的讀數值均比實際擴大壹倍，因此實際讀數應為197.152 ÷ 2=98.576cm=0.98576m。在水準測量中，仍可按上述方法讀數，把計算得到的高差除以2，即得真正高差值。圖2-31是威特N3精密水準儀望遠鏡目鏡視場及測微器顯微鏡視場。N3水準儀望遠鏡放大率為42倍，水準管分劃值為6″/2mm，轉動測微螺旋可使水平視線在上下10mm範圍內移動，測微器分劃值為0.1mm，***有100個分劃格。作業時也是先轉動微傾螺旋使符合氣泡居中，如圖2-31所示，再轉動測微螺旋用楔形絲精確夾準水準尺上某壹整分劃（如基本分劃），其讀數為148（148cm），再在測微器上讀出尾數值為650（0.650cm），故基本分劃全部讀數為148.650cm。由於 N3 水準儀配套10mm分劃水準尺，並有基本分劃（圖2-31左側）和輔助分劃（圖2-31右側）之分。因此，讀得全部讀數即為實際讀數（基本分劃）。同理，也可讀得輔助分劃的讀數。對於N3水準儀配套的水準尺，其輔助分劃讀數與基本分劃讀數（同壹水平視線時）之差為某壹常數（301.550cm）。具體可詳見儀器說明書。
圖2-30 DS1型水準儀望遠鏡目鏡及測微器顯微鏡視場
圖2-31 N3水準儀目鏡及測微器顯微鏡視場
精密水準儀在構造上比之S3型水準儀具有下列特點：
1）水準器有較高的靈敏度，便於更精確地置平儀器，使視線更準確地水平；
2）配有光學測微器裝置，用來更準確地在水準尺上讀數，可以估讀至0.01mm；
3）望遠鏡有較高的放大倍數，望遠鏡十字絲中絲刻成楔形絲，有利於準確地夾準水準尺上分劃；
4）儀器的結構穩定，受外界影響小。
精密水準尺是在木質或金屬尺身槽內張壹銦瓦合金帶，在帶上標有分劃線，數字註在周邊木尺或金屬尺上，尺上兩排分劃彼此錯開，分劃寬度有10mm和5mm兩種。圖2-30所示水準尺屬於5rnm分劃的水準尺，註記從尺底零開始，直至4m或6m。圖2-31所示水準尺屬於10mm分劃的水準尺，註記左排從尺底零開始，直至2m或3m（稱為基本分劃）；右排從尺底3.01550m開始，直至5.01550m或6.01550m（稱為輔助分劃）。精密水準尺比壹般水準尺準確，但應註意與所使用的精密水準儀配套。
復習題
1.用水準儀測定A，B兩點間高差，已知A點高程為HA=8.016m，A尺上讀數為1.124m，B尺上讀數為1.428m，求A，B兩點間高差hAB為多少？B點高程HB為多少？繪圖說明。
2.計算表2-5中水準測量觀測高差及B點高程。
表2-5 水準測量觀測記錄手簿
3.何謂水準管軸？何謂圓水準軸？何謂水準管分劃值？
4.何謂視準軸？何謂視差？視差應如何消除？
5.水準測量中為什麽要求前後視距相等？
6.S3型水準儀有哪幾條主要軸線？它們之間應滿足哪些幾何條件？為什麽？哪壹條幾何條件最主要？
圖2-32 閉合水準路線略圖
7.水準測量中，怎樣進行記錄計算校核和外業成果校核？
8.如圖2-32所示閉合水準路線，圖上註明各測段觀測高差及相應水準路線測站數，試計算改正後各點高程。
9.在表2-3 中進行附合水準測量成果整理。附合水準路線如圖2-33所示，圖中註明了觀測高差及路線長度。
10.安置水準儀在A，B兩固定點之間等距處，已知A，B兩點相距80m，A尺讀數a1=1.321m，B尺讀數b1=1.117m，然後搬水準儀至B點附近，又讀A尺上讀數a2=1.695m，B尺上讀數b2=1.466m。問：水準管軸是否平行於視準軸？如果不平行，當水準管氣泡居中時，視準軸是向上傾斜還是向下傾斜？i角值是多少？如何進行校正？
圖2-33 附合水準路線略圖