最新1水准仪的认识和使用解析资料.docx
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最新1水准仪的认识和使用解析资料
教案首页
学年学期
12-13第二学期
任课教师
编号
1
课程
公路工程测量
内容
单元一水准测量
课题一水准仪的基本知识及方法
课时
2+4
班级
12造价4301
时间
2013.3.5-2013.3.6
课型
理实一体化
教学
目标
1．能准确读出水准尺上相应度数。
2．会进行水准仪的安置、粗平、照准、精平和读数。
3．会计算地面两点间的高差。
教学重点
教学难点
教学重点：
DS3型水准仪各部件的作用，水准仪的安置、瞄准与读数
教学难点：
地面两点间高差的测量
教具
DS3微倾式水准仪，水准尺，三角架
时间
安排
板书
设计
课后
小结
对实习内容进行概括总结，再次强调注意事项，对考核结果进行评价，成绩好的学生要予以表扬。
备注
二、教学设计
时间
教学环节及主要内容
设计意图
一、任务引入
1.设置问题：
每位同学都知道自己的身高，谁知道自己现在到平均海水面（大地水准面）的高度（高程）是多少？
以此引入大地测量的基础知识:
水准仪：
是水准测量的主要仪器，
我国生产的水准仪按系列标准分为：
DS0.5、DS1、DS3、DS10、DS20共五个等级，其中“D”和“S”分别为“大地测量”和“水准测量”的汉语拼音字头，0.5、1、3、10、20表示仪器的精度等
其中DS3（简称S3）水准仪是工地上常用的一种微倾式水准仪（图下）
一、微倾式水准仪的各组成部分及作用
微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。
如下图
（一）望远镜部分
作用：
瞄准远处的目标并提供一条照准读数用的水平视线。
1、十字丝：
照准目标的标准线。
十字丝横丝：
用于读数时的标准线。
十字丝竖丝：
塔尺是否竖直。
上丝和下丝：
视距测量时用于读数时的标准线。
2、目镜对光螺旋：
调节十字丝清晰度，使十字丝清晰。
3、物镜对光螺旋：
调节焦距，看清目标。
4、准星和照门：
粗略照准目标。
5、制动螺旋——固定望远镜。
6、微动螺旋——拧紧望远镜制动螺旋后，旋转微动螺旋，望远镜可在水平方向作微小移动。
（二）水准器部分
作用：
指示望远镜视线是否水平。
1、圆水准器——用于粗平。
圆水准器气泡居中时，仪器粗略水平，简称粗平。
2、管水准器——用于精平。
管水准器气泡居中时，仪器精确水平，简称精平。
3、微倾螺旋——调节微倾螺旋，使管水准器观测镜中两半弧线重合，从而使管水准器气泡居中。
微
倾
螺
旋
微
倾
螺
旋
见下图
右手
（三）基座部分
作用：
承托整个仪器
1、脚螺旋————旋转脚螺旋，可使圆水准气泡居中。
2、连接螺旋———旋紧连接螺旋，可使仪器与三角架连接成整体。
（四）配套设备部分
1、水准尺
水准尺是配合水准仪进行水准测量的工具。
常用的水准尺为塔尺，塔尺有5m和3m两种。
2、尺垫
尺垫是支承水准尺的工具。
尺子竖立在尺垫上，可防止尺子下沉，转动尺子时不会改变其高程。
二、微倾式水准仪的技术操作
一个站上水准仪的操作步骤：
安置仪器→粗平→照准→精平→读数。
（一）安置仪器：
打开三角架，使架头大致水平，高度适中，踏实脚架后，将水准仪安放在架头上并拧紧中心螺旋，当地面倾斜较大时，应将三角架的一个脚安置在倾斜方向上，将另两个脚安置在与倾斜方向垂直的方向上，这样安置的仪器比较稳固。
（二）粗平：
就是调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
其做法是：
1、使圆水准器位于任意两个脚螺旋中间，两手同时向内（或向外）旋转这两个脚螺旋，使气泡位于第三脚螺旋的正前方；（如下图左）。
2、旋转第三个脚螺旋使气泡居中（如下图右）。
在操作熟练后，可采用其它方法进行此项工作。
此项操作注意事项：
气泡的运动方向恒与左手大姆指的运动方向相同。
（二）照准：
就是用望远镜照准水准尺，清晰地看清目标和十字丝。
其做法是：
1、对光：
转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰；
2、粗瞄：
松开制动，利用照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋；
3、精瞄：
转动物镜调焦螺旋使目标清晰，再转动微动螺旋使十字丝竖丝照准尺面中央。
如下图：
此项操作注意事项：
检查并消除视差，方法见下。
眼晴靠近目镜上下微微晃动，若目标也上下晃动，则表明有视差。
视差会影响照准和读数精度应予消除。
仔细、反复交替地调节目镜和物镜对光螺旋，使十字丝和目标同时清晰，即可消除视差。
（三）精平：
就是转动微倾螺旋将水准管气泡居中，使视线精确水平。
其做法是：
慢慢转动微倾螺旋使管水准器的符合水准气泡两端的影像符（抛物线闭合）。
此项操作注意事项：
1、左侧影像移动方向与右手大拇指转动方向相同。
2、转动微倾螺旋时要慢、稳、轻，以免气泡上下不停错动。
3、望远镜由一个目标转瞄另一目标时，必须重新精平，才能读数。
（四）读数：
即读出十字丝中横丝指示的尺上读数。
此项操作注意事项：
1、水准尺在望远镜内呈倒像，读数时要从上到下，要先估计mm值，再读出m、dm、cm数，即使是“0”也要读出并作记录；
2、读数前务必检查符合气泡使之居中；
三、水准测量的基本概念及方法
（一）基本概念
1、测量的基准面
（1）水准面：
静止的海水面称为水准面。
（2）测量的基准面：
通过平均海水面的那个水准面叫测量的基准面。
AaB
我国以黄海平均海水面作为高程基准面，以青岛的水准点为全国高程的起算零点。
如下图：
B
2、高程（标高）
（1）绝对高程：
地面点到高程基准面的垂直距离称为该点的绝对高程，简称高程或海拔，用H表示。
高程起算面是：
高程基准面。
如下图：
A、B两点的高程分别HA、HB.
A
hAB
HA
HB
B
（2）假定高程：
地面点到假定水准面的垂直距离称为该点的假定高程或相对高程。
高程起算面是：
假定水准面。
3、高差：
两点同名高程之差称为高差，用h表示。
如上图，AB两点的高差为：
hAB=HA－HB
4、水准点
已知高程的控制点称水准点，缩写为“BM”，用符号“
”表示。
水准点应设在土质竖硬，便于保存和使用的地方。
工程中水准点的绝对高程应从国家水准点引测；引测有困难可采用假定高程。
（二）水准测量基本方法
水准测量就是利用水准仪测定点与点之间的高差，并根据其中一点的高程推算其他点的高程。
如图，地面上有A、B两点，已知A点高程为HA，求B点的高程，基本方法如下：
1、高差法：
在A、B两点间安置水准仪，分别在A、B点上铅直竖立水准尺，利用水准仪的水平视线读出A点水准尺读数a，再读出B点水准尺读数b，则
A、B两点的高差：
hAB=a－b
B点的高程：
HB=HA+hAB
后视读数
前视读数
式中：
a—已知高程点（起始点）的水准读数，称为后视读数。
b—欲求高程点的水准读数，称为前视读数。
a>b时，hAB为正，表示前视点比后视点高；
a2、视线高法：
当安置一次仪器须测算较多点的高程时，为了方便，可先求出水准仪的视线高程，然后再分别计算各点高程。
从上图中可看出：
视线高=HA+a。
B点高程HB=HA+a－b
视线高
HB
（1）位置的优越性HA
大学生的消费是多种多样，丰富多彩的。
除食品外，很大一部分开支都用于。
服饰，娱乐，小饰品等。
女生都比较偏爱小饰品之类的消费。
女生天性爱美，对小饰品爱不释手，因为饰品所展现的魅力，女人因饰品而妩媚动人，亮丽。
据美国商务部调查资料显示女人占据消费市场最大分额，随社会越发展，物质越丰富，女性的时尚美丽消费也越来越激烈。
因此也为饰品业创造了无限的商机。
据调查统计，有50%的同学曾经购买过DIY饰品，有90%的同学表示若在学校附近开设一家DIY手工艺制品，会去光顾。
我们认为：
我校区的女生就占了80%。
相信开饰品店也是个不错的创业方针。
前视读数
后视读数
此次调查以女生为主，男生只占很少比例，调查发现58％的学生月生活费基本在400元左右，其具体分布如（图1-1）2、设置学习任务
据调查统计在对大学生进行店铺经营风格所考虑的因素问题调查中，发现有50%人选择了价格便宜些，有28%人选择服务热情些，有30%人选择店面装潢有个性，只有14%人选择新颖多样。
如图（1-5）所示某市政工程三号路15号井开槽完毕，为了确保管道流水面高程符合设计高，现要检核其槽底高程，已知水准点BMA高程为21.358m，作为一名优秀的测量人员，你将如何实施测量？
（2）缺乏经营经验二、任务分析
实习安排：
每班分为三组，每小组由10—13人组成
标题：
上海发出通知为大学生就业—鼓励自主创业，灵活就业2004年3月17日仪器设备：
每组DS3型水准仪1台，水准尺3根，实习报告册一本。
“碧芝”最吸引人的是那些小巧的珠子、亮片等，都是平日里不常见的。
店长梁小姐介绍，店内的饰珠有威尼斯印第安的玻璃珠、秘鲁的陶珠、奥利的施华洛世奇水晶、法国的仿金片、日本的梦幻珠等，五彩缤纷，流光异彩。
按照饰珠的质地可分为玻璃、骨质、角质、陶制、水晶、仿金、木制等种类，其造型更是千姿百态：
珠型、圆柱型、动物造型、多边形、图腾形象等，美不胜收。
全部都是进口的，从几毛钱一个到几十元一个的珠子，做一个成品饰物大约需要几十元，当然，还要决定于你的心意。
“碧芝”提倡自己制作：
端个特制的盘子到柜台前，按自己的构思选取喜爱的饰珠和配件，再把它们串成成品。
这里的饰珠和配件的价格随质地而各有同，所用的线绳价格从几元到一二十元不等，如果让店员帮忙串制，还要收取１０％～２０％的手工费。
实习要求：
1.保证仪器的安全，认真完成老师布置的任务，遵守纪律。
2.各组在练习仪器安置、整平、瞄准、精平、读数的基础上，每人练习观测三根水准尺，分别编号为A、B、C，记录在实验报告册中。
“碧芝”的成功归于他的唯一，这独一无二的物品就吸引了各种女性的眼光。
3、严格按照作息时间要求实习，按时上下课；课间休息按老师要求。
（上午8：
15～11：
30；下午1：
25～3：
10）
4、实习期间不许随便串组、不许到机械实习场地、不许上下筑机车辆、不许破坏实习场地卫生、不许大声喧哗。
5、严格遵守安全实习操作规程，不许使用仪器及工具嬉戏、打闹。
我们女生之所以会钟爱饰品，也许是因为它的新颖，可爱，实惠，时尚，简单等。
的确，手工艺品价格适中。
也许还有更多理由和意义。
那么大学生最喜欢哪种手工艺品呢?
此次调查统计如下图（1-3）实习内容：
1、安置仪器
调研要解决的问题：
将三角架张开，使其高度在胸口附近，架头大致水平，并将脚尖踩入土中，然后用连接螺旋将仪器连在三脚架上。
2、认识仪器
了解仪器各部件的名称及其作用并熟悉其使用方法。
同时熟悉水准尺的分划注记。
3、粗略整平
先对向转动两只脚螺旋，使圆水准器气泡向中间移动，再转动另一脚螺旋，使气泡移至居中位置。
4、瞄准
转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；转动仪器，用准星和照门瞄准水准尺，拧紧制动螺旋（手感螺旋有阻力），转动微动螺旋，使水准尺成像在十字丝交点处。
当成像不太清晰时，转动对光螺旋，消除视差，使目标清晰。
5、精平、读数
在水准管气泡窗观察，转动微倾螺旋使符合水准管气泡两端的半影像吻合，视线即处于精平状态，在同一瞬间立即用中丝在水准尺上读取米、分米、厘米，估读毫米，即读出四位有效数字。
三、注意事项：
1、仪器从箱中取出或收回时要轻拿轻放。
2、仪器从箱中取出后要立即盖好箱盖。
3、仪器箱子不能脚踢、踏、更不能坐人。
4、塔尺要有专人进行扶立。
5、操作仪器时，对各种螺旋的紧松要适度。
6、收回仪器时，要把脚螺旋拧到中间位置，把水平制动松开，仪器放进箱后，再把水平制动拧紧。
7、迁站时，要左手托架头，右手抱住三角架的中间。
严禁肩扛、手提。
每位学生均练习后，进行仪器操作熟练程度的考核，记录时间，增强学习主动性和积极性。
实习作业：
完成实习报告册
四、测量工作页
实验一水准仪的基本知识及方法
日期：
班组：
测量员：
一、完成下列填空
1．安置仪器后，转动（）使圆水准气泡居中，转动（）看清十字丝，通过（）瞄准水准尺，转动（）精确照准水准尺，转动（）消除视差，转动（）使符合水准气泡居中，最后读数。
2．消除视差的步骤是转动（）使（）清晰，再转动（）使（）清晰。
二、实验记录计算
1．记录水准尺上读数
A尺
B尺
C尺
2．计算
（1）A点比B点（高、低）（）m
（2）A点比C点（高、低）（）m
（3）B点比C点（高、低）（）m
（4）假设C点的高程HC=1.537m，求A点和B点的高程HA=（）m，HB=（）m，在A，B，C三点你的高程分别为（）m，（）m，（）m。
五、实习情况跟踪表
测量实习跟踪记录
实习内容：
____________________班级：
____________第_____组指导教师：
____________日期：
_______________
序号
姓名
学习态度
技能掌握
其它
合计
出勤情况
爱护仪器
收领仪器
服从管理
课堂表现
练习次数
熟练程度
精度要求
实习报告
与人合作
吃苦耐劳
文具齐全
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
实习结束前十分钟收仪器，组长检查是否有遗漏物品。
整队点名，教师总结概括实习内容，根据“测量实习跟踪记录”评价此次学生实习情况，表扬优秀学生，鼓励较差学生，提倡互相帮助，共同进步。
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