自動安平水準儀

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自動安平水準儀是指在一定的豎軸傾斜範圍內，利用補償器自動獲取視線水平時水準標尺讀數的水準儀。是用自動安平補償器代替管狀水準器，在儀器微傾時補償器受重力作用而相對於望遠鏡筒移動，使視線水平時標尺上的正確讀數通過補償器後仍舊落在水平十字絲上。自動安平的補償可通過懸吊卜字絲，調在焦鏡筒至十字絲之間的光路中安置一個補償器，和在常規水準儀的物鏡前安裝單獨的補償附件等3個途徑實現。用此類水準儀觀測時，當圓水準器氣泡居中儀器放平之後，不需再經手工調整即可讀得視線水平時的讀數。它可簡化操作手續，提高作業速度，以減少外界條件變化所引起的觀測誤差。

目錄

自動安平原理

自動安平水準儀是藉助位於光路中的補償器在微小傾斜範圍內自動整平望遠鏡視准軸的。其原理參見下圖，當望遠鏡處於水平位置時，由標尺上某點進入望遠鏡的瞄準光速通過分劃板中心Fc，如果望遠鏡對水準軸傾斜一個微小角度a，在分劃板上的點象將高於或低於F0一個數值，從而在標尺上產生一個讀數差 假如在望遠鏡光路中某個節點K的位置上加上一組控制元件，改變光路方向，使其偏轉一個 角後正好通過分劃板的中心F0，就可以達到整平視准軸的目的。 顯然，要使瞄準光束偏轉後正好通過點F0，必須滿足下列關係 式中f是物鏡焦距。比值V通常叫補償器的放大因素或稱補償係數，它與節點K的位置有關。補償器一般設在望遠鏡內部物鏡和分劃板之間，並且為安裝方便和減小補償器的尺寸和重量而靠近象平面，因此V值大於2。

補償器結構

為了符合自動安平要求，根據補償原理，補償器應由以下三部分組成： 靈敏元件 該元件是在望遠鏡傾斜時能使補償元件作相應傾斜或位移作用的元件，它同時又對補償元件起連接或支承作用。靈敏元件決定着補償系統活動部分的靈敏度和工作可靠性，因此要求它的內摩擦力極小和有足夠的機械強度。常用的有吊絲、簧片、扭絲、滾珠軸承等。 補償元件 該元件是改變光路以使傾斜量得到適當補償的作用元件。用得較多的有物鏡、分劃板、反光鏡、稜鏡等。 阻尼系統 為使上述活動部分在儘可能短的時間(通常在1秒之內)內穩定下來，需要採用阻尼系統，最常用的有空氣式阻尼器和電磁式阻尼器兩種。前者利用活塞在缸體中形成的微小氣囊對擺體產生粘滯作用使之達到平穩，後者則利用金屬擺體通過電磁場時切割磁力線產生的渦流作用而使擺體趨於穩定。 上述作用元件中，決定安平機構工作性能和特點的主要是靈敏元件。

種類

自動安平水準儀補償器，按照阻尼方式可分為空氣阻尼補償器和磁阻補償器。其中磁阻尼補償器按照構造不同有可分為台式磁阻尼補償器、交叉式磁阻尼補償器。

應用

空氣阻尼補償器，受環境周邊磁場影響小，但由於裝配工藝複雜多應用於產量不大、精度要求高的自動安平水準儀。 交叉式磁阻尼補償器，裝配工藝簡單、部件精度要求不是很苛刻、成本低廉，但該補償器對於倒置後若經受較強烈震動後，由於吊線彎折變形引起補償功能失效的概率非常高；所以這種補償器目前被廣泛應用於中低檔自動安平水準儀，而很少被應用於高檔儀器當中。 台式磁阻尼補償器，裝配工藝相對複雜、對部件要求比較高、成本比較高，但由於抗震優於其它補償器，多被應用於中、高檔自動安平水準儀。