含義
 
　　水準儀(英文：level)是建立水平視線測定地面兩點間高差的儀器。原理為根據(jù)水準測量原理測量地面點間高差。主要部件有望遠鏡、管水準器(或補償器)、垂直軸、基座、腳螺旋。按結(jié)構(gòu)分為微傾水準儀、自動安平水準儀、激光水準儀和數(shù)字水準儀(又稱電子水準儀)。按精度分為精密水準儀和普通水準儀。
 
　　歷史沿革
 
　　水準儀是在17～18世紀發(fā)明了望遠鏡和水準器后出現(xiàn)的。20世紀初，在制出內(nèi)調(diào)焦望遠鏡和符合水準器的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出微傾水準儀。20世紀50年代初出現(xiàn)了自動安平水準儀;60年代研制出激光水準儀;90年代出現(xiàn)電子水準儀或數(shù)字水準儀。
 
　　儀器原理
 
　　微傾水準儀
 
　　借助于微傾螺旋獲得水平視線的一種常用水準儀。作業(yè)時先用圓水準器將儀器粗略整平，每次讀數(shù)前再借助微傾螺旋，使符合水準器在豎直面內(nèi)俯仰，直到符合水準氣泡精確居中，使視線水平。微傾的精密水準儀同普通水準儀比較，前者管水準器的分劃值小、靈敏度高，望遠鏡的放大倍率大，明亮度強，儀器結(jié)構(gòu)堅固，特別是望遠鏡與管水準器之間的聯(lián)接牢固,裝有光學測微器，并配有精密水準標尺，以提高讀數(shù)精度。中國生產(chǎn)的微傾式精密水準儀，其望遠鏡放大倍率為40倍,管水準器分劃值為10″/2毫米，光學測微器最小讀數(shù)為0.05毫米，望遠鏡照準部分、管水準器和光學測微器都共同安裝在防熱罩內(nèi)。
 
　　自動安平
 
　　借助于自動安平補償器獲得水平視線的一種水準儀。它的特點主要是當望遠鏡視線有微量傾斜時，補償器在重力作用下對望遠鏡作相對移動,從而能自動而迅速地獲得視線水平時的標尺讀數(shù)。補償?shù)幕驹硎牵寒斖h鏡視線水平時，與物鏡主點同高的水準標尺上物點P構(gòu)成的像點Z0應(yīng)落在十字絲交點Z上。當望遠鏡對水平線傾斜一小角α后，十字絲交點Z向上移動，但像點Z0仍在原處，這樣即產(chǎn)生一讀數(shù)差Z0Z。當很小時可以認為Z0Z 的間距為α×f′(f′為物鏡焦距)，這時可在光路中K點裝一補償器，使光線產(chǎn)生屈折角β，在滿足α×f′=β×S0(S0為補償器至十字絲中心的距離，即KZ)的條件下，像Z0就落在Z點上;或使十字絲自動對儀器作反方向擺動，十字絲交點Z落在Z0點上。
 
　　如光路中不采用光線屈折而采用平移時，只要平移量等于Z0Z，則十字絲交點Z落在像點Z0上，也同樣能達到Z0和Z重合的目的。自動安平補償器按結(jié)構(gòu)可分為活動物鏡、活動十字絲和懸掛棱鏡等多種。補償裝置都有一個“擺”，當望遠鏡視線略有傾斜時，補償元件將產(chǎn)生擺動，為使“擺”的擺動能盡快地得到穩(wěn)定，必須裝一空氣阻尼器或磁力阻尼器。這種儀器較微傾水準儀工效高、精度穩(wěn)定，尤其在多風和氣溫變化大的地區(qū)作業(yè)更為顯著。
 
　　激光水準儀
 
　　利用激光束代替人工讀數(shù)的一種水準儀。將激光器發(fā)出的激光束導入望遠鏡筒內(nèi)，使其沿視準軸方向射出水平激光束。
 
　　利用激光的單色性和相干性，可在望遠鏡物鏡前裝配一塊具有一定遮光圖案的玻璃片或金屬片，即波帶板，使之所生衍射干涉。經(jīng)過望遠鏡調(diào)焦，在波帶板的調(diào)焦范圍內(nèi)，獲得一明亮而精細的十字型或圓形的激光光斑，從而更精確地照準目標。如在前、后水準標尺上配備能自動跟蹤的光電接收靶，即可進行水準測量。在施工測量和大型構(gòu)件裝配中，常用激光水準儀建立水平面或水平線。
 
　　數(shù)字水準儀是最先進的水準儀，配合專門的條碼水準尺，通過儀器中內(nèi)置的數(shù)字成像系統(tǒng)，自動獲取水準尺的條碼讀數(shù)，不再需要人工讀數(shù)。這種儀器可大大降低測繪作業(yè)勞動強度，避免人為的主觀讀數(shù)誤差，提高測量精度和效率。
 
　　共同特點
 
　　電子水準儀是以自動安平水準儀為基礎(chǔ)，在望遠鏡光路中增加了分光鏡和探測器(CCD),并采用條碼標尺和圖象處理電子系統(tǒng)二構(gòu)成的光機電測一體化的高科技產(chǎn)品。采用普通標尺時，又可象一般自動安平水準儀一樣使用。它與傳統(tǒng)儀器相比有以下共同特點： 1) 讀數(shù)客觀。不存在誤差、誤記問題，沒有人為讀數(shù)誤差。
 
　　2) 精度高。視線高和視距讀數(shù)都是采用大量條碼分劃圖象經(jīng)處理后取平均得出來的，因此削弱了標尺分劃誤差的影響。多數(shù)儀器都有進行多次讀數(shù)取平均的功能，可以削弱外界條件影響。不熟練的作業(yè)人員業(yè)也能進行高精度測量。
 
　　3) 速度快。由于省去了報數(shù)、聽記、現(xiàn)場計算的時間以及人為出錯的重測數(shù)量，測量時間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省1/3左右。
 
　　4) 效率高。只需調(diào)焦和按鍵就可以自動讀數(shù)，減輕了勞動強度。視距還能自動記錄，檢核，處理并能輸入電子計算機進行后處理，可實線內(nèi)外業(yè)一體化。
 
　　使用須知
 
　  操作要點
 
　　在未知兩點間，擺開三腳架，從儀器箱取出水準儀安放在三腳架上，利用三個機座螺絲調(diào)平，使圓氣泡居中，跟著調(diào)平管水準器。水平制動手輪是調(diào)平的，在水平鏡內(nèi)通過三角棱鏡反射，水平重合，就是水平。將望遠鏡對準未知點(1)上的塔尺，再次調(diào)平管水平器重合，讀出塔尺的讀數(shù)(后視)，把望遠鏡旋轉(zhuǎn)到未知點(2)的塔尺，調(diào)整管水平器，讀出塔尺的讀數(shù)(前視)，記到記錄本上。
 
　　計算公式：兩點高差=后視-前視。
 
　　校正方法
 
　　將儀器擺在兩固定點中間，標出兩點的水平線，稱為a、b線，移動儀器到固定點一端，標出兩點的水平線，稱為a’、b ’。計算如果a-b≠a’-b ’時，將望遠鏡橫絲對準偏差一半的數(shù)值。用校針將水準儀的上下螺釘調(diào)整，使管水平泡吻合為止。重復以上做法，直到相等為止。
 
　　保養(yǎng)與維修
 
　　1.水準儀是精密的光學儀器，正確合理使用和保管對儀器精度和壽命有很大的作用
 
　　2.避免陽光直曬，不許可證隨便拆卸儀器
 
　　3.儀器有故障，由熟悉儀器結(jié)構(gòu)者或修理部修理
 
　　4.每個微調(diào)都應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動，不要用力過大。鏡片、光學片不準用手觸片
 
　　5.每次使用完后，應(yīng)對儀器擦干凈，保持干燥。