光学水准仪的主要功能是用来测量标高和高程。光学水准仪主要用于建筑工程测量控制网标高基准点的测设及厂房、大型设备基础沉降观察的测量。在设备的安装工程项目实施中用于连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设及安装过程中对设备安装标高的控制测量。
光学水准仪的组成主要由目镜、物镜、水准管、制动螺旋、微动螺旋、校正螺丝、脚螺旋及专用三脚架等组成。
光学水准仪如何读数
测量高程都以中丝读数为准，上下丝的读数是用来测距的（用上下丝的读数差乘以某个常数就是仪器中点到塔尺的距离，不同的仪器这个常数不一样，说明书上有，大多是100）。
一般塔尺都有两面一面精确到5mm，一面1mm，看你的精度需求和测距确定用哪一面，可以估读一位数。
老的光学水准仪物镜成像时倒像，目镜里边看的水准尺移动方向和实际相反。
光学水准仪标高测量方法
标高测量主要分两种：绝对标高测量和相对标高测量。绝对标高是指所测标高基准点、建（构）筑物及设备的标高相对于国家规定的±0标高基准点的高程。相对标高是指建（构）筑物之间及设备之间的相对高程或相对于该区域设定的±0的标高基准点的高程。
用光学水准仪测量找正设备基础垫铁标高的应用实例：先将水准仪安装在三脚架上，三脚架应安放平稳，并校正水平，细看水准管的长气泡是否居中，如略有偏移，即拧动微动螺旋，使其长气泡居中，使水准仪处于水平状态。松开制动螺旋，使镜筒能水平转动。将标尺立于设备基础预埋的标高基准点上，测出标高基准点的高程，再根据设备安装图上垫铁的标高要求，换算出标尺的划线位置。然后，将标尺立于设备基础设置的标准垫铁上（若精度要求高时，采用精密水准仪与铟钢尺相配合进行测量），通过镜筒中十字横丝看到标尺上划横线的位置，若不重合，即表示垫铁标高不符合设计要求。这时，采用调整垫铁高程的方法使十字横丝与标尺上的划线相重合，使垫铁上表面标高符合设计要求。按此方法，依次找正其余各组垫铁的标高，使之全部符合设计要求。
光学水准仪的使用方法
一、安置水准仪
打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上；
二、粗略整平
粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平，在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致；
三、瞄准水准尺
首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰，再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋，然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺；当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差，产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除，消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止，此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰；
四、精平与读数
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平，这时，即可用十字丝的中丝在尺上读数，现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读，先估读毫米数，然后报出全部读数。
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