㈠ 自動安平水準儀
目前，自動安平水準儀已廣泛應用於測繪和工程建設中，它的構造特點是沒有水準管和微傾螺旋，而只有一個圓水準器進行粗略整平。當圓水準氣泡居中後，盡管儀器豎軸有微小的傾斜，但藉助儀器內補償器的作用，視准軸在數秒鍾內自動成水平狀態，從而讀出視線水平時的水準尺讀數值。不僅在某個方向上，而且在任何方向上均可讀出視線水平時的讀數。因此，自動安平水準儀不僅能縮短觀測時間，簡化操作，而且對於施工場地地面的微小震動、松軟土地的儀器下沉以及大風吹刮時的視線微小傾斜等不利狀況，能迅速自動地安平儀器，有效地減弱外界的影響，有利於提高觀測精度。
一、視線自動安平原理
如圖2-27所示，視准軸水平時在水準尺上讀數為a，當視准軸傾斜一個小角α時，此時視線讀數為a′（a′不是水平視線讀數）。為了使十字絲中絲讀數仍為水平視線的讀數a，在望遠鏡的光路上增設一個補償裝置，使通過物鏡光心的水平視線經過補償裝置的光學元件後偏轉一個β角，仍舊成像於十字絲中心。由於α和β都是很小的角度，當下式成立時，就能達到自動補償的目的。即
f·α=d·β （2-24）
式中：f——物鏡到十字絲分劃板的距離；
d——補償裝置到十字絲分劃板的距離。
圖2-27 視線自動安平原理
二、補償裝置的結構
補償裝置的結構有許多種，大都是懸吊式光學元件（如屋脊棱鏡、直角棱鏡等）藉助於重力作用達到視線自動安平的目的，也有藉助於空氣或磁性的阻尼裝置穩定補償器的擺動。如國產DSZ3自動安平水準儀，採用懸吊棱鏡組的補償器藉助重力作用達到自動安平的目的。如圖2-28所示補償器安在望遠鏡光路上與十字絲相距d=f/4處，當視線微小傾斜α角時，傾斜視線經補償器兩個直角棱鏡反射，使水平視線偏轉β角，正好落在十字絲交點上，觀測者仍能讀到水平視線的讀數，從而達到了自動安平的目的。
有的精密自動安平水準儀（如Ni007）的補償器是一塊兩次反射直角棱鏡，用薄彈簧片懸掛成重力擺，用空氣阻尼，瞄準水準尺後，一般在2～4s後就可靜止，此時可進行讀數。
三、自動安平水準儀的使用
使用自動安平水準儀時只要將儀器圓水準氣泡居中（粗略整平），即可瞄準水準尺進行讀數。一般圓水準器的分劃值為（8′～10′）/2mm，補償器作用范圍為d（10′～15′），所以只要使圓水準氣泡居中並不越出圓水準器中央小黑圓圈范圍，補償器就會起到自動安平的作用。為了確保補償器能起到自動安平作用，使用自動安平水準儀仍應認真進行粗略整平，另外，由於補償器相當於一個重力擺，不管是空氣阻尼或者磁性阻尼，其重力擺靜止穩定需2～4s，故瞄準水準尺宜過幾秒鍾後再讀數為好。
圖2-28 視線自動安平的補償結構
有的自動安平水準儀配有一個自動安平啟動鍵或自動安平按鈕，每次讀數前應按一下啟動鍵或按一下自動安平按鈕再讀數，否則補償器不會起作用。使用時應仔細閱讀儀器說明書。
㈡ 水平儀有什麼組成
1、水準儀由什麼組成？
水準儀主要由望遠鏡、水準器和基座三部分組成。望遠鏡是用來瞄準遠方目標的，水準器有管水準器和圓水準器兩種，管水準器是用來指示視准軸是否水平，圓水準器用來指示豎軸是否豎直。基座用來支承儀器的上部並與三腳架連接。
2、水準儀怎麼測距離？
(1)安置儀器，熟悉水準儀基本構造、各部件名稱和作用
1)選擇堅固、平坦、空闊的地方打開三角架，使三角架的三條腿近似等距，架設高度應該適中，架頭應該大致水平，架腿制動螺旋應該固緊；
2)打開儀器箱，雙手取出水準儀，將儀器小心地安置到三角架頂面上，用一隻手握住儀器，另一隻手鬆開三腳架中心連接螺旋，將儀器固定在三腳架上；
3)對照教材，觀察儀器的各個部件的構造，熟悉各螺旋的名稱和作用，試著旋擰各個螺旋以了解其功能。
(2)學習水準儀粗略整平、瞄準水準尺、精平與讀數的操作流程
1)粗略整平
粗略整平是藉助圓水準器的氣泡居中，使儀器豎軸大致鉛直，從而視准軸粗略水平。如圖2.1.3（a）所示，氣泡未居中而位於a處；則先按箭頭所指方向，用雙手相對轉動腳螺旋①和②，使氣泡移動到b的位置（圖2.1.3（b））；再左手轉動腳螺旋③，即可使氣泡居中。在整平的過程中，氣泡移動的方向與左手大拇指運動的方向一致。
2)瞄準水準尺
①將望遠鏡對著明亮的背景，轉動目鏡螺旋，使十字絲清晰；
②松開制動螺旋，轉動望遠鏡，採用望遠鏡鏡筒上面的照門和準星瞄準水準尺，然後擰緊制動螺旋；③從望遠鏡中觀察，轉動物鏡螺旋進行對光，使目標清晰，再轉動微動螺旋，使豎絲對准水準尺；④眼睛在目鏡端上下微微移動，若十字絲與目標影響有相對移動，則應重新仔細地進行物鏡對光，直到讀數不變為止。
3)精平
眼睛通過位於目鏡左方的符合氣泡觀察窗看水準管氣泡，右手轉動微傾螺旋，使氣泡兩端的像吻合，即表示水準儀的視准軸已精確水平。
4)讀數
觀察十字絲的中絲在水準尺上的分劃位置，讀取讀數。
(3)進行閉合或附合水準路線測量
1)選定一條閉合或附合水準路線，長度以安置4~6個測站為宜，確定起始點及水準路線的前進方向；
2)在起始點和第一個待定點分別立水準尺，在距該兩點大致等距處安置儀器，按照粗略整平、瞄準水準尺、精平與讀數的操作流程，分別觀測後視讀數和前視讀數，計算高差1h，然後將儀器搬至第1和第2點的中間設站觀測，得到2h，依次推進測出3h、4h、…；
3)根據已知點高程及各觀測站的觀測高差，計算水準路線的高差閉合差，並檢查是否超限，如果超限，則應重新觀測；如沒有超限，則對閉合差進行分配，進而推算出各待測點的高程。
㈢ 自動調平水平儀和自動找平水平儀有什麼區別
水平儀是一種測量小角度的常用量具。在機械行業和儀表製造中,用於測量相對於水平位置的傾斜角、機床類設備導軌的平面度和直線度、設備安裝的水平位置和垂直位置等。
水準儀是建立水平視線測定地面兩點間高差的儀器。原理為根據水準測量原理測量地面點間高差
㈣ 自動找平控制技術在推土機上都有哪些應用
目前應用在推土機上的自動找平控制方式有兩種：激光控制和GPS三維高程式控制制。
激光控制機械自動找平系統是一種專門用於對施工作業面進行高精度平整的光機電液一體化自動控制設備，是專門與相關施工機械配套並提高其自動化水平的重要手段，是當今世界上最先進的整平作業技術之一。世界著名的卡特彼勒公司和小松公司在其中小馬力推土機上都應用了激光控制自動找平系統。推土機安裝激光控制機械自動找平系統主要是將激光信號轉化為電信號，根據電信號的變化控制電磁比例液壓換向閥，最終控制鏟刀提升液壓缸實現平整作業。
GPS三維控制系統集成了定位技術、設計軟體和強大的控制系統，能夠實現對推土機的精確控制、鏟刀的實時定位以及平整、掘土和運土的完全自動化。滿足垂直曲線、過渡點、超高曲線和復雜站點等要求苛刻的工程建設需要。
本文以山推TSY160L型推土機為例，論述激光控制機械自動找平系統在實際工程中的應用。
1、推土機自動找平系統的使用對象和范圍
目前，激光控制機械自動找平技術在世界發達國家已經得到廣泛的使用；近幾年國內在農田基本建設、水利水電工程、公路鐵路建設、機場建設和市政工程等方面也開始應用。
2、基本配置
推土機的激光控制自動找平系統由激光發射器、激光接收器、控制器和推土機組成。
(1)激光發射器的分類
從發射距離上分為：發射直徑300m、600m、900m和1200m；
從發射角度上分為：純水平發射器和斜坡發射器；
從作業坡面上分為：單坡發射器和雙坡發射器；
從水平校正方式上分為：人工水平校準和自動水平校準。
(2)激光接收器按接收角度可分為180°和360°兩種，它安裝在自動或手動桅桿上與推土鏟組成一體。推土機上應當配置360°的接收器，以便於機器的靈活作業。
(3)控制器是連接激光接收器和推土機的重要組成部分，它有信號傳輸與處理功能，將接收器的信號進行數據處理、存儲、下載以實現對鏟刀的液壓控制，並且能夠根據施工工況和要求設置不同的精度等級，精確的可達到3~5mm，粗略的可設置為20mm，達到優化施工的目的。
(4)推土機必須為液壓控制，在液壓管路上並聯電磁比例換向閥，使設備具有手動控制和自動控制兩種功能。
3、工作原理
激光控制自動找平技術是利用激光束參照平面作為非視覺控制手段，代替常規機械設備中操作人員的目測判斷方法，自動控制鏟刀刀口的升降高度，以便達到精確整平的效果。
激光發射器是由有源電池驅動的一種激光發生裝置，它被安置在作業面適當位置的三腳架上。激光發射頭在工作時是高速旋轉的，旋轉速度高達900r/min，並可根據設定要求自動達到水平面或斜坡面狀態，它發射的激光束可在作業面上形成一個激光光學平面，該平面即作為整平作業的基準參照面。由於該參照面是處於一定空間高度的穩定平面，因而不受機群作業和其它因素的干擾。
激光接收器的功用是接收激光發射器發來的高程光信號，並根據相對基準參照面的高度變化將光信號轉換成變化的電信號，並傳輸到控制器。
控制器將激光接收器傳遞來的電位信號，經過數據分析處理後轉換成控制信號，控制電磁比例換向閥通向鏟刀提升液壓缸的油量和方向，實現鏟刀的自動升降。
4、系統作業效率分析
推土機進行平整作業時，在公路路基施工中，將自卸車堆放的土料進行攤鋪，熟練的司機經過3次作業可將路面大致整平，然後再經過平地機2次作業後才能進行壓實作業。採用推土機加裝自動找平系統後，自卸車堆放的土料只需一次平整作業即可進行壓實作業(平整度不大於20mm)。工作效率提高，勞動強度降低，質量明顯改善。尤其在進行大面積場地作業時，不僅作業周期加快，而且減少了施工中的多次測量，減少返工，一次施工即可達到要求。
5、應用實例
加裝激光自動找平系統的山推TSY160L型推土機曾在三峽大壩右岸RCC圍堰工程中進行施工(題圖)。施工對象為堆放的混凝土散料，由於施工要求鋪層的厚度要均勻平整，整個作業面要協調一致，且要一次完成任務，不能有太長的時間間隔。如果採取手動操作施工，不僅難以達到平整度要求，而且混凝土的凝固時間也不允許，將嚴重影響工程的質量。採用自動找平系統後，一台推土機可以配合12～15台自卸卡車送料，而且成堆卸放的物料不需要進行粗略攤鋪，經過推土機的一次整平作業即可滿足進行振動壓實的要求，每小時作業面積可達到8000～11000m2，滿足混凝土物料的快速整平要求。
6、結束語
在國內，自動找平系統在推土機上的應用雖然尚處於初始階段，但是隨著國民經濟的不斷發展以及工程施工要求的不斷變化，該領域的發展潛力是非常大的，應該得到重視和關注。尤其在機群化作業施工中，更具有無可比擬的優越性。