水准仪广泛应用于各种工程测量、大地水准测量、地震形变测量及各种机械安装等领域中。当水准仪受到外力冲撞、运输震动、保管不慎或频繁使用时，某些部件会变位，轴线关系会被破坏，出现许多故障。为使测量工作得以顺利实施，对测量人员来说，掌握水准仪的现场快速检修是非常必要的。
1.机械转动部分。竖轴转动应灵活、均匀，制微动机构应可靠，无松动、卡滞和影响操作的现象，调焦手轮转动应舒适，调节目镜转动无干涩、晃动等现象。基座的三个脚螺旋松紧合适，无晃动、卡死等现象。若有上述缺陷，可通过清洗、上油、调整、更换零件等方法处理。
2.光学成像部分。光学零件表面应无明显的或影响使用的水汽、霉斑、灰尘、油迹或脱胶、脱膜、破裂等缺陷。视场亮度应均匀良好，分划板、测微尺、水准器成像清晰。刻线平直无结节、断线等现象。若有上述缺陷，可通过清洗、调整、防护、更换零件等方法处理。
3.自动补偿机构。首先听其声音是否清脆、正常，察看补偿机构有无卡死或损坏等现象，然后检验补偿误差是否超限。
如图，把水准仪安平在距B尺约50m远处，使其中的两个脚螺旋中心连线与视准轴垂直，降低第三个脚螺旋，使圆水泡偏至分划圈的边缘，测得B尺读数为H前，升高第三个脚螺旋，使圆水泡偏至分划圈另一边缘，测得B尺读数为H后，降低第一个脚螺旋，使圆水泡偏至分划圈的右边缘，测得B尺读数为H左，升高第一个脚螺旋，使圆水泡偏至分划圈左边缘，测得B尺读数为H右。将H前、H后、H左、H右互相比较，最大差值一般应小于2mm（标准是以角度偏差来衡量补偿误差的，DSZ3仪器的补偿误差应不大于0.5″/1′，DSZ1仪器的补偿误差应不大于0.3″/1′）。
因自动补偿器的结构比较复杂，且不同厂家的水准仪其自动补偿器结构也不尽相同。若其误差超限，应由专业人员进行维修。
4.几何轴线关系。
（1）圆水准器轴与竖轴不平行。
固定仪器，调整脚螺旋，使水泡位于分划圈中央（调整时，若水泡出现停滞、跳动现象，则应更换水泡）。然后将望远镜绕竖轴旋转180度，用脚螺旋调整偏差量的一半，通过调整圆水准器上的校正螺丝，调整气泡偏差量的另一半。反复几次，直至望远镜旋转至任意位置水泡均在分划圈的中央。
要注意的是：调整水泡时，一定要把握其移动的方向，这样校正才能又快又准确。
（2）十字丝横丝不水平
整平仪器后，以望远镜横丝的一端，瞄准任意位置上的一个清晰的点状目标，然后转动水平微动手轮，使该点由横丝的一端移动到另一端，松开分划板的固定螺丝，转动偏差量的3/4即可。反复几次，直至该点在横丝上的轨迹与横丝重合为止（横丝相对于竖轴的垂直度偏差应不大于3′），然后锁紧分划板的固定螺丝。
要注意的是：若该点从中心向一边移动时，校正应转动偏差量的100%。
（3）视准轴不水平
①视准轴受调焦的影响
如图，把水准仪安平在距B尺约50m远处，正向转动仪器的调焦手轮，在B尺上读数得H正，逆向转动仪器的调焦手轮，在B尺上读数得H逆，H正、H逆之差即可视为调焦误差（S3级仪器的调焦误差应不大于1mm，S1级仪器的调焦误差应不大于0.5mm）。
②i角误差
视准轴与长水准轴的立面投影不平行俗称i角误差。
如图，在相距约100m远的A、B两处各固定一小段钢卷尺，使两段钢卷尺的高度约在同一水平线上，在AB的中点处安平水准仪，在A尺上读数得a，B尺上读数得b，然后把仪器安平在距A尺约2m远处，在A尺上读数得ai，若是自动安平的水准仪，则通过调整分划板的调节螺丝，使横丝瞄准B尺（b+ai-a）处即可，若是微倾式的水准仪，则先瞄准B尺（b+ai-a）处，然后调整水泡，使水泡处于水平位置即可。调整好后应检查i角误差（i=0.1×△×ρ）是否满足要求（S3级仪器的i角误差应不大于12″，S1级仪器的i角误差应不大于10″）。
因水平点a、b位置已经确定，若要检定其他水准仪，则只需将仪器安平在距A尺2m远处重复上述步骤检定即可。
（4）视准轴和长水准轴的水平投影不平行
视准轴和长水准轴的不平行投影水平俗称交叉误差或φ角误差，是针对微倾式水准仪而言的。
如图，把仪器安平在距B尺约50m远处，使其中两个脚螺旋中心的连线垂直于视准轴，按相对方向同时向里转动两个脚螺旋两周，使仪器向左倾斜（即视准轴向左旋转），转动后应保持十字丝交点所对的某个目标保持不变，此时观察气泡的变化；然后以同样的方法同时向外转动两周，使仪器向右方倾斜（即视准轴向右旋转），观察气泡的变化。若气泡的移动是同向离开不等距离或异向离开，则应调节水准管水平方向的两个螺丝，使气泡在水平方向移动至水平为止（S3级仪器的φ角误差应不大于5′，S1级仪器的φ角误差应不大于3′）。
要注意的是：i角误差和φ角误差的校正会互相干扰，应反复进行。