关于JSJ－ZB竖直角标准目标系统对全站仪（测角部分）的检定方法分析

　　摘要：　文章介绍了JSJ-ZB型竖直角标准目标系统结构原理，以及对全站仪(测角部分)的检定方法分析

　　关键词：竖直角标准目标,多齿分度台,全站仪测角部分检定

　　引言

　　JSJ-ZB型竖直角标准目标系统检验仪是具有精度高、稳定性好、功能完善的计量标准仪器，实现在室内建立具有溯源能力的仪器检定标准。可按规程完成对国内外各种精度等级的电子经纬仪、全站仪(测角部分)各项技术指标的室内检定。2007年被辽宁省测绘仪器计量站引进并且通过了计量标准考核。

　　检定前准备工作

　　一.安装被检测仪器

　　1.首先将多齿分度台置于0°位置，强制归心接头拧入被检仪器底部螺孔后，插入多齿分度台过渡板中心孔內锁紧。

　　2.使被检仪器的三个脚螺旋与多齿分度台底座三个脚螺旋的方向一致，固紧被检仪器的照准部。

　　3.转动工作台升降手轮使被检仪器横轴与JSJ-ZB竖直角标准目标系统装置中心光管中心等高，拧紧锁紧手轮。

　　二.调平检验仪工作台齿平面

　　1.首先多齿分度台不旋转，按常规校正方法校好被检仪器长气泡和电子气泡并置平被检仪器。

　　2.将多齿分度台置于0°位置，将被检仪器长气泡平行X方向，锁定被检仪器照准部(此时把被检仪器当作可调气泡看待)，调节被检仪器脚螺旋置平气泡。

　　3.将多齿分度台转180°，若气泡不居中，用工作台的置平手轮调节一半，另一半用被检仪器的脚螺旋调节，多齿分度台返回0°位置，用被检仪器脚螺旋置平气泡。

　　4.重复上述步骤，使气泡基本居中。

　　5.将多齿分度台旋转至于90°或270°位置，使用多齿分度台调平手轮让被检仪器长气泡一次性居中。直至多齿分度台整置到任意角度时气泡偏离正中<0.8格，然后调平被检仪器。

　　全站仪测角系统的检定项目

　　参照JJG414-2003及JJG100-2003规程并结合JSJ-ZB竖直角标准目标系统装置特点检定以下主要项目：

　　一.水准器轴与竖轴的垂直度

　　被检测的精密全站仪及电子经纬仪mβ≤2″(mβ为测角标准偏差)，在机内设置有测定竖轴的倾斜装置，按规定的操作程序并输入测倾指令，可以从仪器的显示器中读出竖轴在望远镜方向和垂直于望远镜方向上的倾斜量;然后调整基座底部的三个脚螺旋，使两个方向的倾斜量不超过±1.0″，那么仪器的竖轴就会达到铅垂状态，被检仪器的竖轴与水准器轴相互垂直(L⊥V)，其垂直度偏差不得超过水准器格值的1/2，圆水准器气泡应居中。如果在检测中遇到mβ>2″级全站仪或电子经纬仪，则将仪器调平，直至照准部旋转过程中，水准气泡的位置无明显变化，读取气泡两端最大值为检定结果，其结果也应符合上述要求。

　　二.横轴与竖轴的垂直度i

　　1.精确整平仪器，以盘左位置瞄准中间目标光管分划板十字丝中心确定位置。

　　2.转动望远镜，瞄准高点平行光管的分划板十字丝中心。

　　3.向下纵转望远镜，在低点平行光管的横丝刻度分划板读取格值B(以实际刻划为准)。

　　4.以盘右位置重复上述操作，并读取格值A(以实际刻划为准)。

　　5.按下式计算i角：

            

　　t — 主光管分划板上秒刻度格值(对于JSJ—ZB垂直角标准系统20″)

　　β— 高平目标或低平目标的夹角(对于JSJ—ZB垂直角标准系统31°)

　　三.竖盘指标差I

　　1.精确整平仪器，以正镜位置用望远镜瞄准中心光管十字丝水平横丝，通过显示屏读出竖直角读数两次，取平均为L。

　　2.倒转望远镜180°，旋转照准部(多齿分度盘不动)，以倒镜位置重复上述检定，读取两次读数的平均值R。

　　3.按下式计算I:

　　四.视准轴与横轴的垂直度C

　　1.精确整平仪器,此时多齿分度台在0°位置。

　　2. 正镜位置照准中心光管上带秒值刻度的分划板十字丝中心，固定照准部。

　　3.纵转望远镜180°，并转动多齿分度台180°，用望远镜竖丝中心位置，在平行光管的分划板横丝上读得水平偏移量，并从仪器的显示器上读得水平角b1。

　　4.多齿分度台返回0°位置。

　　5.倒镜位置照准中心光管的分划板十字丝中心，固定照准部。

　　6. 纵转望远镜180°，并转动多齿分度台180°，用望远镜竖丝中心位置，在平行光管的分划板横丝上读得水平偏移量，并从仪器的显示器上读得水平角b2。

　　7.按以下公式求C ( t ─平行光管分划板的横丝格值)

　　五.望远镜调焦时视轴的变动误差

　　1.将仪器安置在自平准线系统的工作台上并置平，望远镜照准主光管∞处十字目标(以竖线对准)，如有微量不重合，调节仪器照准部水平微动螺旋。

　　2.将准线目标移到2m位置，调焦望远镜照准，若十字丝竖线不重合，可平移工作台使其重合，反复调节远 、近两目标，直到完全重合为止。

　　3.将准线目标调到3、10、20、40、 50 m及∞位置，并相应调焦望远镜依次对准这些目标，使成像清晰，检测各点的竖线水平位移△i(秒)。

　　4.望远镜调焦从最短视距到无穷远对各目标逐个照准，盘左、盘右，往返各做二次照准，并在仪器屏幕上读取水平角读数。取平均值为L和R。

　　其公式为：

　　六.竖盘指标自动补偿误差 (补偿范围、补偿准确度)

　　1.全站仪及电子经纬仪通常设有仪器竖轴的倾斜补偿系统，如果这种补偿只能自动改正由于竖轴倾斜对竖盘读数的影响称为单轴补偿，如果同时还能改正水平度盘读数的影响，则称为双轴补偿。

　　2.对于双轴补偿仪器取纵向和横向补偿范围中的较小值作为仪器的补偿范围，其范围应不小于其标称值。

　　3.被检仪器的补偿器在出厂标定的范围通常在±2′30″左右，在结合JSJ检定仪器时，其范围在±3′左右，(莱卡全站仪±4′左右)。

　　4.被检仪器在齿平面上安置后，分别在前倾 后倾 左倾 右倾2′时，得出的指标差最大值作为补偿准确度。

　　七.一测回水平方向标准偏差

　　1.一测回水平方向标准偏差用多齿分度台与平行光管组成的装置上检定。

　　2.将被检仪器安置在多齿分度台上，同时将多齿分度台置于0°位置，精确调平使仪器旋转轴与多齿分度台旋转中心同轴，其差值小于0.1mm。

　　3.被检仪器照准JSJ-ZB系统中心光管给出的十字目标，从显示屏读取水平角度两次读数并取平均值。按多齿台的23个等分标记依次旋转齿平面，并将仪器顺时针旋转照准光管十字丝两次读取水平角度并取平均值(注意为了防止仪器补偿器进行补偿，照准目标时只能朝一个方向旋转)。

　　4.将多齿分度台置于0°位置，将仪器望远镜翻转180°，以逆时针方向旋转，重复以上步骤分别照准目标读数取平均值，并计算得出一测回水平方向标准偏差。

　　八.一测回竖直角测角标准偏差

　　1.竖直角标准角一般情况下比较难测定，所以采用多齿分度台标定竖直角的方法，用配置的JSJ-ZB竖直角标准目标系统装置进行检定。

　　2.将被检仪器安置在多齿分度台上，并将多齿分度台置于0°位置。将仪器照准光管十字丝中心。

　　3.将多齿分度台按23等分转动一个分度(±15°39′7.8″)，调左边或右边第二个光管的分划板使光管分划板中心与望远镜分划十字重合。将多齿分度台按23等分转动到下一个分度，按上述方法标定好最两端的光管，此时5个目标均在一个水平面内且夹角均为15°39′7.8″。

　　4.旋转光管座至竖直位置，此时5个光管处于铅垂状态，形成五个竖直标准角。

　　5.以盘左、盘右位置依次照准五个目标，记录观测数据填入软件表格中计算一测回竖直角标准偏差。

　　结束语

　　JSJ-ZB型竖直角标准目标系统技术先进，构思奇妙，符合计量法要求，可溯源。同时因设计原理先进、功能完善，使仪器具有长期稳定性和自校功能，操作方便性价比高等优点，成为当今计量检定部门、质检部门、国防军工等企事业单位建标或改造传统仪器检定装置的优选标准，为计量科学的发展作出了贡献。

　　参考文献：

　　【1】中国地震局地震研究所　JSJ系列精密水准仪经纬仪综合检验仪　国家质量技术监督局

　　【2】中华人民共和国国家计量检定规程JJG414-2003光学经纬仪 国家质量监督检验检疫总局，2003-09

　　【3】中华人民共和国国家计量检定规程JJG100-2003全站型电子速测仪　国家质量监督检验检疫总局，2004-03

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