【国家计量标准(JJ)】 垂准仪标准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1081-2002
垂准仪校准规范
Calibration Specification forPlumb Jnstruments2002-04-02发布
2002-0701实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1081-2002
垂准仪校准规范
Calibration Specification forPlumbInstruments
JJF1081-2002
本规范经国家质量监督检验检疫总局于2002年04月02日批准，并自2002年07月01日起施行。
归口单位：全国几何量角度计量技术委员会河南省计量测试研究所
起草单位：
河南省测绘产品质量监督检验站北京测绘长度检定中心
苏州一光仪器有限公司
本规范由归口单位负责解释
本规范主要起草人：
张卫东
王冬梅
参加起草人：
付晓平
JJF10812002
（河南省计量测试研究所）
（河南省测绘产品质量监督检验站）（北京测绘长度检定中心）
（苏州一光仪器有限公司）
引用文献··
概述，
计量特性
校准条件：
环境条件
校准用标准器及其他设备.··
校准项目和校准方法：
望远镜分辨力
JJF1081—2002
管状水准器轴与竖轴的垂直度.
照准部旋转的正确性·
望远镜调焦运行误差·
自动安平补偿器补偿误差·…
自动安平补偿器自动安置误差
竖轴与望远镜视准轴（或激光光轴）的同轴度…….激光光轴与望远镜视准轴的同轴度测回垂准测量标准偏差·
光学（激光）对点器的光轴相对于竖轴的同轴度校准结果表达
复校时间间隔，
附录A
附录B
附录C
附录D
校准用计算表格
校准证书封面格式
校准证书内容
校准结果格式
（1）
（2）
（3）
（4）
（4）
本规范适用于垂准仪的校准。
引用文献
本规范引用下列文献：
JB/T9319--1999垂准仪
JJF1081—2002
垂准仪校准规范
JJF1059一1999测量不确定度评定与表示JJF1001-1998通用计量术语及定义使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。概述
垂准仪是以重力线为基准，给出铅垂直线的光学仪器。它用于建筑施工和设备安装中相对铅垂线的微小水平偏差的测量和铅垂线的点位传递，按其工作原理可分为水准泡型和自动补偿器型（包括吊挂悬摆式和自动补偿器式）：按其性能可分为精密型、普通型和简易型三种。常见的结构形式见图1。光学垂准仪
4计量特性
计量特性见表1。
带激光器的光学垂准仪
激光垂准仪
激光自动垂准仪
校准项目
测回垂准测量标准偏差
望远镜分辨力
管状水准器轴与竖轴的垂
照准部旋转的正确性
望远镜调焦运行误差
竖轴与望远镜视准轴（或
激光光轴）的同轴度
激光光轴与望远镜视准轴
的同轴度
光学（激光）对点器的光
轴相对于竖轴的同轴度
校准条件
环境条件
自动补
偿器式
吊挂悬
自动补
偿器式
吊挂愚
校准时的温度为常温。
精密型
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普通型
51/100000
1/100000在望远镜十字丝中心附近，
k一系数，选用1.5
简易型
1/40000D一望远镜物镜有效孔径，mm
水准器标称角值的1/4
管状水准器标称角值的1/2
≤0.5\/1
5.2校准用标准器及其他设备
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校准用标准器及其他设备详见表2。表2
校准用计量器具
平行光管
平行光管
测微平行光管
直角坐标板
钢卷尺
推线仪（或准线光管）
钢直尺
其他设备
两维微倾台
五角棱镜
技术要求
带2#分辨力板，焦距f≥500mm
带分度值≤20\的分划板，焦距于≥500mm最小分度值为1°
具有独立支撑机构：分度值为1mm最大允许误差为10.3mm，测量范围为0~50m管内应安置包括1.5m近点和无穷远目标的5块分划板，且所有自标刻划中心均处于同一水平线上，其视准线直线度不大于2”分度值为0.5mm
技术要求
格值为1'，测量范围大于+8~-8
通光口径大于被校仪器通光口径且有独立支撑机构校准项目和校准方法
望远镜分辨力
被校仪器安置在工作台上，通过具有独立支撑机构的五角棱镜对准装有相应分辨力板的平行光管（图2或图3所示），将望远镜调焦使分辨力板像清晰地成像在十字丝分划板中心，仔细观察找出能分辨出分辨力板上的最小条纹宽度。望远镜分辨力α按式（1）计算：2d
式中：d一
一能清晰分辨的最小条纹宽度，mm；f——平行光管焦距，mm；
系数，Q=206265。
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带分辨力板的平行光管
带分辨力板的平行光管
6.2管状水准器轴与竖轴的垂直度被校垂准仪
五角棱镜
被校垂准仪
工作台
工作台
五角棱镜
先将垂准仪精确整平，并以气泡两端读数和表示气泡位置的方式读取气泡零起位置；然后旋转照准部，每隔45°观测一次气泡位置，共转2周。8个气泡位置读数的平均值与其零起位置的读数之差为校准结果。6.3照准部旋转的正确性
将垂准仪精确整平，顺时针方向转动照准部，按气泡两端读数和表示气泡位置的方式，每隔45°读取水准气泡位置一次，共进行两周。然后仪器照准部逆时针方向旋转，按同样的方法测量两周。计算每周中对径位置读数的平均值，四周中所有对径位置读数平均值的最大值与最小值之差为校准结果。
6.4望远镜调焦运行误差
将五角棱镜、准线仪和被检仪器按图2或图3所示布置。整平仪器后，用仪器望远4
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镜调焦对准准线仪无穷远和1.5m近点的准线标志，调整仪器或准线仪使两目标中心重合。
然后将望远镜十字中心与准线仪1.5m近点目标中心瞄准，由近点到无穷远点逐个测得各目标中心与仪器望远镜十字中心的水平、垂直偏差角值。再由无穷远点到近点为返测，取各点往返测水平、垂直读数的平均值分别为A；，B；视轴各点相对准线的位置偏差按式（2）求得：w=A+B
式中：A，一一仪器望远镜十字中心与第i目标中心的往返测水平偏差平均值，（\)；B一一仪器望远镜十字中心与第目标中心的往返测垂直偏差平均值，（\)。视轴各点的位置变动差按式（3）计算：W=wo-w
式中：W一视轴第i点的位置变动差，（\)；w—视轴o点相对准线的位置偏差，（\);w;\视轴第i点相对准线的位置偏差，（\）。取W：绝对值最大值为校准结果（计算详见附录A表A,1）。6.5自动安平补偿器补偿误差
光学自动垂准仪按室内方法校准，激光自动垂准仪按室外方法校准。6.5.1室内方法
将调整水平的测微平行光管、微倾工作台、五角棱镜按图2或图3所示布置，调整微倾工作台使其纵向倾斜方向与测微平行光管竖丝大致在同一平面内。然后在微倾工作台纵向微倾指示为0时，将仪器精确整平于微倾工作台上，并调整五角棱镜和转动仪器照准部使测微平行光管分划板中心与望远镜分划板中心重合。从测微平行光管上读取0'位置的测量值。
转动微倾工作台微倾螺旋按2'间隔从+8'到-8°，再从-8到+8'作纵向转动，工作台每倾斜一个角值时按上述读数方法读取该倾斜位置的测量值。按式（4）得仪器纵向补偿误差1。
式中：一一自动安平补偿器补偿误差，（\）/1\；竖轴纵向或横向倾斜时的测量值，（\）；Yo一一竖轴铅垂时的测量值，（\）；β一一竖轴倾斜的角度，（\）。(4)
调整微倾工作台使纵向微倾指示为0后，按上述方法操作使微倾工作台作横向转动并得仪器横向补偿误差2。取各纵向补偿误差，和横向补偿误差2的最大绝对值5
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为校准结果（计算详见附录A表A.2）6.5.2室外方法
先将微倾工作台安置于三脚架上，直角坐标板、五角棱镜和被校仪器按图4所示布置，其中用钢卷尺标定直角坐标板与微倾工作台中心的距离，约为100m。然后以6.5.1方法调整微倾工作台使其纵向倾斜方向与直角坐标板的垂直坐标方向大致平行。直角坐标板
五角棱镜
被校垂准仪
三脚架
精确整平仪器后，从直角坐标板上读取激光光斑在0'位置的测量值，并在直角坐标板上加以标定。
按6.5.1方法改变微倾工作台倾斜角度，并从直角坐标板上分别读取被校仪器在不同倾斜方向上倾斜不同角度时，激光光斑中心相对0位置的位置变化距离△Y。按式（5）.分别计算各纵向补偿误差8，和横向补偿误差2，取其最大绝对值为校准结果（计算详见附录A表A.3)。
一自动安平补偿器补偿误差，（\）/1'：式中：8一
△一一竖轴纵向或横向倾斜时，激光光斑相对0位置的位置变化距离，mm；1一直角坐标板相对于仪器中心的距离值，mm；p—常数，206265；
β-竖轴倾斜的角度，（\）。免费标准下载网bzxz
6.6自动安平补偿器自动安置误差光学垂准仪按室内方法校准，激光垂准仪按室外方法校准。6.6.1室内方法
JJF1081—2002
按6.5.1方法操作后，利用微倾工作台按前倾、后倾、左倾、右倾4个方向变动仪器。先用微倾工作台测微螺旋使仪器倾斜12，紧接着旋进使气泡重新吻合，按6.5.1方法从测微平行光管上读数。如此在每个方向上重复4次，取4次观测值的平均值，按式（6）计算自动安置误差标准偏差。台
式中：s一自动安置误差标准偏差，（\）；n—安平次数，n=4；
U:——各观测值的残差，（\）。6.6.2室外方法
按6.5.2方法操作后，利用微倾工作台按前倾、后倾、左倾、右倾4个方向变动仪器。先用微倾工作台测微螺旋使仪器倾斜12'，紧接着旋进使气泡重新吻合，按6.5.2方法从直角坐标板上读数。如此在每个方向上重复4次，取4次观测值的平均值，按式（7）计算自动安置误差标准偏差。s
式中：s——自动安置误差标准偏差，（\)；n-—安平次数，n=4；
U;—各观测值的残差，mm;
1-直角坐标板相对于仪器中心的距离值，mm;p——常数，206265。
6.7竖轴与望远镜视准轴（或激光光轴）的同轴度光学垂准仪按室内方法校准，激光垂准仪按室外方法校准。6.7.1室内方法
将五角棱镜、带分划板的平行光管和被检仪器按图2或图3所示布置。(7)
精确整平仪器后，用仪器望远镜调焦对准测微平行光管，调整仪器与五角棱镜使垂准仪十字丝中心与测微平行光管的分划板中心重合。转动仪器，读取仪器十字丝中心偏离测微平行光管的分划板中心的最大角值，其绝对值的1/2为校准结果。6.7.2室外方法
先将五角棱镜、直角坐标板和被检仪器按图4所示布置，用钢卷尺标定直角坐标板与仪器中心的距离应不小于100m。然后精确整平仪器，调整五角棱镜使激光光斑中心与直角坐标板的坐标中心重合。转动仪器，读取激光光斑中心偏离直角坐标板坐标中心的最大距离。设该距离的1/2为h，则竖轴与望远镜视准轴（或激光光轴）的同轴度按7
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