光学经纬仪竖直角一测回标准偏差检定方法探讨

　　0　引言

　　光学经纬仪是测量工作的重要设备之一,它的主要功能是测定水平夹角、竖直夹角及距离等。根据仪器的特性,国家计量检定规程JJG414—94 《光学经纬仪》规定了仪器的检定方法和各项技术指标。一测回竖直角标准偏差是衡量光学经纬仪性能的重要技术指标,它包括了仪器机械误差、光学成像误差、度 盘误差、读数误差等一系列误差,是仪器竖直角测量的综合性误差,是必检项目。依据现行检定规程的检定方法,在实际检定工作中有诸多不便。因此,根据工作中 的经验和体会,在此提出自己的一些看法,供大家参考。

　　1　现行检定方法的不足之处

　　根据国家计量检定规程JJG414—94《光学经纬仪》的规定,一测回竖直角标准偏差的检定方法是:用竖直角检定装置检定,检定装置如图1所 示。该装置在±30°范围内不少于5个目标,每一个目标应当是非整度数的,其中间目标为绝对水平。检定时,将经纬仪安置在检定台上并精确整平,依次对每一 个目标进行正镜观测,在观测时读数2次取平均值,然后按正镜观测的相反顺序进行倒镜观测,读数2次取平均值,最后求出各目标方向值,各目标方向值减去水平 方向值即得各竖直角的测得值ai,以上为一测回,共进行2~4个测回。一测回竖直角标准偏差

　　式中,k为测回数;

　　n为标准竖直角的个数;

　　真误差Si=ai-a实,a实为竖直角实际值。

　　在检定工作中,实际值是很难得到的。利用标准器对各个目标进行测量、校正后得到的实际值,因被检仪器架设的中心点和高度变化,使该值有较大的变 化,超过了规范的要求。而将被检仪器和标准器架设的高度、中心完全重合,是相当不容易的。检定装置的几个目标点,采用平行光管设置,虽然平行光管发出的是 平行光束,模拟无穷远目标,但因光学器件制造工艺的限制,物体成像的质量有一定限度,要真正做到目标无穷远,对架设点的位置没有要求也是非常不容易达到 的。

　　我单位的该项目检定装置按照检定规程的要求,采用5个目标分布在±30°范围内,每个目标设置平行光管一个,f=550mm。我们用一台 DKM2A(J2级仪器,瑞士克恩公司制造)和一台YG—J2(J2级仪器,苏州第一光学仪器厂制造)光学经纬仪进行了仪器升降对竖直测角带来的影响实 验,其实验结果见表1、表2。

　　从以上两台仪器的检测结果对比可以看出,仪器每升高2mm,竖直角的变化在3″以上,所以仪器架设的高度对竖直角的测量影响是很大的。用标准器 测定目标竖直角后再检测被检仪器,因被检仪器架设的高度和中心与标准器有变化,用公式1求解一测回竖直角标准偏差误差是很大的。