水平仪检定器分度值误差的测量结果不确定度评定
水准仪不确定度评定
一、测量过程简述测量依据：JJG425-2003《水准仪检定规程》测量环境条件：室内常温测量标准：经纬仪水准仪检定台测量对象：DSZ2级自动安平水准仪。
测量方法：将传递标准型号为DSZ2、编号为BD01(出厂编号为375476)的自动安平水准仪安置在检定台上，其i 角误差是仪器的补偿效应在分划板上反应的偏离量，通过被测水准仪与标准平行光管比较而获得。
二、数学模型i=H+L其中： i —被测水准仪的i 角误差。
H —被测水准仪望远镜分划板与标准平行光管分划板横丝之间的高差，可通过平行光管的测微器或其分划板上的分化值直接测出。
L---标准水准光管水准误差。
三、各输入量的标准不确定度分量的评定1、输入量H 的标准不确定度u(H)的评定输入量H 的不确定度来源：被测水准仪望远镜分划横丝与标准水准平行光管分划横丝之间高差估算的测量重复性；由平行光管的分划板刻度估读影响；被测水准仪视准线的安平误差引入的不确定度分量。
(1)被测水准仪望远镜分划横丝与标准水准平行光管分划横丝之间高差估算的测量重复性引入的不确定度u 1(H)的评定将S 3级水泡式水准仪安置在检定台上精确调平，照准基准光管得出i 角，然后取下仪器，再重新将水准仪安置在检定台上进行测量，如此连续测量10次，得到测量列（″）：6,8,8,6,6,6,6,8,6,4.4.6101101==∑=i i H H ″ 单次测量实验标准差：()26.11101=--=∑=n H H s i i ″ 因测量10次取其平均值作为测量结果，则：()40.01026.11===n s H u ″ (2)由估读影响引入的不确定的评定由于估读已经在重复性试验里已评定，所以可以和重复性合并考虑。
(3)被测水准仪视准线的安平误差引入的不确定度分量u 3(H)评定依据说明书可得视准线安平误差为3.0±″，则半宽a=0.3″,其误差遵从均匀分布，取k ＝3,则：()17.033.02==H u ″ 以上各分量无相关性，故()43.0)()(2221=+=H u H u H u ″ 2．输入量L 的标准不确定度u(L)的评定输入量L 的不确定度主要来源于平行光管水准基线偏差，采用B 类不确定度评定。
全站仪一测回水平方向标准偏差的不确定度评定
全站仪一测回水平方向标准偏差的不确定度评定
许江涛
【期刊名称】《测绘与空间地理信息》
【年(卷),期】2024(47)4
【摘要】根据《全站型电子速测仪检定规程》的要求,“一测回水平方向标准偏差”是全站仪的必检项目,也是判定全站仪检定是否合格的重要指标。
本文结合笔者所
在单位实际,使用多目标平行光管法检定全站仪一测回水平方向标准偏差,分析影响
测得值的不确定度来源,评定出Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级3个精度等级全站仪的一测回水
平方向标准偏差的不确定度。
【总页数】3页(P183-185)
【作者】许江涛
【作者单位】陕西测绘仪器计量监督检定中心
【正文语种】中文
【中图分类】P204
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定4.西北大区光学经纬仪一测回水平方向标准偏差比对及测量不确定度评定5.经
纬仪一测回水平方向标准偏差的不确定度评定
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平面度误差测量不确定度评定
Ｕ５ ．ｘ ＜÷ ｘ ０ ６７ ｍ ９ ４０ ｍ￣ ＝ ｔ ２＝ ．
Ｊ
“ ６） （，
０２ ℃ ．９
符 合 校 准 测 量 的 总 不 确 定 度 为 被 检 仪 器 允 差 的
（１ 硼¨
～
） 的要求 。 因此 采用 上述 方 法 校准 机 械式 厚 度 表
（ ） “（ ） ６ ｈ “（ ） ｈ ｆ Ｈ） 』 （ ｕ６ （ ） 测 量 面平 面度 ０ ８ ｍ ．２Ｌ Ｌ 测 量 面 平行 度 １４ Ｉ ．５ｘ ｍ 表 体 对水 平 面 ０ 的倾 斜 ２ｕ ９ｍ
．
５ ０ ５ ０
由上 述分 析 可 知 ， 度表 示 值误 差 测 量结 果 不 确 定 厚
大， 由此 得 到 的扩 展不 确 定度 满 足 下式 ：
１
量 块 和 测扦 线 Ｏ ８ ，・ ｔ ０ｘ ０ ． ２× Ｊ Ａ ＝１ 膨胀 系数 差 １ 一 １ Ｘ ｉｍ／ Ｃ Ｏ一℃ ‘ ０ ｘ ￣ ０ １ ０ ５ ４ ５ 量块 和测 杆 温 度 差 ￡・ ＝１ ０Ｘ ｌ Ｘｌ． ００ ４ ２ ０ １５× ３
）
五、 合成 不 确 定度 及 扩展 不 确定 度 评定
１合 成 不 确 定 度 ．
示值 误 差 完全 可 以满 足 相关 的技术 要 求 ， 其校 准 方法 是
合理 、 行 的 。 可
因各 分量 彼 此 不相 关 ， 合 成不 确 定 度为 故
作者单位 【 甘肃省计量研究院】 田
平面度误差测量不确定度评定
３ Ｕ
五 、 子 水 平 仪 分 辨 力 的 不 确 定 度 电
端， 并分 别 读 取 数值 ， 后 再 通过 特 殊 的 数 据处 理 ， 最 在
大量程百分表示值误差测量结果不确定度评定
大量程百分表示值误差测量结果不确定度评定1 概述1.1 测量依据：JJG 379-2009 《大量程百分表检定规程》。
1.2 环境条件：温度：（20±8）℃,湿度≤85% 。
1.3 计量标准：光栅式指示表检定仪。
1.4 被测对象：量程为30mm 的大量程百分表（分度值为0.01mm ）1.5 测量方法：压缩受检表测杆约0.2mm ，置零后开始测量，（0—10）mm 测量段内，每隔0.2mm 测量一点，（10—30）mm 测量段内，每隔2mm 测量一点，直至测量范围终点，全量程示值误差极差由正行程所有受检点中误差的最大值与最小值之差确定。
2 数学模型δδααt s d L t L e L L ⋅⋅+⋅∆⋅+-=式中：L d ——百分表大量程的示值（20℃条件下）；L s ——光栅式指示表检定仪的示值（20℃条件下）；αδ——百分表大量程和光栅式指示表检定仪的线胀系数之差；t δ——百分表大量程和光栅式指示表检定仪偏离温度20℃时的数值之差。
3灵敏系数αδδα⋅=∂∂=∆⋅=∂∂=-=∂∂==∂∂=L e t L e e e t s d c c L c L c /,/,1/,1/43214 标准不确定度评定4.1 测量重复性引入的标准不确定度1u ，用A 类标准不确定度评定。
在相同的条件下，对大量程百分表（分度值为0.01mm ）中50mm 点重复测量10次，经计算得单次测量实验标准差s=2.5m μ，则s=1u =2.5m μ。
4.2 光栅式指示表检定仪的示值误差引入的标准不确定度2u ，用B 类标准不确定度评定。
根据JJG 201-2008《指示类量具检定仪检定规程》，示值误差在任意30mm 范围内为3m μ，按均匀分布，则：任意30mm 范围内 m m u μμ73.13/32==4.3大量程百分表和光栅式指示表检定仪线胀系数引入的不确定度3u ，用B 类标准不确定度评定。
αδ的界限为±2×106-℃1-，按均匀分布。
光学经纬仪一测回水平方向标准偏差校准结果的不确定度分析
式中 ： ——各校准点正倒镜读数平均值 ； Ｏ ｔ ——零方向读数 ； ａ 标 ——多齿分度 台标准角值。 各校准点测量值的残差
２ ３个 位置 ， 最后 回到零 位 ， 回零 读 数 不 参 与计 算 ， 回 零 差若 超过 ４ ” ， 需 重 测 该 测 回 。望 远 镜 翻 转 １ ８ ０ 。 ， 逆 时针 方 向旋 转照 准 部 并 照 准部 平 行 光 管 目标 ， 倒
பைடு நூலகம்
标， 多齿分度台校准装置 由产生标准角的多齿分度 台和 １只平行 光 管 组 成 。 由于 不 同 等级 、 不 同校 准
值 与零方 向读 数及 多齿 分 度 台标 准 角值 之 差 即为 各 校准 点方 向零 起 分 度误 差 ， 据 此 根 据 贝 塞 尔公 式 即 可算 得 一测 回水平 方 向标 准偏 差 。
１ 测 量 方 法
１ ） 依据文件 ： 参照 Ｊ Ｊ Ｇ ４ １ ４— ２ ０ １ １ 《 光学经纬仪》 检定 规 程 ；
许多领域 ， 在大地测量 、 工程建设 中具有重要地位 ，
３ ） 被校设备 ： Ｊ ２ — ２ 光学经纬仪 ， 其一测 回水平 方向标准偏差不大于 １ ． ０ ” ； ４ ） 环境条件 ： 温度（ ２ ０ ±ｌ ｏ ） ℃， 无震动 ； ５ ） 测量过程 ： 将被校经纬仪安置在多齿分度 台
上， 通过底 角 螺栓 精 确 调 平 ， 随机旋转多齿分度 台，
其测量数据 的正确与否将直接影响到上述工程项 目
的质量和安全 ， 光学经 纬仪按标称一测 回水平方 向
标 准偏 差 （ 在 望 远镜 正 倒 镜 位 置 观 测 同一 目标所 得
水平方 向平均值的实验标准偏差 ） 分为 Ｄ Ｊ ０ ７ 、 Ｄ Ｊ １ 、 Ｄ Ｊ ２ 、 Ｄ Ｊ ６、 Ｄ Ｊ ３ ０五个等级。由于其多在室外环境使 用且经常搬运 ， 因此对 其主要技术指标一测 回水平 方 向标准偏差定期进行校准 ， 是保证测量结果准确 可靠的重要环节 ， 为了保证量值 正确 溯源 以及根据 实际需求合理 、 经济的选择和使用经纬仪， 就需要对 测量不确定度进行分析 ， 以便对校准结果 的质量进
水准仪检定装置的工作原理与水平准线偏差不确定度评定
准 十 字 丝 反 射 像 横 丝 ３次 读 数 平 均 值 ， （ ） 。故 ， 水 准 仪 检 定 装 置 水 平 准 线 偏 差 的数 学 模 型 如 下 所 示 ：
， （ Ｃ ）：ｆ （ ｂ ‰， ｂ ＂ｂ ２ ， 口 １ ， ａ ２ ， ， ）
文章 编号 ： １ Ｏ Ｏ ７ ～６ ９ ２ １ （ ２ ０ １ ７ ） ２ １ 一ｏ １ １ １ 一ｏ ２
水准 仪是 大地 测 绘 、 大型 设 备 安 装 、 交 通 、 建 筑
等 诸 多 领 域 中进 行 精 密 测 量 的 重 要 仪 器 ， 所 以 必 须 对 经纬 仪 、 水 准仪 检定 仪进 行周期 检 定 ， 以保 证 测 绘 仪 器 的 准 确 可 靠 。笔 者 介 绍 了 建 立 经 纬 仪 、 水 准 仪 检 定仪计 量标 准 的 目的 ， 对 该 计 量 标 准 的 工 作 原 理 及 其组成 结构 进行 了介 绍 ， 并 对 该 计 量 标 准 的 测 量
第２ １ 期 总第 ３ ９ １ 期
水 准 仪 检定 装 置 的 工 作 原 理 与 水 平 准 线 偏 差不 确定 度 评 定
高永 生 ， 王俊 义 ， 白雪琴 ， 呼 和
（ 内蒙 古 自治 区计 量 测 试 研 究 院 ， 内蒙古 呼和浩特 ０ １ ０ ０ ２ ０ ）
， ＿
卫
：
２
水 准 仪 检 定 仪 检 定 装 置 水 平 准 线 偏 差 测 量 结 果
不 确 定 度 评 定
２ ．１ 测 量 方 法
÷ ｛ ２ （ 一 ） 。 一 ） ） ＋ ＋
ｉ 一 １
式 中 ：
依据 Ｊ Ｊ Ｇ９ ６ Ｏ －２ ｏ １ ２ 《 水 准仪检 定 装置 》 规定 ， 水
框式水平仪分度值误差的校准方法研究
框式水平仪分度值误差的校准方法研究作者：郭辉来源：《中国新技术新产品》2019年第20期摘; 要：使用框式水平仪，需要掌握分度值误差校准方法，以确保测量结果准确。
基于这种认识，该文对该种水平仪测量原因和分度值误差校准规范进行了分析，然后针对无法采用检定器校准的情况，提出采用小角度检查仪和量块实现校准操作，并以0.02 mm/m分度值的水平仪为例进行了方法验证，最终得到的分度值误差不确定度能够满足要求。
关键词：框式水平仪;分度值误差;校准方法中图分类号：; TB96; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标志码：A0 引言作为通用角度计量器具，框式水平仪能够在设备安装水平和铅锤位置校正等领域得到应用。
但要想保证水平仪测量结果准确性，还要完成水平仪分度值误差校准。
结合水平仪分度值误差校准相关规定，还要加强对校准方法的分析研究，从而为水平仪的运用提供便利。
1 框式水平仪测量原理框式水平仪在工作过程中，可以利用液面水平恒定原理进行相对水平位置和铅锤位置微小倾斜度的测量，也可以对各种工作面的平面度、直线度及相互平行度进行测量。
在测量期间，利用水准器，能够对角位移进行直接显示。
水准器作为水平仪主要部件，实际为密封玻璃管，内壁拥有一定曲率半径，将对测量精度产生决定性影响。
在水准器曲率半径较大时，可以获得较高分辨率，反之则分辨率较低。
玻璃管内存在酒精、乙醚等混合体，黏滞度较小，留有一气泡，在测量工作面水平时气泡将停留在玻璃管内表面刻度中间，说明工作面与水平面平行。
如果工作面不平，气泡将向高的一端偏移。
2 框式水平仪分度值误差校准规定按照JJF1084 —2002《框式水平仪和条式水平仪校准规范》规定，采用框式水平仪进行测量，标称分度值与任意实测分度值的差值应不超过标称分度值的20%。
一旦超出这一数值，则要进行水平仪分度值误差校准。
按照规定校准方法，需要利用分度值为0.005 mm/m和示值误差不超±6%的水平仪检定器对分度值误差进行校准。
水准仪角差不确定度的评定
合 样 标 差 ＝上１＝． 并 本 准 为 √ｒＪ ｏ７ ｒ ｓ ０， ｔ； ３ ｊ ＝
实 际测量 情况 ， 重 复性 条件 下连 续测 量 ３次 ， 在 以该
３． ３． ３． ３． ３． ３． ３． ３． ３． ３． ５， ６， ６， ６， ６， ５， ５， ４， ４， ５。
一
则 自由度 ： ＝ １ ０ １ ） ＝２ ３ （ ．５ ～ ２
３４ 照准 精度 误差 带来 的不确 定 度分 量 ：０２” ． ．５由于 不 确 定度 分量 属 于正态 分 布 ， 以 所 ｕ ： ．５／ ：０Ｏ ” ４ ０２，３ ．８估计 ＇ —Ｕ ：０ １ Ａ４ — ０
３ 各输 入量 的标 准 不确 定度 分量 的 评定
＝０ １ ．０
３３ 同一 台水 准 仪 调 整两 个 平 行 光 管 主 光 轴 带来 的安 ． 平精 度 不确定 度 分量 ３此 分 量是 正态 分 布 ， 以 ， 所
３ ．”３ ．７ ， 靠程 度 为 ８ ％ ， ＝０ ２／ ＝００ ”可 ０ 估计 一ｕ ： １ ｚ３ ０ ５ ３
换 ”彻底 扭 转集 贸市 场在 用衡 器来 源 复杂 、 ， 易于 作弊 、 不 便 管理 的局 面 。对 暂 不具 备条 件推 广 “ 统一 ” 理模式 的 管 地 区 ， 求 主办者 对 入 场 经营 者 自备 衡 器 是 否符 合 计 量 要
法规 要求 要先 行确 认 ， 并进 行登 记 备 案 ， 施 编 号 管理 ， 实 统一 送质 监 部 门进 行 周期 检定 。基本 杜绝集 贸市 场在 用 衡 器没人 管 、 不好 管 、 管不好 的被动 局 面 。二 是在 集贸 市 场配 备适 合 于市场 情 况 的公平 秤 ， 平秤 应 放 置 在 醒 目 公 的位 置 ， 有专 人负 责 ， 方便 群众 使用 。三 是采取 日常检 查 与专 项监 督 检 查 相 结 合 的监 管 方 式 。针 对 群 众 反 映 强 烈 、 诉较 多 的集 贸 市场 ， 投 围绕 主办 者 是 否 按 照 《 量 监 计 督管 理办 法》 规定 履行 其相 应 的责任 和 义务 ， 是否存 在 短 斤少 两和 利用 计量 器具 作 弊 的行 为 ， 以及 公平 秤设 置 、 计 量法 规宣 传 、 量 人员 配备 、 量器具 登 记造册 等计 量 管 计 计 理工作 情 况进 行执 法检 查 。督 促市场 主办者加 强计 量 管 理 ， 营 者严 守法 律法 规 ， 经 建立 健全 计 量 责 任 追 究制 度 、 计量公 示 制度 、 量 信用 等 级 评定 制 度 等各 项 计 量 管理 计
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水 平仪 检 定器 的分 度 值误 差 是 用 立式 光 学 计 、
四等量块进行校准的。校准时 ，光学计的球面测帽
应 的不 确定 度分 量为 ｌｃ ｌ ｌ１ ＝ ： ／ ： １１ ） （／０ ×
０．／ ００ ０． ０ ０ ｚｎ ｍｍ＝ ０５ ｔｎ １２ ＝ ００ ５ ｔｒ／ ０． ￣ ｄｍ 。
假 设其不 可靠度 为 １％，则 自由度 Ｖ ＝ｌ ｘ ０ ｉ ／ ｉ ２
１（ Ｏ ５ ／ １％） ０。 ＝
４ １ 读 数误差 ． 、
℃ｈ ／，检定 、校准前 ，被检水平仪检定器放在室内
平衡 温 度 的 时间不 少 于 ４ｈ ：测 量 的标 准是 测 量 范 围为 ０５ ０ ． ｍ 的 四 等 量 块 和 测 量 范 围 为 ０ ． ００ ｍ １ ～
此 分量 的不确 定 度是 由立式 光学 计示 值 误差 和 四等量 块 的测 量不 确定 度 引起 的。
的量块。先使水平仪检定器的示值处于 ０ ，然后 位 调 整光 学计 ，使 其 示值 处 在一 Ｏ分 度位 置上 ，读取 ５ 读数 ａ ｏ ，然后依次改变 水平仪检定器 １ 个分 度 ， Ｏ
在光学 计 上分别 读 取读 数 ａ，ｃ，铂，… ，０，每 当 。 ｖ ２ ｎ 检定 １０个分度 后 ，将 量块进 行 一次 调换 ，调 换 的 ０ 顺 序分 别为 ２０ｍ ． ｍ。１ ｍ．１ ｍ。 ．ｍ ９ ．ｍ ８
是 在 ｆ ２０ｍ 的距 离 上 产 生 的 ，于 是对 应 的不 为 ０ ｍ 确定 度分量 为 Ｍ ：。ｒ： ｃ ／ ｆ ： １ｌ×ｏ ） （／Ｏ ２ｏ ×
灵敏系数： ｌ ／ ； ２ １ ０ Ｍ “ ： ｃ １０ Ｃ 一／ ； ： Ｍ。 ＝１ ＝ １ ＝
收稿 日期 ：０ ８ ０ — ４ 修 回日期 ：０ ８ １— ４ ２０—９ １ ； ２ ０ — ０ １ 作者简 介： 梁慧颖 （ ９ ０ ， 山西 曲沃人。１９ 年 ７月毕 １７ 一） 男， ９３ 业于太原工业大学。
１ 测 量的依 据和 方法
３ 不确 定 度来源
１ 测量依据及对象 ． １
测量 依据 ＪＧ １ｌ ２０ Ｊ ９一 ０ ２水平 仪检定 器检 定规 程Ⅲ ；环境 条 件 为 （０ ３ ２ ＋ ）℃，温 度 变 化 不 超 过 １
／２ ／ ｏ ，
不 确 定 度来 源包 括 读 数 误 差 Ｕ 和 测 量 重 复 性 ４ 标准 不确 定度 分量 的评定
２ 数 学模型
设置 信概率 为 ９ ％，ｋ ２ ８ ９ ＝ ． ，则其标 准不 确定度 ５
ｕ＝ ．２２５ ＝ ．８ ｍ。立 式 光 学计 测 量轴 线 与水 ｃ０ ／． ００ ５ ２ ８
水平仪检定器的分度值误差 △ ＝ 一 １ （ 一 一 ， ）
平仪检定器工作台回转轴线 的距离 ｆ ２０ｍ 为 ０ ｍ，／ ｔ
０．８ ０．０ ４２５ ￣ｍ／ ０ ５＝ ０ ０ ０ ｍｍ＝ ０ ２ ５ Ｈ／ 。 ０．４ ｌ ｍ
假 设其 不可 靠度 为 １％。则 自由度 １ ＝ ／ｘ ０ ３ ｌ １ ２ ２
・
４ ・
究 与 探 讨
太原科技 ２ ０ ０ ８年第 １ 期 １
１０ ｍ的立式光学计 ： ．ｍ ８０ 被测对象的分度值为 ０ ０ ．５ ０
ｍ ／ 的水 平仪 检定 器 。 ｍｍ
１２ 测量 方法 ＿
４１ 立式光学计示值误差引起的标准不确定度 ．１ ． 依据 （Ｊ ５ ９９ 立式 光学 计检 定规 程》 ＪＧ ４—１９ 可知 。立 式光学 计相对 于 ０位 的示值 误差为± ． ０ ２
与工作 台之 间放 置一个 三 珠工作 台 ，三珠 工 作 台的 中心 在光 学 计 测量 轴 线 上 ，然 后 在 其 上放 置 ２ｍ ｍ
与水 平仪检 定器 工作 台 回转 轴线 的距 离 ｚ ２０ 为 ０
ｍ ｍ ， ｕ
．
是 在 Ｚ ２０ｍｍ 的距 离上 产 生 的 ，于 是对 为 ０
梁慧颖 ， 郭春梅 ຫໍສະໝຸດ 付君君 （ 太原科伟科技投 资管理有 限公 司，山西 太原
摘
０ ００ ） ３０９
要 ： 据 ＪＧ １ １ ２ ０ 水 平仪 检 定 器检 定规 程 ，介 绍 了水 平仪 检 定 器 分度 值 误 差 测 量 结果 不确 根 Ｊ ９— ０２
定度 的评 定 。
关键 词 ： 水平 仪 检 定 器 ； 度 值 误 差 ； 确 定 度评 定 分 不 中 图分 类 号 ： Ｐ ０ ￣ Ｔ ２２． ２ 文 献 标 志 码 ： Ａ
（Ｊ ４ —２ ０ （ Ｇ １６ ０３量块检定规程》可知 ，１ ｍ以下 Ｊ ０ ｍ
量 块 的测 量 不 确 定 度 为 ０２ ｍ 【。按 正 态 分 布 ， ． ｔ ３ ２ｘ ＿
定 ，即 ＝ ｉ２ （ ＋ｂ ／。其 中 ，ａ为正行程 的读 数 ， ） ｉ 格 ；ｂ为反行 程 的读 数 ，格 。
研 究 与 探
太 原 科 技 ２ ０ ０ ８年 第 １ 期 可 ０凹 嗍 鼢 ０ 匡 嘴 １ 蕊 国 ＠ 文章 编 号 ：０ ６ ４ ７ （０８ １— ０ ７ ０ １０ — ８ ７ ２ ０ ） １０ ４ — ２
水 仪 定 分 值 差 测 结 不 定 评 平 检 器 度 误 的 量 果 确 度 定
分度值的校准 ，需要在正、反两行程进行。反
行 程 读 数 为 ｂ，ｂ ，ｂ ，… ，ｂ。各 受 检 点 的校 。 准 结 果 均 以正 、反 两 行 程 上 的读 数 平 均 值 来 确
４１ 四等量块测量不确定度引起的标准不确定度 ．． ２
校 准 水 平 仪 检定 器 用 １ 以 下 量 块 ．依 据 ０ｍｍ