激光垂准仪激光轴铅垂测量结果的不确定评定报告.pdfVIP

激光垂准仪铅垂度的测量不确定度评定报告 1.测量原理与测量方法 1.1 激光垂准仪激光轴的铅垂度 激光垂准仪是利用激光准直原理测定铅垂线的仪器。由于仪 器的制造、安装的原因，它的激光轴或视准轴不可能与重力线完 全重合。所以垂准仪给出的铅垂线与标准的铅垂线会存在一个微 小的夹角，我们将它称做垂准仪激光轴的铅垂度。有的文献上称 铅垂 i 角。本文称标准的铅垂线为参考铅垂线，目前这种标准装 置是利用 JsJ 精密水准仪检验仪来代替。实际上给出的是水平准 线。对于激光垂准仪，还没有见到这种标准装置。本实验室是利 用精密水准仪在室外设立一条水平准线，测定激光垂准仪激光轴 的铅垂度。 1.2 激光垂准仪激光轴铅垂度的校准方法 激光垂准仪激光轴铅垂度的校准，需在室外进行。首先，在室 外平坦的场地上，选择一条约 50 米长的直线，在直线的两端安置 两块直角坐标板。比如将两块直角坐标板安置在相距约 50 米的两 个墙面上。安置坐标板时，要用精密水准仪（S1 级）测量坐标板 中心的高差。使它们的高差等于零，即两块坐标板的中心位于同 一个水平面上。 校准作业时，将激光垂准仪连同五角棱镜仪器台安置在两坐 标板之间，并且靠近某一块坐标板。由垂准仪可以看到坐标板的 网格。 使用以上设备测量垂准仪激光轴的铅垂度的原理是用五角棱镜 将激光束的方向转 90 度成水平方向。观测两块视距不等的直角坐 标板，根据激光光斑在两块坐标板上的读数之差，就可计算垂准仪 的激光轴铅垂度。 图一是铅垂度校准的原理示意图 校准的步骤与垂准仪校准规范 JJF1081-2002 的 6.9.2 节相似。 （1）.假设两块坐标板的编号为 A 和 B。垂准仪设在靠 B 板的 5 米处，整平仪器，使激光点落在坐标板 A 上，依光斑中心读出坐标 值 a ,然后照准 B 板，读出坐标值 b .设以上的测量为垂准仪照准部 1 1 起始位置，即 0 方位观测值。 (2). 然后将照准部在 90，180，270 方位重复测量三组，得到 观测值 a , b , a , b , a , b 。 2 2 3 3 4 4 （3）.设垂准仪距 A 坐标板的距离为 45 米，距 B 坐标板的距离 为 5 米。距离之差等于 40 米。按下式计算四各方位的观测值之差 S =(a -b )， S =(a -b )，S =(a -b )，S =(a -b )。 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 2．测量模型的建立 计算垂准仪激光轴的一测回铅垂度测量值，以秒为单位， 取四各方位的平均值得到垂准仪激光轴的铅垂度 Q ((a-b )+ (a -b )+ (a -b )+ (a -b )) （1） 4 40000 1 1 2 2 3 3 4 4 式中 ρ –206265″ 4表示 4 个方位 400000 —表示 A,B 直角坐标板距垂准仪的距离差 （mm） 利用激光垂准仪测设铅垂线时，需要在四各方位上观测，构成 一个完整的测回。实际作业时，需要测定的测回数，根据精度的 要求决定。 在激光垂准仪的 校准中，需要重复测量 10个测回。计算激光 垂准仪激光轴的铅垂度。以提高校准的精度。 垂准仪激光轴的铅垂度的校准值 S=( 10 Q)/10 (2) 1 上式是提供给客户的校准结果. 3 方差和传播系数 3.1 2 的传播系数c u (a) a 将式（1）代人式（2）得： S=( 10 Q)/10 （（(a-b )+ (a -b )+