GB 10156-1997 水准仪

10156协曰本标准非等效采用前苏联国家标准准仪通用技术条件，其中水准仪1 2857. 1(光学和光学仪器大地测量仪器精确度测试的野外方法第一部分：水准仪进行修订的。本标准与前苏联国家标准前苏联标准中有水准标尺的要求，而我国已制定了31 001大地测量仪器水准标尺专业标准，故本标准不包括水准标尺的内容。2关于水准仪系列的分类，前苏联标准的规定不够合理，本标准根据国际和国内实际情况作了适当修改。3关于1 苏联标准中规定需建立三个水准点；而在1国际标准草案中则是通过同一台仪器位置变动，在不同时间内观测水准标尺不同零位偏差的两观测系列，根据数理统计原理得到水准仪1 可靠度为0. 95。这种方法具有国际先进性，较为科学、合理，所以本标准采用这一试验方法。本标准与前版标准的重要技术内容的改变情况如下：1。由于160准仪系列及其基本参数、0156准仪技术条件和 13001准仪试验方法三项国家标准相互不协调，使用不方便，故本标准将其合并为一。2前版标准中对水准仪分类过于死板，客观上限制了我国水准仪的发展。本标准根据市场经济发展需要进行修订，使型号与标准偏差相匹配，满足国内外用户的需要，也符合国际上水准仪发展趋势。由于无用户需要，因此本标准不列此等级。掉了原野外测试方法二，增加了室内检测方法，增强了标准的可操作性。4前版标准中1 测站的试验方法，使生产厂和检测部门长期无法贯彻。本标准采用了2857. 1国际标准草案中规定的方法，使本标准具有国际水平。 1. 1标准中验收规则一章改为抽样。本标准从实施之日起，同时代替160B 10156 13001录标准的附录标准由全国光学和光学仪器标准化技术委员会提出。本标准由全国光学和光学仪器标准化技术委员会归口。本标准起草单位：上海光学仪器研究所、北京测绘仪器厂、江西光学仪器总厂、苏州第一光学仪器厂、北京光学仪器厂、武汉光学仪器厂、苏州金光光学仪器厂、南京测绘仪器厂、镇平光学仪器厂。本标准主要起草人：翁吟渊、陈国庆。中华人民共和国国家标准水准仪 10156一1997160- 910156 13001一911范围本标准规定了气泡式和自动安平水准仪的系列及其基本参数、技术要求、抽样、试验方法。本标准适用于气泡式和自动安平水准仪。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。146828用于连续批的检查）829用于生产过程稳定性的检查）2897等水准测量规范2898等水准测量规范 1546400226134234330 00235 82050)/2 )/2 10156一1997表1（完）参数名称单位高精密精密普通自动安平补偿性能补偿范围（）士8安平时间30 002的规定。 2系列高精密精密普通1 下限值应不超过所规定标称值的5%望远镜十字丝中心（1/2直径范围内）附近分辨力按公式（1)计算：，120二二1少（1）式中：a分辨力，(11)镜有效孔径，mm;k常数，透镜系统k=1. 2，反射镜及透镜和棱镜系统k=1. 5;透镜和测微平板系统k=1. 下限值不应超过所规定标称值的5%望远镜从50 3 6，其他系统透过系数应不小于0. 5 差和彗差。轴置中误差应不超过管状水准泡角值的1/应有明显停滞和跳动现象，测微器全程行差不大于1个分格值。 ,B/T 10156一1997表4（“）对自动安平水准仪5序号特性高精密精密普通1安平误差不大于，（”）倾斜1时补偿器系统误差），()/1-+400C 速度98 m/s(10 g)、脉冲持续时间为6 00次的冲击试验。4. 15仪器在包装运输条件下，应符合002的要求，其中高温55C，低温一40C，自由跌落高度250 面修饰必须牢固，仪器密封性良好。膜、油迹和引人注目的气泡、道子、麻点、灰尘等影响成像质量的现象存在，分划线及标注应粗细均匀，明显清晰。脚架、仪器与三脚架之间的连接和分划板应分别符合146,Z$ B B 动机构运转应均匀、平滑、舒适，无明显空回现象，制动机构应有效发生作用。各校正螺丝应校正方便、稳定可靠并有足够校正范围。收检验）正常生产每批合格产品。 品在下列情况之一时应进行型式检验：a）新产品或老产品转产；b正式生产的产品在结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时；c）正常生产时，定期或积累一定产量后，应周期性进行一次性检验；d）产品长期停产后，恢复生产时；e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；f)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。828正常检查一次抽样检验，检验水平选用合格类别和合格质量水平（表60 10156一1997表6不合格类别技术条款1, 6,4. 17,2. 2 829一次抽样检查，判别水平选用(抽样方案见表7合格质量水平表7不合格类别技术条款1,4. 1230A,=O,R。1,R。2,X= 验应在良好的气候条件下进行；b）A,距约为50 m ;b）将仪器大致置于A,B/T 10156一1997。）将水准仪精确整平，首先对两标尺读取后稍为变动三脚架位置与高度，精确整平仪器，再一次对两标尺读数，按此方法进行20次认：和 d)两水准标尺互换位置用上述方法进行另外20次观测（),(3):l;”“一（2）i1，。二，201k”一（3）k21，40算术平均值4)：20Y, l;120 X艺1一l;（4）1一20 一 公式（5),(6):C;2（5）i1，20Ck1，,40（6）验算如下： C。艺间。c一自由度f=38的50 ),(8):20 40）i=1 k=21：一（8）1 )： 二二二，IJ 1/10 了2 v 5v（9）记录计算表格见附录A（标准的附录）读数显微镜）一只，圆形孔板一块。直于物镜光轴设置一圆形孔板，孔板圆形孔的直径小于物镜通光孔径。将望远镜调焦至无穷远，目镜的屈光度圈调至零位，用漫射光照明孔板，在望远镜出射光瞳平面处可得孔板圆孔的像，它的直径可用倍率计（或读数显微镜）测得。0)计算：二：；刀，。二（10） 10156一1997式中：r望远镜放大率，倍；D孔板圆形孔的直径，孔板圆形孔像的直径，35 003分辨力板的平行光管一台。准平行光管，将望远镜调焦使其清晰地观察平行光管中的分划板，分辨力的测定需要在望远镜分划板十字丝中心上下、左右视距丝附近五个位置上进行。以其中最大值作为望远镜的分辨力。试验程序和结果的计算望远镜物镜前不装圆形孔板，远镜有效孔径按公式（11）计算：D,D “”（11）式中：厂望远镜放大率，倍；远镜物镜有效孔径， o望远镜出射光瞳直径，确度不低于0. 2 密准线仪测微手轮置于中间位置，使准线仪的近点目标大致成像在被检仪器视场中央。微动被检仪器调焦手轮，使仪器十字丝交点准确对准无穷远点的准线标志，然后调焦至准线仪近点。目标若不在仪器十字丝交点上，利用仪器本身与准线仪调整螺旋，使近点标志与仪器十字线交点重合。如此反复进行，直至准线仪上远点与近点目标均在被检仪器十字丝交点上。将水准仪望远镜依次照准准线仪上5,10,20,30,50 测微器读数不少于五个点，为往测。接着从50 上半测回。松开准线仪镜管固定螺钉，并将准线管旋转1800，固定后，按上条进行观测，为下半测回。由测量数据求出各测点的平均值ab) a，乘以测微器格值c）求取平均值2):h，一h（12）d)求取距离平均值3):D、一D“（13）e）求取视准线倾斜系数4) :艺(,2E(,（14） 10156一1997f)计算调焦运行误差值乙见公式（15)：AK。（15）一平坦场地上选一中心点A，以圆周上用一木桩（桩顶订一圆帽钉），标出。,1,2,3,4,5各点，并使。点至10.m（应用钢卷尽丈量），圆周上各点的位置，应使自照准各点标尺时能有良好的亮度，布置见图2,返测圆周上1至5点对应于。点的高差，共四个测回，各测回间应用脚螺旋变更仪器高度，观测前仔细调焦，观测时不得重新调焦。置仪器于0点上，往返观测1测回间应用脚螺旋变更仪器高度。为基点，计算出其他各点对。点的高差，比较仪器在各个位置上各点对0点的高差之差（需进行视线倾斜改正），求出调焦运行时因视轴变化所引起的标尺读数变化，试验用计算表格见附录分球接收器及光源。有小孔光源（透射光源），使球形平行光管射出平行光束，调节可变光栏，全部进入积分球接收器，测得入射光通量被检仪器置于平行光束中，调整至共轴位置，测得通过被检仪器望远镜的光通量Fn 3试验结果的计算望远镜透过系数6)计算：。（16式中：射光通量，1m;过系数的光通量, 试验程序以观察望远镜中星点像的情况来判断像差。6试验程序将测微平行光管物镜与被测望远镜物镜相对并大致等高，瞄准被测望远镜下丝，读数为A,；瞄准被测望远镜上丝，读数为Az o A A：为一测回，共测三测回。7）计算：K“（17）式中：K乘常数；(A：一A,)，（”）。8)计算：K0000“。一（18）式中：距乘常数误差，；测回乘常数三脚架）一个。三脚架）上，旋转望远镜使其与任意二个脚螺旋的连线平行，调节此二个脚螺旋，使管状水准泡的气泡居中（或符合）。旋转望远镜1800，观察气泡是否居中，若不居中则利用脚螺旋及微倾螺旋各调节水准泡气泡偏移量的一半，使气泡居中。旋转望远镜900，观察气泡是否居中，若不居中，调节另一脚螺旋使其居中。旋转望远镜回到原起始位置，观察气泡是否居中，若不居中则重复上述操作过程，直至水准气泡在二位置上均能居中。转动望远镜至任意位置，观察气泡是否移动。望远镜在各个任意位置时气泡对中心位置的最大偏离值之半，即为竖轴置中误差。注：若水准泡没有刻度，应去掉水准泡外壳，并贴上画有已知格值的分划纸条。试验程序距标尺5 进和旋出光学测微器进行往返测量，需测8个测回。每测回的往测：用倾斜螺旋使气泡精密符合（以后在一测回中须严格保持倾斜螺旋的位置不变），然后将光学测微器精确对准分划线，读取分划线注记号及测微鼓读数，继续旋进测微器，使望远镜楔形平分丝对准相隔4 往测8测回；每测回返测应在往测后立即进行，按相反的顺序用旋出测微鼓的方法，对准往测时所用的二分划线读数，需返测8测回。每测完二个测回后，应变更仪器或分划尺高度，以使每二个测回各观测分划尺上的不同分划间隔。以及每测回中对准分划尺二次 10156一1997所测分划线的测微器读数1，之差，计算分划尺各分划间隔相应的测微器上的分划数。然后按各分划间隔的检定长度计算光学测微器的分划值，最后取8个测回的平均数为测定的结果，计算表格见附录试验程序置分划尺离水准仪不大于15 温度t：和时温差300一温度读取的读数不应少于4个，当温度由t,向t：转变时（转变时间稳定0. 5 h )，应保证仪器的位置不变。9）计算：P式中：)/0C;划尺读数差，t温度差，；：分划尺与水准仪距离，弧度化为角度，p=206 265微平行光管。被检仪器圆水泡居中。用被检仪器脚螺旋使仪器倾斜后，立即回复原来位置，用测微平行光管瞄准并读数，共测15次。0）计算：m：一士丫0）式中：平误差，（）；V;测值与其均值差，（”）；准直测微平行光管（测高精度仪器用光电自准直测微平行光管），小角度倾斜仪。仔细整平。使自准直测微平行光管十字丝中心对准被检仪器十字丝中心。调节小角度倾斜仪，每倾斜2在测微平行光管内读得一数。对高精密、精密自动安平水准仪测二测回；普通级自动安平水准仪测一测回。旋转小角度倾斜仪900，重复上述顺序得另一方向的补偿误差即为归零值b。的最大值，换算到每分的秒数，以各测回的平均值为测定值。补偿误差计算见附录 启高温箱开关，以每分钟不大于1的升温速度升至45士2C，保温2h。取出仪器立即目视和手感检查仪器各部分的润滑油脂有无流失现象，各转动部分有无不灵活现象，电镀及油漆表面有无脱皮或起泡，视场内有无影响读数及光学零件有无脱胶等现象。试验程序将水准仪置于低温箱中，开启低温箱开关，以每分钟不大于1的降温速度从常温降至一25士2C，保温2h。取出仪器立即目视和手感检查仪器各部分的润滑油脂有无凝固、各转动部分有无咬紧、阻滞和转动不灵活现象，光学零件有无脱胶，视场内有无影响读数等现象。002进行。002进行各项试验。616外观质量目视检验。61了光学零件质量目视检验。脚架、仪器与三脚架之间的连接水准泡、三脚架、仪器与三脚架之间的连接和分划板分别按146,343,261,342进行检验。标志、包装、造厂商标（或厂名）；b)型号；c）编号。了 15464的要求。了2包装仪器包装应符合 15464的规定。了3运输a)搬运和放置按照运输箱上的标志进行，严格遵守搬运和运输上的一切规则b）不允许和易燃、易爆、易腐蚀的物品同车装运；c)装车齐整、平稳、牢固，不得超高、超重； 10156一1997d)运输时有防雨、防日晒、防撞击和防跌落措施。7库房应符合下列要求：a)贮存温度与湿度应按002的要求；b)库房应具有良好的通风、隔热、保温、排水、防震、防火等设施。8其他在用户遵守保管和使用规则条件下，从发给用户之日起一年内仪器因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，制造厂应无偿地为用户修理或更换，但仪器在运输途中或仓库中不应超过三个月（即出厂之日起至开始使用之日止）。否则保证期将相应缩短。 10156一1997附录A（标准的附录）试验用计算表格1 始位置）二测回（标尺互换）读数计算读数计算前视后视高差偶然误差前视后视高差偶然误差观测值和计算八1 cz= (i=1 ,2，20)l,=: =l,2,，40)lk= 1770二2一20。40。一。较差d =一艺 7 厂一一了S， 4n：若拼二=S v 10S=于一(50 2调焦运行误差方法计算一见表器编号：年月日检定者：记录者：观测者距离2. 704. 205. 405. 572542. 3. 611. 68. ) 16一0. 一（h +,A)微器格值H=n=h， 一 4802 10156器：观测者：表间：仪器在圆心尺距离返。一L; _H、h，之平均数为h=从H、= h,田、一(30A+ (30一s)K。才叹了二叹弋尸I 10156一1997仪器：日期：温度：表录者：观测次序安平误差备注测微器读数V，V?123456789101112131415平均值艺艺m，一士V?测者：测试者：记录者：时间：倾角往测返测往返差产往返读数平均数) /B/T 10156一1997仪器：日期温度：表录者：测回分划线号数测微器读数旋进减旋出分划尺的分划间隔测微器分划值以测微器分划计标准尺检定的长度测）旋出（返测）平均数准的附录）是得自属于同一总体的两个试样，也不管水准标尺的零位偏差是否相等，标准偏差 1 水准标尺零点偏差不同而引起差值d，以便对结果作出解释，并回答下列问题：a)计算出的标准偏差，还是小于另一预定的值。？b)假定两个试样具有相同的自由度，那么测量这两个试样得出的两个标准偏差S，和S：是否可以认为是属于同一总体？这两个标准偏差S，和S：可能得自：同一仪器不同观测者的两测量系列；同一仪器不同时间的两观测系列；不同仪器的两观测系列。）标尺零点偏差的差值a,叮d=0. 95，按照设计假设自由度为f=38:a)如果满足以下条件，理想假设规定不排除可以根据经验确定标准偏差S。小于或等于预定值+ 10156一1997这些条件是：95了-)e 38、。、。 53. 38. 19否则，理想假设就被排除。b）如果满足以下条件，两个不同试样1和2，不管试验显示所测得的标准偏差S,和S：是否属于同一总体，不排除可根据理想假设的。1一。：，这些条件是：1Ff.f(2)1、2 Fff(,)919V975拼想假设就被排除。c）如果满足以下条件，不排除可设定平均值这些条件是：Sd一。/2) d、瓮X 2. 02否则，理想假设就被排除。如果观测次数不同，则引起自由度以及相应的测试值9 c)）和，的变化（可参考有关统计学的资料）。2举例 10156一1997表481 0171 0611 0481 0121 0511 0541 0381 0361 0521 0311 0281 0391 0401 0311 0501 0561 0281 0341 0491 2321 2001 2451 2311 1951 2351 2381 2211 2191 2351 2141 2121 2221 2231 2131 2331 2391 2121 2181 2321841831841831831841841831831831831841831831821831831841841833 122232425262728293031323334353637383940乏1 0051 0131 0351 0571 0451 0271 0091 0171 0301 0341 0431 0371 0251 0501 0391 0241 0301 0411 0121 0191 1881 1961 2181 2411 2281 2111 1921 1991 2131 2161 2261 2201 2081 2321 2221 2071 2141 2251 1961 2021831831831841831841831821831821831831831821831831841841841833 6620. 2. 2结果d0. 2 4. 00 1 F :0一。1. 93 1. 93 2. 3统计试验试验实例依照问题a);1. 00 93 00 1. 19显然上述不等式不能成立，所以根据经验确定标准偏差小于或等于生产厂预定值。a=1. 00 验实例依照问题b),S,30以由同一方式用同一台仪器在不同时间得到的两个标准偏差 10156一19971. 93 验实例依照间题c);d0. 2 . 19 2 . 19 以水准标尺零点偏差设其相等的理想假设不被排除。附录C（提示的附录）参考方法角平行光管一台。器整平后，旋转望远镜至任意位置，观察圆形水准泡的偏离情况。”，用读数显微镜对准望远镜目镜，看清目镜最后镜面上的斑点，记下读数。移动读数显微镜使望远镜出射光瞳成像清晰，在轴向刻尺上记下读数，二读数差即为所测距离。目镜零分划误差和调节范围1试验工具屈光度管一个。2试验程序2.，零分划误差月月月屈光度管刻尺示于“0”位，把屈光度管置于目镜后，转动望远镜目镜，使望远镜分划板上成像清晰，读出此时望远镜目镜屈光度圈上的数值作为测定值。2. 2调节范围上述位置将屈光度管移动至5(或一5)屈光度处，转动望远镜目镜，观察其分划成像能否清晰。望远镜中观察该目