JJG 2102-2013因瓦条码水准标尺

中华人民共和国测绘地理信息计量检定规程JJG(测绘)2102—2013因瓦条码水准标尺InvarBar-CodedLevellingStaffs2013-10-01实施国家测绘地理信息局发布JJG(测绘)2102—2013引言 1范围 2引用文件 3术语和计量单位 4概述 5计量性能要求 6通用技术要求 7计量器具控制 7.1检定条件 7.2检定项目 7.3检定方法 7.4检定结果处理 7.5检定周期 附录A标尺分划面弯曲差(矢距)检定记录及计算示例 (8)附录B标尺中轴线与标尺底面的垂直度检定记录及计算示例 附录C一副标尺零点差之差检定记录及计算示例 附录D标尺基本码分划误差检定记录及计算示例 附录E标尺米间隔长度平均值与标称值之差检定记录及计算示例 附录F一副标尺零点差之差检定方法(平台法) IJJG(测绘)2102—2013Ⅱ本规程按JJF1002—2010《国家计量检定规程编写规则》,对CH/T8020—2009《因瓦条码水准标尺检定规程》进行了编辑性修改和内容完善。JJG(测绘)2102—20131因瓦条码水准标尺检定规程与因瓦条码水准标尺配套使用的数字水准仪的检定，应按JJG(测绘)2101执行。2引用文件JJG(测绘)2101数字水准仪凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。以下术语和定义适用于本规程。3.1竖向检定系统verticalcomparatorsystem由精密位移基准、机电控制机构和影像传感器等组成的能使标尺沿竖直方向平稳移动和测量的检定装置。4概述因瓦条码水准标尺是用于水准测量的工具，与数字水准仪配套使用。因瓦条码水准标尺是由因瓦带和铝合金尺身构成，尺带上具有不等宽的黑黄相间条码，下端固定在标尺底板的钢套上，上端用弹簧以一定的拉力拉紧。目前，市场上因瓦条码水准标尺的主要制造商有瑞士徕卡、日本索佳、日本拓普康以及美国天宝(蔡司)等。因瓦条码水准标尺分划形式参见图1;因瓦条码水准标尺相关参数参见表1。a)瑞士徕卡b)日本索佳c)日本拓普康d)美国天宝(蔡司)JJG(测绘)2102—20132表1因瓦条码水准标尺相关参数项目名称生产厂家瑞士徕卡日本索佳日本拓普康美国天宝(蔡司)标尺编码的分划类型相关法编码随机双面码相位式编码几何法编码基本码宽度/mm标尺的标称长度/m标尺的实际长度/m5.1标尺上圆水准器安置的正确性计量性能要求见表2。5.2标尺分划面弯曲差(矢距)计量性能要求见表2。5.3标尺中轴线与标尺底面的垂直度计量性能要求见表2。5.4一副标尺零点差之差计量性能要求见表2。5.5标尺基本码分划误差计量性能要求见表2。5.6标尺米间隔长度平均值与标称值之差计量性能要求见表2。表2计量性能要求序号检定项目计量性能要求1标尺上圆水准器安置的正确性2标尺分划面弯曲差(矢距)3标尺中轴线与标尺底面的垂直度4一副标尺零点差之差5标尺基本码分划误差偏差标准差6标尺米间隔长度平均值与标称值之差6.1标尺的顶端和底端均应装有稳固的金属护套，其底面应平整，且应与标尺分划面垂直，底面应与分划的零点一致。6.2距离标尺底端1.1～1.3m处应装有手柄，手柄应转动自如、锁紧可靠。尺身的两旁应有凸出的边条。6.3标尺因瓦带与尺身两端连接应牢固。6.4标尺尺身上应安装圆形水准器。水准器的安装应牢固可靠，调整应方便。6.5标尺因瓦带表面应平整光洁，不得有明显的划痕等瑕疵。JJG(测绘)2102—201336.6标尺尺身上应标明厂商或制造商及标尺的型号和编号。6.7使用中和修理后的标尺，允许有不影响水准标尺测量准确度的外观缺陷。7计量器具控制7.1检定条件7.1.1检定标尺的室温为(20±2)℃,每小时温度变化不应大于1℃,检定前应将被检标尺放置在检定实验室内，平衡温度的时间不少于8h。7.1.2用于因瓦条码水准标尺检定的数字水准仪应在检定合格后使用。7.2检定项目检定项目和检定器具见表3。表3检定项目和检定器具序号检定项目检定器具检定类别首次检定后续检定使用中检查1外观十十十2标尺上圆水准器安置的正确性0级基础平台(规格：300mm×十十十3标尺分划面弯曲差(矢距)0.5mm分划钢直尺十十十4标尺中轴线与标尺底面的垂直度0.5mm分划钢直尺、经纬仪、2级基础平台(规格：300mm×300mm)、0.02mm/m框式水平仪十一十5一副标尺零点差之差双频激光干涉仪十一十6标尺基本码分划误差双频激光干涉仪或其他标准装置(标准偏差≤5μm)十一十7标尺米间隔长度平均值与标称值之差双频激光干涉仪或其他标准装置(标准偏差≤5μm)十一十注：检定类别中，“+”为必检项目，“—”为可选项目。7.3检定方法7.3.1外观目视与操作检验按第5章的规定执行。7.3.2标尺上圆水准器安置的正确性将水准尺安置在已精确整平的基础平台上，此时，圆水准气泡应居中，否则应调整使气泡居中。JJG(测绘)2102—201347.3.3标尺分划面弯曲差(矢距)将标尺侧放在桌面上，通过标尺两端拉一细线，用钢直尺在标尺分划面的两端及中央分别量取标尺分划面至细线的距离，各读数2次，取均值分别记为A₁、A₂和A₀,见图2。两端读数的平均值与中间读数的差值即为弯曲差△=Ao-(A₁+A₂)/2。图2标尺分划面弯曲差(矢距)检定示意标尺分划面弯曲差(矢距)检定记录及计算示例参见表A.1。7.3.4标尺中轴线与标尺底面的垂直度用框式水平仪将精密基础平台整平，在距基础平台5～10m处安置经纬仪，用钢直尺标出标尺因瓦带两端的中心位置A和B,见图3。图3标尺中轴线与标尺底面的垂直度检定示意JJG(测绘)2102—20135在基础平台上放置标尺，用经纬仪照准因瓦尺带上端的中心点A,纵向转动望远镜，标示出望远镜十字丝在尺带下端的位置A'。用钢直尺量取A'点和B点之间的水平距离，其与A、B两点间垂直距离之比即为标尺中轴线与标尺底面的垂直度qv,计算方法见公式(1)。分别使用经纬仪正、倒镜位置以相同的方法观测一次并取均值，再偏转标尺90°,重复上述操作。取标尺两个放置方向上的计算值的较大值作为检定结果。Sxa——A'点和B点之间的水平距离，mm;标尺中轴线与标尺底面的垂直度检定记录及计算示例参见表B.1。7.3.5一副标尺零点差之差检定应在由双频激光干涉仪、导轨、标尺尺槽、带有光学显微镜的可移动工作台和可移动棱镜等构成的专用检定装置(见图4)上进行。在检定装置上的尺槽内安置标尺，用光学显微镜瞄准检定装置上的参考零位，激光干涉仪计数置零；在标尺上任选定3个被测条码，然后移动工作台，使光学显微镜依次瞄准被选条码分划的同向边缘，记录激光干涉仪的测量数据，移动工作台回到参考零位，记录归零差；归零差不应大于0.010mm,否则所测数据无效，应重测。图4一副标尺零点差之差检定装置示意在该检定装置上安置一副标尺中的另一根标尺，在标尺上选定与上一根标尺相同的条码，重复上述操作。计算一副标尺相同条码观测数据的差值，取三个差值的均值作为检定结果。一副标尺零点差之差检定记录及计算示例参见表C.1。一副标尺零点差之差也可参照附录F中所示方法(平台法)进行检定。7.3.6标尺基本码分划标准差、标尺米间隔长度平均值与标称值之差7.3.6.1检测装置检定应在由双频激光干涉仪、CCD影像传感器、运动导轨和驱动装置等构成的专用竖向检定系统上(见图5)进行。JJG(测绘)2102—20136图5竖向检定系统示意7.3.6.2数据采集使双频激光干涉仪预热至少30min,将标尺安置在导轨上的尺槽内。将起始位置调整到距标尺底部约0.20m的某一分划的下边缘。启动检定系统，标尺匀速移动，标尺条码影像经由CCD影像传感器逐帧采集至计算机，同时，计算机实时自动记录双频激光干涉仪和温度传感器的读数。标尺移动1.60m或2.60m(分别对应于2m或3m尺长的标尺)之后，数据采集结束，标尺回到起点并记录起点位置双频激光干涉仪读数。检定开始与结束时起点位置的两次双频激光干涉仪读数之差不应大于0.010mm。7.3.6.3数据处理7.3.6.3.1标尺基本码分划误差对采集的标尺条码分划影像数据进行处理后得到标尺条码分划的位置p,(t=1,2,设在p₁中无重复地找出了n个标尺基本码宽观测值l;(i=1,2,…,n),则JJG(测绘)2102—20137式中：l;——第i个标尺基本码宽观测值，mm;△——标尺基本码分划偏差，mm;d——标尺基本码宽标称值，mm;o——标尺基本码分划标准差，mm。标尺基本码分划误差检定记录及计算示例参见表D.1。7.3.6.3.2标尺米间隔长度平均值与标称值之差设在l;中无重复地找出了n个标尺米间隔长度观测值M;(i=1,2, ,n),则式中：y——标尺米间隔长度平均值，mm;M;——第i个标尺米间隔长度观测值，mm;om——标尺米间隔长度标准差，mm;θm-标尺米间隔长度平均值与标称值之差，mm;y₀——标尺米间隔长度标称值，mm。标尺米间隔长度平均值与标称值之差检定记录及计算示例参见表E.1。7.4检定结果处理经检定符合本规程要求的因瓦条码水准标尺发给检定证书；不符合本规程要求的发给检定结果通知书，并注明不合格项目。7.5检定周期因瓦条码水准标尺的检定周期一般不超过1年。JJG(测绘)2102—20138附录A标尺分划面弯曲差(矢距)检定记录及计算示例表A.1标尺分划面弯曲差(矢距)检定记录及计算示例观测值均值读数A₁/mm读数A₂/mm读数A。/mm标尺分划面弯曲差(矢距):△=A。-(A₁+A₂)/2=3.5-1.875=1.625(mm)JJG(测绘)2102—20139附录B标尺中轴线与标尺底面的垂直度检定记录及计算示例仪器编号：标尺尺面方向正对经纬仪偏转90°经纬仪度盘位置盘左盘右盘左盘右钢直尺量测值/mmA'、B两点水平距离均值SAg/mmA、B两点垂直距离D/mm2800.002.750.00标尺中轴线与标尺底面的垂直度q/(')垂直度检定结果φ./(')JJG(测绘)2102—2013附录C一副标尺零点差之差检定记录及计算示例表C.1一副标尺零点差之差检定记录及计算示例标尺编号No.14924标尺编号No.14925差值/mm双频激光观测值/mm置零条码1条码2条码3归零JJG(测绘)2102—2013附录D标尺基本码分划误差检定记录及计算示例0.0040—0.00120.00790.00130.0006一0.0016一0.0005—0.0030-0.0026—0.0001-0.0036—0.0005—0.00010.0011—0.0017一0.0014—0.0022-0.00250.0037一0.00550.0050—0.0068—0.0024-0.00520.0074—0.00340.00240.00060.00250.0002一0.0018-0.00110.00250.00180.00120.0015一0.0010一0.00580.0023—0.00640.0061一0.0039—0.00180.0001—0.0010一0.0017—0.0061—0.00070.00470.00590.0014—0.0014一0.0015—0.0019—0.00930.0009—0.00050.0043—0.00400.0063—0.00310.0023—0.00530.0036一0.00670.0022一0.00620.0031—0.00410.0050—0.0028一0.00000.0038—0.0012-0.00360.0041一0.0001—0.0019—0.0000—0.0011-0.0016—0.0019—0.00340.00310.00010.00140.00020.0090-0.00650.0074一0.00480.00440.00110.0031-0.00120.0000—0.0019一0.0004—0.00300.00420.0087—0.00350.00030.0012一0.0013—0.00090.00740.00630.00080.00140.0036—0.00290.00110.0004—0.00210.00390.00030.00110.0037-0.0006一0.0031—0.00430.0005—0.0006一0.00270.0062—0.0015—0.00450.0011一0.00570.0065—0.00340.0053一0.0067—0.0004—0.0022—0.00020.00130.0053—0.00230.00420.0006—0.00500.0018一0.00390.0032—0.00370.0057—0.00290.00100.00100.00130.0009—0.0051一0.00210.0063—0.00290.00260.00210.00130.00020.00400.0082—0.0081—0.00920.0013一0.00070.00000.00350.0017—0.0001—0.0008—0.00190.00050.00020.0028—0.00010.0008一0.00320.00620.00350.0029一0.00150.0041—0.0006-0.00000.0019—0.00610.0001一0.0013一0.00040.00300.00290.0021—0.0023—0.00060.00050.00100.0019—0.0008一0.00060.00060.00350.0038—0.00070.0019—0.00270.0016一0.00370.0018—0.0021—0.0001—0.00330.00470.00030.00230.00590.00380.0055—0.00710.00740.0017标尺基本码宽观测值个数：n=222标尺基本码分划偏差：△=-0.0093mm标尺基本码分划标准差：o=0.0036mmJJG(测绘)2102—2013附录E标尺米间隔长度平均值与标称值之差检定记录及计算示例表E.1标尺米间隔长度平均值与标称值之差检定记录及计算示例标尺米间隔长度观测值M;/mm999.9930999.9937999.9949999.9943999.9832999.9923999.9863999.9845999.9885999.9955999.9874999.9948999.9899999.99+3999.9939999.9963999.9950999.9933999.9934999.99