JJF 2321-2025 激光标线仪校准装置校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2321—2025激光标线仪校准装置校准规范CalibrationSpecificationforCalibrationDevicesofLaserMarkers2025-09-08发布2026-03-08实施国家市场监督管理总局发布JJF2321—2025激光标线仪校准装置校准规范CalibrationSpecificationforCalibrationDevicesofLaserMarkers→→→→→→→→→→→→→→→→JJF2321—2025归口单位:全国测绘地理信息专用计量测试技术委员会主要起草单位:浙江省质量科学研究院上海市计量测试技术研究院江苏省泰州市计量测试院参加起草单位:广西壮族自治区计量检测研究院北京拉特激光精密仪器有限公司本规范委托全国测绘地理信息专用计量测试技术委员会负责解释本规范主要起草人:金挺(浙江省质量科学研究院)张丰(上海市计量测试技术研究院)王俊(江苏省泰州市计量测试院)参加起草人:梁琦(广西壮族自治区计量检测研究院)王瑛辉(浙江省质量科学研究院)朱进(浙江省质量科学研究院)刘明坤(北京拉特激光精密仪器有限公司)JJF2321—2025Ⅰ引言 1范围 (1)2引用文件 (1)3概述 (1)4计量特性 (2)4.1测量目标水平偏差 (2)4.2测量目标竖直偏差 (2)4.3测量目标间水平夹角 (2)4.4测量目标间垂直夹角 (2)4.5测量目标分划误差 (2)5校准条件 (2)5.1环境条件 (2)5.2测量标准及其他设备 (2)6校准项目和校准方法 (3)6.1测量目标水平偏差 (3)6.2测量目标竖直偏差 (3)6.3测量目标间水平夹角 (4)6.4测量目标间垂直夹角 (4)6.5测量目标分划误差 (4)7校准结果表达 (5)8复校时间间隔 (5)附录A激光标线仪校准装置原始记录格式示例 (6)附录B校准证书(内页)格式示例 (9)附录C测量目标水平偏差测量结果的不确定度评定示例 (10)附录D测量目标竖直偏差测量结果的不确定度评定示例 (12)JJF2321—2025ⅡJJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制定的基础性系列规范。本规范为首次发布。1激光标线仪校准装置校准规范1范围本规范适用于激光标线仪校准装置的校准。2引用文件本规范引用了下列文件:JJG1—1999钢直尺检定规程JJG949-2011经纬仪检定装置检定规程JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3概述激光标线仪校准装置(以下简称校准装置)是一种用于校准激光标线仪的专用设备,一般包括水平激光线校准组件和竖直激光线校准组件两部分。校准组件由检校工作台和一组具有准确示值且位置关系固定的测量目标组成。测量目标一般有直角坐平(或竖直)激光线在应用空间中的位置关系,来校准激光误差。校准装置的结构如图1和图2所示。1ωω1ω12ω1(a)水平校准组件(b)竖直校准组件图1直角坐标板式或位置传感器式测量目标的校准装置结构示意图1—测量目标;2—检校工作台;3—被检仪器JJF2321—20252ωωωω1243(a)水平校准组件(b)竖直校准组件(a)水平校准组件图2平行光管式测量目标的校准装置结构示意图1—测量目标;2—检校工作台;3—被检仪器;4—显示器4计量特性4.1测量目标水平偏差。4.2测量目标竖直偏差。4.3测量目标间水平夹角。4.4测量目标间垂直夹角。4.5测量目标分划误差。5校准条件5.1环境条件5.1.1校准工作应在室内常温下进行。5.1.2实验室应保持干燥、清洁。校准装置应不受振动影响。5.2测量标准及其他设备测量标准及其他设备见表1。表1测量标准及其他设备序号设备名称技术要求1经纬仪或全站仪1.准确度等级:DJ1级或Ⅰ级;2.测量目标为位置传感器时,望远镜内应具备可见可调焦激光发射功能2水准仪DS1级或DSZ1级3读数显微镜分度值:0.01mm4三维位移台1.位移范围:±10mm;2.位移最大允许误差:±0.01mm注:以上设备可在满足校准要求的前提下选择使用。JJF2321—20256校准项目和校准方法6.1测量目标水平偏差6.1.1平行光管式测量目标Pi=ai×t(1)将水准仪安置在工作台上,升降工作台使水准仪与水平校准组件中的平行光管大致等高并整平仪器。用水准仪依次照准平行光管,在分划板上读取水准仪横丝所在位置的读数ai(i=1,2,3),按公式(1)Pi=ai×t(1)式中:Pi—测量目标水平偏差,(″);t—平行光管分划板标称格值,(″)/格。6.1.2直角坐标板式测量目标在距离测量目标适当位置架设水准仪,调整水准仪高度与水平校准组件中的直角坐标板中心大致等高并整平仪器。用水准仪依次照准水平校准组件中各直角坐标板,读取i(i=1,2,3,4)(单位:mm)作为校准结果。将经纬仪(或全站仪)安置在工作台上,升降工作台使仪器光轴与水平校准组件中的近点测量目标中心大致等高并整平仪器。先将仪器望远镜调至水平位置并照准近点测量目标中心,开启仪器激光,转动仪器望远镜并调焦使激光点在测量目标上清晰成像,读取激光点在近点测量目标上的坐标值Y1(单位:mm);然后用仪器分别照准各远6.2测量目标竖直偏差6.2.1平行光管式测量目标将经纬仪(或全站仪)安置在工作台上并整平仪器,先用仪器盘左位置照准竖直校准组件中的中间位置平行光管,在光管分划板上读取仪器竖丝所在位置的读数a左1;然后转动仪器望远镜,分别照准高、低点平行光管,在分划板上读取仪器竖丝所在位置的(1)计算各测量目标竖直偏差Pi作为校准结果。(1)计算各测量目标竖直偏差Pi作为校准结果。6.2.2直角坐标板式测量目标将经纬仪(或全站仪)安置在工作台上并整平仪器。先用仪器盘左位置照准位于竖直校准组件中间位置的直角坐标板,在直角坐标板上读取仪器竖丝所在位置的坐标值X左1(单位:mm);然后转动仪器望远镜,分别照准高、低点直角坐标板,在各直角坐3,右,,;ii3JJF2321—202546.2.3位置传感器式测量目标将经纬仪(或全站仪)安置在工作台上并整平仪器。先用仪器盘左位置照准中间位置测量目标,开启仪器激光,转动仪器望远镜并调焦使激光点在测量目标上清晰成像,读取激光点在中间位置测量目标上的坐标值X左1(单位:mm);然后转动仪器望远镜,2,3);然后转动仪器至盘右位置,重复上述操作,读取2,3);然后转动仪器至盘右位置,重复上述操作,读取X右i(i=1,2,3)。计算各测iii(i=1,2,3)作为校准结果,同6.3测量目标间水平夹角将经纬仪(或全站仪)安置在工作台上并整平仪器。转动仪器照准部,采用盘左和盘右位置依次照准各水平测量目标中心,分别读取各测量目标的水平角读数并取盘左和盘右读数均值,计算各左右测量目标相对中间测量目标的水平夹角作为校准结果。6.4测量目标间垂直夹角将经纬仪(或全站仪)安置在工作台上并整平仪器。转动仪器望远镜,采用盘左和盘右位置依次照准各竖直测量目标中心,分别读取各测量目标的竖直角(或天顶距)读数并取盘左和盘右读数均值,计算高、低点测量目标相对中间测量目标的垂直夹角作为校准结果。6.5测量目标分划误差6.5.1平行光管式测量目标平行光管分划板分度误差可以参照JJG949—2011中6.3.2的方法进行校准。6.5.2直角坐标板式测量目标直角坐标板的刻线间隔误差可以参照JJG1—1999中3.9.3的方法进行校准。6.5.3位置传感器式测量目标将经纬仪(或全站仪)安置在三维位移台上,整平仪器,开启仪器激光。首先调整位移台,使得位移台平移坐标系和位置传感器测量坐标系的方向保持基本一致;然后将仪器大致照准位置传感器中心,适当调整仪器,使仪器光轴与位置传感器测量面基本垂直,转动仪器望远镜并调焦使激光点在测量目标上清晰成像,将此位置作为校准的起始位置,并记录该位置激光点在位置传感器上的坐标值(x0,y0)(单位:mm)和位移台的坐标值(a0,b0)(单位:mm)。沿坐标系x轴方向以1mm间隔平移位移台,累积平移次数不少于10次,移动范围相对起始位置呈对称分布。读取每次移动后激光点在位置传感器上的坐标值xi和位移台的坐标值ai;将位移台平移至起始位置,同理沿坐标系y轴方向平移位移台,读取每次移动后激光点在位置传感器上的坐标值yi和位移台的坐标值bi(单位:mm)。按公式(2)和公式(3)计算位置传感器的测量误差。Δj=yj-y0-bj-b0(3)式中:ΔΔj=yj-y0-bj-b0(3)式中:Δi—位置传感器x轴方向上第i个测量点的测量误差,mm;JJF2321—20255Δj—位置传感器y轴方向上第j个测量点的测量误差,mm;xi—激光点在位置传感器x轴方向上第i个测量点的坐标值,mm;yj—激光点在位置传感器y轴方向上第j个测量点的坐标值,mm;ai—位移台在x轴方向上第i个测量点的坐标值,mm;bj—位移台在y轴方向上第j个测量点的坐标值,mm;i—x轴方向上的平移次数7校准结果表达校准后的激光标线仪校准装置,应填发校准证书或报告,校准证书至少应包括JJF1071—2010的5.12中的信息。校准结果内页格式可参见附录B。8复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。JJF2321—20256附录A激光标线仪校准装置原始记录格式示例A.1测量目标水平偏差测量目标水平偏差原始记录格式参见表A.1和表A.2。表A.1平行光管式测量目标水平偏差单位:(″)测量目标位置中左右格值ai测量目标水平偏差备注:平行光管分划板标称格值t=(″/格)表A.2直角坐标板式或位置传感器式测量目标水平偏差单位:mm测量目标位置近点远点中远点左远点右测量目标水平偏差(坐标值Yi)A.2测量目标竖直偏差测量目标竖直偏差原始记录格式参见表A.3和表A.4。表A.3平行光管式测量目标竖直偏差单位:(″)测量目标位置中高低盘左读数(格值a左i)盘右读数(格值a右i)格值ai测量目标竖直偏差备注:平行光管分划板标称格值t=(″/格)表A.4直角坐标板式或位置传感器式测量目标竖直偏差单位:mm测量目标位置中高低盘左读数(坐标值X左i)盘右读数(坐标值X右i)测量目标竖直偏差(坐标值Xi)A.3测量目标间水平夹角测量目标间水平夹角原始记录格式参见表A.5。JJF2321—20257表A.5测量目标间水平夹角单位:(″)测量目标位置左中右水平方向角读数盘左盘右平均值盘左盘右平均值盘左盘右平均值水平夹角左~中:右~中:A.4测量目标间垂直夹角测量目标间垂直夹角原始记录格式参见表A.6。表A.6测量目标间垂直夹角单位:(″)测量目标位置上中下竖直角(或天顶距)读数盘左盘右平均值盘左盘右平均值盘左盘右平均值垂直夹角上~中:下~中:A.5测量目标分划误差平行光管式测量目标分划误差记录格式可参照JJG949—2011附录A中的表A.1;直角坐标板式测量目标分划误差记录格式可参照JJG1—1999中3.9.3的要求;位置传感器式测量目标分划误差记录格式可参见表A.7。表A.7位置传感器式三维位移台x方向位移量测量目标读数xi位移台读数aiΔi543210—-1-2-3-4-58表A.7位置传感器式(续)三维位移台y方向位移量mm测量目标读数yimm位移台读数bimmΔjmm543210—-1-2-3-4-5位置传感器测量误差:9附录B校准证书(内页)格式示例序号校准项目校准结果扩展不确定度扩展不确定度(k=2)1测量目标水平偏差2测量目标竖直偏差3测量目标间水平夹角—4测量目标间垂直夹角—5测量目标分划误差—JJF2321—202510附录C测量目标水平偏差测量结果的不确定度评定示例C.1概述C.1.1测量对象:激光标线仪校准装置水平校准组件(直角坐标板式,刻划分度值为1mm。C.1.2测量方法:依据6.1.2的测量方法。C.2不确定度分量评定C.2.1由测量重复性引入的不确定度分量u1将水准仪安置在工作台上,精确整平,照准直角坐标板,读取直角坐标板纵坐标读数Y,然后转动水准仪照准部,再重新照准直角坐标板进行测量读数,如此连续测量20次,得到测量列0.5,0.5,0.6,0.5,0.6,0.4,0.5,0.4,0.4,0.4,0.5,0.5,0.5,0.6,0.6,0.5,0.4,0.5,0.4,0.4(mm)。单次实验标准差s≈0.07mm;20单次实验标准差s≈0.07mm;则:C.2.2由直角坐标板分划误差引入u的1s.u2直角坐标板的刻线间距误差±0.1mm,作均匀分布处理,则:C.2.3由水准仪i角误差引入的不确定度分量u3由于水准仪与校准装置中各个水平测量目标间的距离不一样,因此水准仪的i角误差会引入测量误差。通过在适当的位置架设水准仪,可以控制各测量目标与水准仪间的距离差不超过5m,同时JJG425—2003《水准仪检定规程》中对DS1级水准仪的要求C.3合成标准不确定度不确定度一览表见表C.1。表C.1不确定度一览表不确定度分量ui不确定度分量来源不确定度分量的值u1测量重复性0.07mmu2直角坐标板分划误差0.06mmu3水准仪i角误差0.07mmJJF2321—202511由于评定的各输入量相互独立互不相关,故合成标准不确定度uc为:C.4扩展不确定度取包含因子k=2,则c.:12mm≈0.3mmJJF2321—202512附录D测量目标竖直偏差测量结果的不确定度评定示例D.1概述D.1.1测量对象:激光标线仪校准装置竖直校准组件(直角坐标板式,刻划分度值为1mm)。D.1.2测量方法:依据6.3.2的测量方法。D.2评定模型D.2.1测量模型依据校准方法,可知激光标线仪校准装置测量目标竖直偏差的计算公式为:(D.1)式中:Δ—测量目标竖直偏差,mm;X左—正镜测量时经纬仪竖丝在直角坐标板上的读数值,mm;X右—倒镜测量时经纬仪竖丝在直角坐标板上的读数值,mm。D.2.2合成标准不确定度计算公式由公式(D.1)可得灵敏系数:由于测量过程是通过经纬仪正倒镜对同一目标进行测量,两次测量结果相互关联,因此可认为输入量X左和X右的不确定度为正强相关,此时相关系数视为+1,则合成标准不确定度为:D.3输入量的标准不确定度评定D.3.1输