數字水準儀檢定規程本規程適用于新制造、使用中和修理后的各種型號的數字水準儀的檢定。一概述數字水準儀是借助儀器的水平視準線作為基準，通過CCD成像技術、使用條碼尺進行高差測量的電子儀器。它廣泛應用于大地水準測量、地震形變測量、各種工程水準測量與大型精密機械安裝等工作中，數字水準儀是未來主要的精密水準測量儀器。儀器結構見圖1圖1二檢定項目和檢定條件儀器檢定項目列于表1。1.1各級水準儀檢定器具列于表1。1.2進行磁誤差檢定的器具檢定條件2.1室內檢定項目，一般在常溫下進行。2.2數字水準儀磁誤差檢定條件見表2表1序號檢定項目檢定器具檢定類別新制造使用中修理后1外觀檢視及開機檢查1”級水平檢定儀、測微平行光管、準線儀、微傾工作臺、帶有標尺編碼的平行光管、專用調試設備和測試軟件、漫反射測距儀、雙頻激光干涉儀+++2豎軸運行、整置誤差+++3望遠鏡分劃板橫絲與豎絲的垂直度+++4視距常數與視距線的對稱度+--5儀器CCD安置狀態的檢查++6i角誤差1.光學i角2.電子i角+-+7望遠鏡視準線的安平誤差1.補償精度2.補償性能+-+8望遠鏡的調焦運行誤差光學調焦2.調焦對電子讀數的影響+--9測站單次高差標準差+-+10儀器磁誤差+-11儀器系統分辨率+-+12儀器的測距精度+-+13儀器配套條碼尺的檢測條碼尺的標準長度比例改正系數條碼尺的膨脹系數一幅條碼尺的零點差的測定專用檢定裝置和恒溫實驗室+--注：檢定類別中“+”為必檢項目。“-”為可檢可不檢，由送檢單位需要確定。表2條件要求檢定室溫度（℃）20±5檢定時室內溫度變化（℃/h）≤0.5標準器具預熱時間（min）≥40線圈四周一米以內的空間磁場變化（μT）≤10被檢儀器體積空間的磁場非均勻性（μT）≤1.0%三技術要求和檢定方法3外觀檢視及開機檢查3.1技術要求3.1.1儀器上應標明廠名（廠標）、儀器型號及出廠編號。3.1.2儀器外表無脫漆、銹蝕和傷痕，儀器密封性能良好，光學零件表面清潔，不得有脫膠、脫漆、油跡、霉點等缺陷。3.1.3望遠鏡視場亮度應均勻，分劃板成像清晰，刻線應平直無結節、斷線等現象。3.1.4儀器各運動機構轉動靈活，不得有松動、卡滯和影響操作的現象。3.1.5調節望遠鏡目鏡時，視場內十字絲交點無晃動現象。3.1.6自動安平水準儀的補償機構應能正常的工作。使用中和修理后的儀器，允許有不影響儀器準確度的上述缺陷。3.2檢定方法將儀器安置在檢驗臺上，整平。對上述所列各款逐項進行目視與手感檢驗。望遠鏡物鏡的光學分辨力4.1技術要求參照JJG425—94《中華人民共和國水準儀計量檢定規程》的相關內容和企業標準檢定結果應不大于1”。4.2檢定方法參照JJG425—94《中華人民共和國水準儀計量檢定規程》的相關內容執行。豎軸整置誤差5.1技術要求豎軸整置誤差,水準儀圓水準器不大于標稱角值的四分之一。5.2檢定方法將儀器固定在檢定臺上，使望遠鏡視軸方向與任意兩個腳螺旋位置平行，調整腳螺旋使儀器水準氣泡居中，將望遠鏡旋轉180度，若氣泡偏離，則進行調整。觀察儀器的水準氣泡是否居中，儀器旋轉任一位置時該水準器的最大偏移量為豎軸整置誤差。望遠鏡分劃板橫絲與豎絲的垂直度6.1技術要求及檢定方法可參見JJG425—94《中華人民共和國水準儀計量檢定規程》的相關內容。視距常數和視距線的對稱度由于數字水準儀與普通水準標尺配合進行三、四等水準測量，所以此項的技術要求和檢定方法可參見JJG425—94《中華人民共和國水準儀計量檢定規程》的相關內容。儀器CCD安置狀態及技術參數的檢查由于在數字水準儀中CCD是其核心器件，CCD的安置狀態和其技術參數的設置對儀器的測量精度起決定性作用，所以在進行主要技術參數檢定之前在專用的檢測設備上對CCD的安置狀態、儀器的定焦參數等技術參數進行檢查，如相關技術參數均在限定的允許范圍內，則進行其它項目的檢定，否則應進行調整修理。9i角誤差9.1技術要求見表5表5項目名稱光學i角電子i角技術要求5”5”9.2檢定方法9.2.1水平基準的建立a、按圖安置儀器。圖b、將A、B兩平行光管物鏡相對安置，其中A光管帶測微器，調整A、B光管十字絲大致重合。將一臺精密水準儀準確整平在A、B兩光管的光路中，并分別照準A、B兩光管的十字絲板，用兩光管的十字絲橫絲與儀器十字絲橫絲吻合。并用A光管測微照準儀器十字絲橫絲，讀取兩次取平均值為d1。C、取出水準儀，再用A光管測微器照準B光管十字絲讀數兩次取平均值得d2。求出A與B光管的光軸平行度F值。式中：d1____A光管照準水準儀兩次讀數的平均值（”）；d2____B光管照準水準儀兩次讀數的平均值（”）；9.2.2儀器光學i角的檢定(方法一)將被檢儀器整平于A、B光管光路中，精確整平儀器水準氣泡，用A光管測微器照準儀器橫絲讀數為d1，取出被檢儀器，再用A光管測微器照準B光管讀數為d2，i角計算式如下：i=d1-d2對i角不大于5”的檢定，應測3個測回取平均值作為檢定結果。9.2.3儀器光學i角的檢定(方法二)將被檢儀器安置于水準儀檢定儀上，精確整平儀器，用被檢儀器望遠鏡瞄準檢定儀上的無窮遠處的目標線，檢查儀器的十字絲是否與目標線重合，若不重合，打開儀器的調整護蓋，使用專用工具進行調整使其重合，使i角不大于5”。9.2.4儀器電子i角的檢定目前所有的數字水準儀均有電子i角的檢測程序，但其方法略有不同，通過按照儀器操作手冊中所規定的方法進行儀器電子i角的檢定，使儀器的電子i角的小于5”并存入儀器中。10望遠鏡視準線的安平誤差10.1技術要求見表6表6儀器標稱精度0.3（mm）0.4（mm）視線安平誤差0.15（mm）0.20（mm）10.2檢定方法10.2.1補償器范圍的檢定將儀器整平在微傾臺上，望遠鏡視軸與微傾臺縱軸平行，并對準平行光管上十字絲交點，用微傾臺上縱向與橫向微傾裝置，按儀器出廠給出的補償范圍指標，進行前傾、后傾、左傾、右傾，同時觀察儀器視準線在光管目標上的補償作用及前、后與左、右傾斜的對稱性。10.2.2補償性能的檢定(方法一)a、選擇一段長約50—60米的平坦地段，在視線的兩端分別安置條碼標尺A、B，將儀器置于視線中間并使其中兩個腳螺旋的聯線與視線垂直，精確整平儀器，分別照準條碼標尺A、B進行測量，每個標尺進行5次測量，取其均值為A0、B0，計算出儀器豎軸鉛垂時A、B兩目標的高差ho,即ho=b、用儀器的腳螺旋，將儀器向A目標傾斜一個+α‘角后分別照準A、B目標，進行讀數；然后向A目標傾斜一個-α‘角后照準A、B目標進行讀數。±α角的大小按儀器圓水準氣泡范圍的1/2，直測到圓水準氣泡的允許工作范圍為至，則儀器豎軸縱向傾斜后A、B兩目標高差：c、將儀器復位整平，用腳螺旋按上述操作方法，得出儀器豎軸橫向傾斜后A、B兩目標高差：=d按下列公式計算儀器的補償誤差，取最大絕對值為檢定結果，算例見附錄式中：豎軸垂直時A、B目標讀數平均值（mm）；豎軸縱向傾斜α角時A、B目標讀數平均值（mm）；豎軸橫向傾斜β角時A、B目標讀數平均值（mm）;豎軸傾斜于垂直時的差值（mm）；儀器補償誤差（”）；A、B兩目標間的距離（m）；系數206265。10.2.3補償性能的檢定(方法二)在室內檢測臺上進行，該檢測臺由兩個內置標尺條碼的專用調焦光管和回轉臺或多齒分度臺組成，其檢測、計算方法和操作過程與“方法一”相同。10.3補償誤差的檢定選擇一段長約30—35米的平坦地段，在視線的兩端分別安置條碼標尺和數字水準儀，精確整平儀器，瞄準標尺進行觀測，取5次標準測量的均值為H0，然后在不改變儀器高度的前提下，用腳螺旋使儀器超出補償范圍（一般以20為宜）并迅速復位瞄準標尺進行觀測得均值H1，以相同的方法使儀器向前、后、左、右傾斜、復位并觀測，每個方向進行三個測回，每個測回與標準值的差不得超出儀器標稱精度得二分之一。此項檢測也可以在由內置標尺條碼的專用調焦光管和微傾臺構成的檢定裝置上進行，操作方法和技術指標均相同。11望遠鏡的調焦運行誤差11.1技術要求參照JJG425—94該項的檢定結果應小于0.7（mm）11.2（光學）調焦運行誤差的檢定11.2.1檢定方法一儀器固定在檢定臺上，將帶有測微裝置的準直管（或水準儀檢定儀）的分劃板調焦至無窮遠位置，整平儀器，照準準直管目標，并用準直管調整螺旋使目標橫絲與儀器十字絲重合。11.2.2將準直管調至近點位置，用儀器調焦螺旋照準近目標，若十字絲不重合，升高或降低儀器臺，使儀器十字絲與近點目標重合，并保持水準泡位置不變。如此返復上述操作，直至準直管遠點與近目標均在十字絲交點上為止，分別觀測2、5、10、20、30、50米處目標，以30米處目標觀測值為標準值，其它各目標與標準值的差應小于相應的技術指標。12測站單次高差標準差12.1技術要求見表表儀器型號DNA03DINI12DL-101CSDL30M技術指標（mm）0.30.30.40.412.2.1檢定方法一選擇一段長約60米的平坦地段，分別在測線的兩端和中間位置安置標尺A、B及數字水準儀，整平儀器，按A、B，B、A目標進行觀測為一組讀數，共測12組，每觀測一組后，應變動儀器高度與角螺旋方位。計算公式如下，實例見附錄表式中：——每組測量值殘差（mm）；n——觀測組數；σ——測站單次高差標準差（mm）。12.2.2檢定方法二在由兩個內置標尺條碼的專用調焦光管和微傾臺構成的檢定裝置上，按“方法一”進行檢定，其檢定結果σ應小于標稱精度的二分之一。13儀器磁誤差凡參加一、二等水準測量的數字水準儀，須進行磁誤差檢定13.1技術要求在4GAUSS即8倍地磁強度的檢定條件下，應小于1”。13.2檢定方法在符合環境要求的實驗室內，將數字水準儀安置于磁誤差檢測臺上，通電預熱20分鐘，待被檢儀器和檢定設備穩定后，按JJG425—94《中華人民共和國水準儀計量檢定規程》的相關內容進行操作。以當地的地磁強度狀態下的觀測值為標準，每次增加2倍地磁強度，觀測3測回，取其均值為該狀態下觀測值，直至增加至8倍地磁強度為止，每個位置的觀測值與標準值的差均不得大于1”，各位置觀測值中的最大值為該項檢定值。14儀器的測距精度14.1技術要求凡參加一、二等水準測量的數字水準儀，其測距精度應小于0.1m。14.2檢定方法選擇一段與儀器的標稱測程相應的地段，用高于儀器測距精度一個量級以上的，經檢定合格的標準器具，進行實測比對，測量個數不得少于5個，檢定結果應不大于儀器的標稱精度。15儀器系統分辨率數字水準儀應進行系統分辨率的檢定。15.1技術要求凡參加一、二等水準測量的數字水準儀其系統分辨率應不大于0.1（mm），其它精度的數字水準儀的系統分辨率，則應不大于其標稱的技術指標。15.2檢定方法在以雙頻激光干涉儀為基準的檢定裝置上進行檢定，每次移動銦鋼條碼標尺的量為0.09（mm）或0.11（mm），共計移動10次，檢定結果應滿足相應的技術指標。16儀器配套條碼尺的檢測16.1條碼尺的標準長度的比例改正系數16.2條碼尺的膨脹系數16.3一幅條碼尺的零點差的測定四檢定結果處理和檢定周期17經鑒定符合本規程要求的儀器，發給檢定證書；檢定不合格的儀器發給檢定結果通知書，并注明不合格項目。18水準儀檢定周期，根據現場使用情況而定，但一般不超過1年。磁誤差的檢定結果，有效期為2年。附錄檢定結果及計算實例表數字水準儀補償性能測試檢測編號：13115觀測：儀器型號：SDL30記錄：儀器編號：003796日期：2003.10.25儀器位置觀測次數A目標讀數B目標讀數儀器位置觀測次數A目標讀數B目標讀數儀器置平11.46201.4491儀器向A目標頃斜+α=8'ˊ11.46191.449122091219913199131991419914199152091519911.461961.449101.461901.44910AB間的高差：h0=+0.01286AB間的高差：h+α=+0.01280儀器向B目標頃斜-α=8'ˊ11.46171.4490儀器向左方向頃斜-β=8'ˊ11.46161.449321790216933179131693417904169351790516931.461701.449021.461601.44930AB間的高差：h-α=+0.01268AB間的高差：h-β=+0.01230儀器向右方向頃斜+β=8'ˊ11.46191.4487儀器置平11.46161.449122087218903208731890420874189052087518901.161981.448701.461761.44902AB間的高差：h+β=+0.01328AB間的高差：h0'=+0.01274H=(h0+h0')/2=+0.01280Δh+α=h+α-H=0.0Δh-α=h-α-H=-0.00012Δh-β=h-β-H=-0.00050Δh+β=h+β-H=+0.00048Δα1=0.000Δα2=-0.051Δα3=-0.214Δα4=+0.206選最大絕對值為儀器補償誤差：0.214“/1‘i角=+0.4‘A目標距離=30.110mB目標距離=30.000m數字水準儀測站單次高差標準差測試檢測編號：13115觀測：儀器型號：SDL30記錄：儀器編號：003796