JJF(陜) 034-2020 條碼水準標尺校準規(guī)范

JJF(陜11-16發(fā)布2021-02-16實施JJF(陜)034－2020條碼水準標尺校準規(guī)范CalibrationSpecificationofBar-CodelevelingstaffsJJF(陜)034－2020JJF(陜)034－2020 （2） （4） （4） （6） （8） （8） （ JJF(陜)034－2020JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》共同構成支撐本規(guī)范制訂工作的基礎性系列規(guī)JJF(陜)034－2020條碼水準標尺校準規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其3.1水準標尺測量儀系統(tǒng)（levelingstaffmeasuringinstrumentsystem）由激光干涉儀、精密導軌、圖像掃描、伺服控制、數(shù)據(jù)處理等部件組成的水準標尺3.2標尺分劃誤差（stripeerroroflevelingstaff）3.3分劃誤差標準差（standarddevia3.4每米長度修正因子（correctionfactorofpermeter）為修正條碼水準標尺標稱長度的系統(tǒng)誤差，條碼水準標尺（簡稱“標尺”，下同）是用于水準測量的器具，配套數(shù)字差測量。標尺按型式可分為因瓦標尺、固定式普通標尺、折疊式塔式普通標尺（見圖1）。因瓦標尺由因瓦尺帶和鋁合金尺身構成，尺帶上刻有不等寬的黑黃相間條碼，使用彈簧以一定的拉力固定于尺身上；固定式普通標尺目前有玻璃鋼、鋁合金等材質(zhì)的尺身，條碼直接刻25計量特性標尺豎直時，圓水準器氣泡應居中，不應有目視可測的偏移；否則參照7.2調(diào)至居中。標尺分畫面彎曲差應符合表1規(guī)定。校準項目因瓦標尺1圓水準器安置正確性—標尺豎直時圓水準氣泡應居中2分劃面彎曲差3中軸線與底面的垂直度一4副標尺零點差之差51根±0.0501根±0.801副±0.0301副±0.606分劃標準差注：上述計量特性不作為合格與否的判定依據(jù)，僅供參考。標尺中軸線與底面垂直度應符合表1規(guī)定。用水準標尺測量儀系統(tǒng)校準一副標尺零點差之差時，最大允許誤差應符合表1規(guī)定。JJF(陜)034－2020實驗室溫度：(20±5)℃;環(huán)境濕度≤70%;表2標尺的校準項目和校準用標準器及其他設備序號校準項目主要校準器具及技術要求因瓦標尺普通標尺1圓水準器安置正確性DSZ05級數(shù)字水準儀DSZ1級數(shù)字水準儀2分劃面彎曲差分度值為0.5mm的鋼直尺3中軸線與底面的垂直度DSZ05級數(shù)字水準儀DSZ1級數(shù)字水準儀4一副標尺零點差之差水準標尺測量儀系統(tǒng)測長不確定度：U≤3.0μm,k=2；5米長修正因子6分劃標準差標尺尺身上標有制造廠商或品牌、型號、編號；標尺的頂端和底端裝有金屬包頭，標尺底面干凈平整；因瓦標尺的因瓦帶與尺身兩端連接無松動；距標尺底端1.1～1.3m處應裝有活、安裝穩(wěn)固、調(diào)整螺絲有效；標尺的條碼顏色均勻a)距水準儀約20m處的尺樁上安置標尺，分劃面朝向水準儀，標尺圓水準氣泡置于居）；4b)如水準儀望遠鏡十字絲豎絲與尺身邊緣線不重合，則左右傾斜標尺使二者重合，調(diào)整圓水準氣泡的調(diào)整螺旋使氣泡處于居中位置；c)將標尺水平旋轉(zhuǎn)約90°使標尺側面朝向水準儀，圓水準氣泡置于居中位置；d)如水準儀望遠鏡十字絲豎絲與尺身邊緣線不重合，則前后傾斜標尺使二者重合，調(diào)整圓水準氣泡的調(diào)整螺旋使氣泡處于居中位置；e)重復本條a)至d)的步驟，直至標尺分劃面朝向水準儀和側面朝向水準儀當兩線重合時圓水準氣泡均居中。7.3標尺分劃面彎曲差將標尺側面朝下橫置于平臺上，沿尺面的上下兩端拉一細直線，使用鋼直尺分別量取標尺上、下兩端及中間位置條碼面至細線的距離(見圖2)。a"…a各測量2次，讀數(shù)記錄，計算每個位置2次讀數(shù)的平均值a1、a?和ao;按公式(1)計算標尺分劃面彎曲差。標尺分劃面彎曲差的校準記錄示例見附錄A。4——標尺分劃面彎曲差，mm;ai、a?——標尺上、下兩端位置分劃面至細線的距離，mm;ao——標尺中間位置分劃面至細線的距離，mm。此項校準也可用標準平板進行。7.4標尺中軸線與底面的垂直度a)標尺置平于距水準儀10m左右一穩(wěn)固尺樁上，整平水準儀照準標尺(見圖3);5b)依次按標尺底面的中心、前、后、左、右5個位置(見圖4)將標尺置平于尺樁上，每個位置使用水準儀測量標尺視線高3次為一測回，共測量兩個測回，測回間應變動儀器高c)計算中心、前、后、左、右各位置的每測回3次視線高的平均值ai、a?、a?、a?、as;e)計算兩測回各差值的平均值，取絕對值最大值為校準結果。標尺中軸線與底面的垂直度的校準記錄示例見附錄A.2。7.5一副標尺零點差之差使用表2中規(guī)定的水準標尺測量儀系統(tǒng)及配套設備零點差之差測量組件。零點差之差測量組件與標尺底面中心實行點接觸，在與標尺條碼共面的平面上固定有與標尺因瓦帶同質(zhì)的黑色單條碼。7.5.1準備工作校準前按以下步驟完成準備工作：a)啟動激光干涉儀，將標尺置于標尺夾持器上，標尺底面中心與零點差之差測量組件實行點接觸，調(diào)整夾持器鎖緊標尺，前后調(diào)整標尺位置至符合裝置測量的阿貝條件；b)待激光穩(wěn)頻后，輸入環(huán)境條件參數(shù)；c)移動導軌，使零點差之差測量組件的條碼處于圖像瞄準顯微鏡可采集的范圍，計算機讀數(shù)置零。a)圖像瞄準顯微鏡照準采集零點差之差測量組件的條碼圖像，移動導軌至距標尺底面約100mm的某一條碼位置，照準采集該條碼圖像；b)按與a)相反的順序進行返測，經(jīng)圖像處理后得到往、返兩條碼中心線位置的平均值；c)計算兩條碼中心線的間距11;JJF(陜)034－20206b)往測校準：2)自標尺底端第一個條碼起，至標尺頂端最后一個條碼止，傳感器依次照準采樣標尺上的每一條碼圖像，經(jīng)圖像處理后得到各條碼中心線的讀數(shù)記錄為N1，N2，N3…往測校準結束立即進行返測校準：按與往測相反的順序，自標尺頂端最后一個條碼起，至標尺底端第一個條碼止，傳感器依次照準采樣每一條碼的圖像，經(jīng)圖像處理后得e)各條碼中心線至起始條碼中心線的長度M1，M2，M3…Mn-1，Mn按公式(2)計算，與Mi相應的長度標稱值Li依據(jù)標尺的單位條碼寬度R按公式(3)計算，各條碼中心線的分劃誤差Yi按公式(4)計算；MiN1/2(2)YMi——各條碼中心線至起始條碼中心線的長度測量值，mm；JJF(陜)034－2020Ni——各條碼中心線的讀數(shù)，mm；R——標尺的單位條碼寬度，參見附錄B；Y縱坐標，繪制分劃誤差曲線及擬合直線圖（見圖5則Yj相對于Yj(Z)的誤差K[(LjL)(YjY)]/[(LjL)2](5)j1j1aYKL(6)f=K1000(7)vjYjYjjj1m2j1YJJF(陜)034－20208f——米長修正因子，mm；h)另一根標尺的f、m按本列項a）至g）的步驟校準計算；YjYYK=tgK=tgαYjYjK·LK·LjαLjαLjL（L（mm）a0圖5分劃誤差曲線及擬合直線圖j)對于天寶、蔡司品牌標尺，每根標尺的m按公式（10）計j1j1k)一根標尺的分劃標準差m不符倍后對其重新校準，以重新校準的m、f作為校準結果。復校時間間隔是由標尺的使用情況、使用者、標尺本身質(zhì)量等諸因素所決定，送校單位JJF(陜)034－20209表A.1標尺分劃面彎曲差校準記錄表A.2標尺中軸線與底面的垂直度校準記錄℃1m2m3m4m5mⅠⅡ——1-a2|1-a3|1-a4|1-a5|JJF(陜)034－2020表A.3一副標尺零點差之差校準記錄℃往返往返往返往返一副標尺零點差之差：l2l1JJF(陜)034－2020表A.4一副標尺米長修正因子及分劃標準差校準記錄℃i(Ni+Ni′)/2MiN1/2mm123456789表A.4(續(xù))iMi稱值Li LLY YYaKL123456789L=Y=v=JJF(陜)034－2020表A.4(續(xù))(LiL)(YiY)=338.2010009(LiL)2=16397525.4629630000K[7(LiL)(YiY)]/[7(LiL)2]0.0000206aYKL=（0.025730.0000206）1304.4630.00118mmvJJF(陜)034－2020表B.1單位條碼寬度（僅供參考）1213條碼水準標尺米長修正因子的測量不確定度評定示例C.1.1校準方法：使用水準標尺測量儀系統(tǒng)，按7.6.2對條碼水準標尺米長修正因子進行校準。C.1.2環(huán)境條件：實驗室溫度：(20±5)℃;校準從開始到結束，溫度變化不超過±0.5℃;相對濕度≤70%;氣壓96120Pa。C.1.3被測對象：一副3m長Trimble因瓦條碼水準標尺米長修正因子。C.1.4測量標準：水準標尺測量儀系統(tǒng)。C.2測量模型N;,N;'——往、返測測量分別得到的各條碼左邊緣線讀數(shù)；mm;M——各條碼左邊緣線至起始條碼左邊緣線的長度測量值；mm; Li——各條碼左邊緣線至起始條碼左邊緣線的長度標稱值，mm;[M/R]——對Mi除以R的結果按四舍五入取整；K——對各條碼的分劃誤差Y按最小二乘法直線擬合，得到Y的擬合直線的斜率；f—米長修正因子，mm/m。C.3方差和靈敏系數(shù)根據(jù)不確定度傳播定律式C.6變?yōu)椋簎?(N)=0.50μm=0.00050mm(C.14)C.4.2標準不確定度的B類評定由分析可知，條碼水準標尺米長修正因子的B類不確定度來自于水準標尺測量儀系統(tǒng)的不確定度(包含激光波長的穩(wěn)定性、阿貝誤差、測量方向與運動方向的平行度、測量光束與測量方向的平行度、激光干涉儀溫度氣壓濕度修正的準確性、顯微鏡視準軸與導軌的垂直度)和溫度變化對因瓦帶長度的影響引入的不確定度。C.4.2.1水準標尺測量儀系統(tǒng)引入的不確定度分量u?(N)對水準標尺測量儀系統(tǒng)3m測量范圍內(nèi)任意間隔長度的標準不確定度評定結果為任意單次測量結果的不確定度為：C.4.2.2溫度變化對因瓦帶長度的影響引入的不確定度分量u?(N)測量過程中溫度變化不超過±0