经纬仪竖直角新型检定装置

　　引言

　　测风经纬仪是气象、军事部门用于测量低空(0-20枷)的风向、风速的仪器。当气球以恒定速度升空后，用测风经纬仪测出气球的仰角和方位角，再按经验公式便可计算出当时气球所在的高度、风向和风速。因此测风经纬仪竖直角测量精度是其重要的综合指标。

　　1测量方法的研究

　　《经纬仪国家计量检定规程》(JJG414一94)中规定经纬仪竖直角测量精度是用一测回竖直角标准偏差来评定。检定方法是在士30‘范围内安装不少于5个目标(平行光管)，用被检经纬仪和比之精度高的经纬仪分别以正倒镜测量目标高低角，通过比较计算出被检经纬仪竖直角测量误差，从而计算出被检经纬仪一测回竖直角标准偏差。此方法适用于一般经纬仪，而且不能检定任意角度。而测风经纬仪通常用于测量垂直角0o一1800的目标，用此方法仅能检定0o一300范围，用0o一300范围的测角精度来表示0o一1800范围的一测回竖直角标准偏差显然不合理。虽然可以采用在0o一180“的半圆拱架上安装若干个平行光管的方法，但这种装置庞大且安装、调整不方便。

　　经过分析和实验，我们提出了用立卧式数显转台和平行光管组合成一套垂直角标准值产生装置直接测量测风经纬仪一测回竖直角标准偏差。当数显转台带动平行光管转到不同高低方向时，用被检定测风经纬仪瞄准目标读数，便实现任意位置的检定，从而检定出其一测回竖直角标准偏差。检定装置示意图如图1所示。

　　本检定装置的技术关键是要保证安置平行光管的支架有足够刚性，使之在任意角度位置时都稳定可靠。

　　2一测回竖直角标准偏差测量结果不确定度

　　测风经纬仪一测回竖直角标准偏差的测量结果不确定度主要包含两个分量:检测装置误差(包括数显转台测角误差和支架刚度误差)、测风经纬仪数显量化误差引起的不确定度分量。设不确定度分量为U₁, U₂，标准不确定度为Uc，扩展不确定度为U，取段盖因子k=3，则

　　2.1 检定装置误差引起的不确定度分量U₁

　　2.1.1数显转台测角误差引起的不确定度分量U_1Q

　　2.2测风经纬仪数显量化误差引起的不确定度分量U₃

　　测风经纬仪最小分辨力为0.01⁰,其量化误差以等概率分布落在半宽度为0.005⁰(0.01⁰/2)的区间内。由于两次数显值才得到一个角度值，故量化误差影响2次，则

　　3测量数据示例

　　作者用该装置对本所为重庆机电设计研究院研制的十余台数显测风经纬仪竖直角进行检定，实践证明，效果良好。其中一台的检定数据见表l。