全站仪周期误差检定的探讨

　　周期误差是由于测距仪内部的光电信号串扰,以测尺长度为周期而重复出现的系统误差。为消除这一误差影响,必须对仪器进行检定,求出它的大小,以便在距离观测值中用周期误差改正公式进行修正。

　　根据规程JJG703—90的要求,周期误差检定一般采用平台检定法。我们通过检定实践,谈谈两点看法供大家参考。

　　一、因瓦标准尺长度的选定

　　因瓦标准尺是平台检定法中的量值传递标准器。一般来讲,因瓦标准尺长度应等于精测尺长。因瓦标准尺长度的确定,将直接影响检定平台的长度。因瓦标准尺过长,将增加投资成本;过短,将不能满足检定需要。

　　由公式:C=f·λ(1)

　　λ=2a (2)

　　可以推出:

　　a=C/2f (3)

　　式中,C为光速;f为精测频率;λ为光电测距仪调制波的波长;a为精测尺长。

　　目前,国内外生产的全站仪频率一般≥15MHz,在早期有个别厂家生产7.5MHz频率的仪器,现在很少见到5MHz的仪器,故我们认为因瓦尺长度只要能满足检定≥7.5MHz的仪器即可。

　　当频率≥7.5MHz时,可以得出精测尺长:

　　a≤20(m)

　　由表可以看出,当因瓦尺长度为20m时,可以满足所有频率≥7.5MHz全站仪的检定。

　　二、对中误差的影响及消除

　　检定全站仪的周期误差,反射棱镜需在平台导轨上移动。每移动一个精测尺长的1/20或者1/40就要对中。

　　规程允许每个检定点的对中误差≤0.2mm,则相邻两点最大对中误差≤0.2 2=0.28mm对中误差是装置检定中产生的主要误差,为消除这一误差的影响,我们设计了棱镜对中装置,如图所示。图中1为棱镜,2为棱镜转轴,3为三角座微调手轮,4为棱镜对中微调手轮,5为棱镜上基座,6为棱镜下基座,7为轴承,8为导向板(导轨),9为导向板基座,10为测微鼓轮,11为目镜,12为紧固螺钉,13为物镜,14为显微镜基座。

　　棱镜座上安装了读数显微镜,棱镜每次对中由读数显微镜控制;显微镜分划板刻有双刻线,物镜工作距离不小于50mm,便于光线照亮因瓦尺刻线。读数显微镜放大倍率20倍,读数方式采用双刻线套准;底座安装了4个微型轴承(17mm)在导轨基准面上运行,保证了棱镜座运行中的轻快平稳;设计了微调装置,微调距离为10mm,微调螺距0.5mm,细分为0.01mm,棱镜位移微小距离Δx可通过读数显微镜观察。

　　人眼分辨力

　　Δx=α×L/βρ=0.001mm

　　式中,双刻线套准精度α为10″;显微镜倍率β为20×,明视距离L为250mm,化秒系数ρ为206265。

　　装置的对中误差0.01mm,可实现快速准确对中。而该装置结构简单,投资很小。

　　作者：谢鸣(宜昌市技术监督局,宜昌443000)