角度量块检定初探

　　由于学院精密测量室目前尚缺乏精密测角仪, 因此对专用角度量块的检定一直是空白项目。但学院现有 1″分度值的激光经纬仪和 1″分度值的光学自准直仪, 是否能把它们利用起来呢? 笔者和同事经过初步思考和权衡比较, 认为是可行的。于是, 进行了简单工具和夹具的设计、制造, 在平台上组合安装, 进行实际的测试试验。

　　1 试验测量方法

　　测量装置联合组装示意简图如图 1 所示: 图1激光经纬仪①安装在水泥地基的三角架上, 为使测量过程易于调整, 首先调整经纬仪处于水平状态, 将经纬仪激光管上方的粗视准管拆下, 装上自制的工作台④。工作台④的工作面安装时调整成与经纬仪定轴旋转轴垂直, 被检专用角度块③安装在工作台④的工作面上方。当经纬仪在水平方向旋转时, 安装于工作台④上方的专用角度块即随之转动, 其转角的大小则由经纬仪转角测出。光学自准直仪②安装于激光经纬仪相隔约 50mm 同线于水平支架位置处。光学自准直仪的光轴与被测角度块工作面垂直。角度块的工作面当位于自准直仪准直光管的中央位置并垂直于其光轴时, 来自自准直光管分划板的十字形像, 经角度块表面反射回到准直光管的目镜时, 即能对角度块进行精密定位。由角度块第一个工作面精密定位指零后, 转动经纬仪使角度块第二个被测工作面精密定位指零, 经纬仪所转过的角度即为角度块的测量角度值。

　　2 对测量误差的估计

　　对该法的测量误差, 作如下估计: 根据检定规程JJG70- 2004 的要求, 检定二级角度块时, 允许极限偏差为±30″, 测量仪器的测量极限误差为±12″; 而检定一级角度块时, 允许的极限偏差为±10″, 测量仪器的极限误差为±5″。在这次进行的可行性试验中, 所组合安装仪器为 J2- JD 型, 水平方向的均方误差为±2″。所以, 对检定一般用于检定游标角度量具的专用二级角度块来说, 其精度仍然是相当富裕的。所以其测量方法的极限误差应为△lmin=3!=3×2=±6″。对照检定规程所要求的极限误差±12″来说, 应该是能够满足的。

　　3 实际试验验证

　　为了证实 J2- JD 型激光经纬仪能用于检定二级角度块的可靠依据, 我们进行了如下两组测试试验:

　　⑴ 首先, 对一现有的二级专用角度块进行测试试验。测得的数据如表 1。

　　该角度块经测试后, 再用四等量块、正弦尺及立式光学计在立式光学计上测量, 测得其实际角度值为 15。9'17"。

　　根据误差理论的计算, 用四等量块、100mm 正弦尺及立式光学计组合测量时, 其测量方法( 在 1~15°角时) 的极限测量误差为±5″。所以, 上述测量结果的误差也在极限测量误差范围之内。