全站仪周期误差检定装置检测方法的研究(二)

孟景华，王春荣，尚 芳，秦旭东

(1.黑龙江省计量检定测试院，哈尔滨150036;2.苏州大学，江苏 苏州215006)

全站仪周期误差检定装置具备多项检测功能，除了可以检测全站仪周期误差和导轨直线度，还可以开展全站仪、测距仪的鉴别力、重复性和加常数检测，这些检测项目在长度计量中是很重要的内容。下面笔者介绍一下全站仪周期误差检定装置的检测方法之二:鉴别力、重复性和加常数的检测方法。

鉴别力检测。要求在室内相距30 m的两端，分别安置测距仪和鉴别力检验装置。使测距仪与检验台上的反射棱镜(或专用灰度板)等高且使反射棱镜(或专用灰度板)移动的方向与测距仪的光轴一致。将仪器照准反射棱镜标志(或专用灰度板)后重复测距，读数5次取平均值为所测距值。测距由检验台的零点位置开始，等间隔移动反射棱镜(或专用灰度板)10次，每次移动间隔为1.1mm。平台的仪器安装墩是由铸铁制造，具有很好的稳定性。而平台是以大理石为基座，用铸铁平尺支撑精密导轨组成的，同样具有很好的稳定性;平台滑块上的微动装置可以轻松地给出微小的位移变化量，以双屏激光干涉仪为长度标准能准确地移动出1.1 mm的移动间隔，且平台和观测墩的总长度满足30 m的要求(图1)。所以使用平台对全站仪、测距仪的鉴别力进行检验是完全满足要求的。

图1 加常数检定示意图

距离测量重复性的测量国家标准要求在室内约30 m距离的两端分别安置测距仪与反射棱镜，进行n(n=30)单次距离测量。因距离测量的重复性只要目标稳定无变化不引入其他的系统误差就可以准确的测得，所以平台对检测重复性是没有问题的。

应用平台使用差距法检测加常数。差距法又称较差法、双镜法。即直线上A、B、C三点间的距离，若要测定AB的长度，可通过测定AC和BC的长度取其差值来实现，在平台法中用差距法测定DAB的方法，C点架设测距仪，距离平台几米至几十米即可，A原为测站，在差距法中强制队中方式摆反射棱镜。在测得DAC后，B处即摆上反射棱镜，测得DAB。现设DAC、DAB为AC和BC的实际长度，则:

式中 DAC、DAB——测距仪在C处的观测值;

ΔDtp1、ΔDtp2——DAC、DAB的气象改正数;

K——测距仪的加常数;

v1、v2——DAC、DAB的周期误差改正数;

ε1、ε2——DAC、DAB对应的比例因子改正数，ε1、ε2很小可以忽略不计。

式(3)就是计算DAB的距离公式，差距法可获得较高精度的距离值。我们多次试验表明，全站仪、测距仪内符合精度很高，只要采取相应的观测方法，完全可以按(3)计算出准确的DAB长度。因此可把DAB当作真值考虑。周期误差计算前v1、v2为未知，故:

其中，

显然DAB仍为未知，采用二次渐进方法计算周期误差和加常数。第一次计算，用DAB代替周期误差计算中的D01，按周期误差的一般计算方法求得测距仪参考加常数K1，周期误差振幅A及初相角φ0，列出周期误差改正数V表。第二次计算利用个周期误差改正数V表找出DAC、DAB的改正数v1、v2，按式(4)计算DAB，重新按第一次计算的方法求解，便求得测距仪的实际加常数K。