JSJ综合检验仪垂准仪检定附件使用说明书图文.docx
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JSJ综合检验仪垂准仪检定附件使用说明书图文
JSJ综合检验仪垂准仪检定附件使用说明书
中国地震局地震研究所
目录
一.前言...............................................................................................................................1
二.原理和结构...................................................................................................................1
三.仪器的安装和调试.......................................................................................................13.1.仪器的安装...............................................................................................................13.2.安置垂准仪...............................................................................................................13.3.照准目标。
...............................................................................................................23.4.十字丝横丝、竖丝的偏移量的测量方法。
...........................................................23.5.激光光斑的偏移量的测量方法。
...........................................................................2四.仪器使用操作（检定项目及检定方法.......................................................................34.1.望远镜分辨力...........................................................................................................34.2.管状水准器轴与竖轴的垂直度...............................................................................34.3.照准部旋转的正确性...............................................................................................44.4.望远镜调焦运行误差...............................................................................................44.5.自动安平补偿器补偿误差.......................................................................................54.5.1光学垂准仪检定方法……………………………...…………………………54.5.2激光垂准仪的检定方法……………………………………………………..54.6.自动安平补偿器自动安置误差。
...........................................................................54.6.1光学垂准仪检定方法…………………………...……………………………54.6.2激光垂准仪的检定方法……………………………………………………..54.7.竖轴与望远镜视准轴（或激光轴的同轴度...........................................................64.7.1光学垂准仪检定方法…………………………...……………………………64.7.2激光垂准仪的检定方法……………………………………………………..64.8.激光光轴与视准轴的同轴度...................................................................................74.8.1光学垂准仪检定方法…………………………...……………………………74.8.2激光垂准仪的检定方法……………………………………………………..74.9.一测回垂准测量标准偏差.......................................................................................74.9.1光学垂准仪检定方法…………………………...……………………………74.9.2激光垂准仪的检定方法……………………………………………………..74.10.光学（激光对点器的光轴相对于竖轴的同轴度。
.........................................74.10.1光学垂准仪检定方法…………………………...…………………………74.10.2激光垂准仪的检定方法…………………………………………………..7五.附录………………………………………………………………………………………9附录1…………………………………………………………………………………….9附录2……………………………………………………………………………………10附录3…………………………………………………………………………………...11
1
一.前言
JSJ综合检验仪垂准仪检定附件（以下简称附件扩展了JSJ综合检验仪对各型垂准仪的检定功能,符合JJF1081--2002《垂准仪校准规范》要求,实现了大部分指标的室内检定,还兼有对激光垂准仪进行室外鉴定的功能,该附件与JSJ检验仪配合具有操作方便,功能完善,测量精度高等优点,大大提高了检定垂准仪的效率。
二.原理和结构
该附件利用五棱镜能将入射光线偏转90º的原理,将JSJ主机发出的水平光线转为铅垂光线,或将激光垂准仪发出的激光转为水平光线,与JSJ主机配合实现对各型垂准仪的检定。
JSJ垂准仪检定附件的结构如图1,2所示。
三.仪器的安装和调试
3.1.仪器的安装
打开木箱上盖,卸下木箱底部的固定螺栓,从箱中抬出附件。
将其安置在JSJ主机四维工作台上。
注意:
附件底座的限位卡口19应对准四维工作台的归心接头锁紧手柄。
将仪器底座13的中心与四维工作台中心大致重合,锁紧底座的锁紧螺母11。
利用四维工作台下的微倾手轮将附件支架8上的圆水泡18置平。
安装完毕后的状态如图3所示。
3.2.安置垂准仪
一般垂准仪高度不高时,可直接旋上归心接头安装到位,并整平仪器。
若垂准仪较高时可首先松开吊台旋转轴的锁紧手柄2,将载物吊台3绕旋转轴旋转90º,将待检仪器用归心接头固定在四维工作台上。
将载物吊台3复位,使载物架5中的五棱镜中心大致与仪器的物镜光轴对齐,锁紧旋转轴上的锁紧手柄2,升降工作台,使载物架的进光孔大致与主机光管等高。
如图4所示。
如果是测量下视垂准仪,则不需要上面两个步骤,直接将垂准仪放置在载物吊台3
1
2
的顶部,用归心接头或3个定位压块1固定,并转动棱镜转向手柄6将棱镜转90º,如图5所示。
3.3.照准目标。
待附件及仪器都安置完毕后,置平仪器,将主机目标调到∞。
首先,松开载物架5上的锁紧螺母4,左右移动载物架找到目标所在的位置,粗略照准,锁紧载物架上的锁紧螺母;然后调节仪器的调焦手轮直到目标清晰,如果两十字丝交叉,则绕竖轴转动仪器使十字丝平行。
调节载物架一侧的微调手轮B使目标十字丝与仪器十字丝的横丝尽量靠近,然后调节微调手轮A使两十字丝的竖丝靠近,重复以上操作,直到两十字丝精确重合。
3.4.十字丝横丝、竖丝的偏移量的测量方法。
JSJ主机的i角测微器可以精确测量十字丝横丝、竖丝的偏移量,并可直接读出秒值。
但由于i角测微器采用的是正弦光楔,所以只能测量一维的偏移量,要想测量第二维偏移量就需要整体转动i角测微器90º。
具体方法是:
当i角测微器处于图6所示的状态时,只能测量被检仪器十字丝关于主机目标十字丝横丝的偏移量。
当需要测量被检仪器十字丝关于主机目标十字丝竖丝的偏移量时,首先松开i角测微器锁紧手柄,将i角测微器整体顺时针转动90º,到达另一个卡位,然后锁紧手柄,完成后的状态如图7所示。
测量仪器十字丝关于目标十字丝的偏移量:
用上述办法分别测得十字丝关于目标十字丝横丝、竖丝的偏移量Ai、Bi,然后利用公式（1
22iiiBA+=ω即可求得十字丝与目标
十字丝的偏移量wi3.5.激光光斑的偏移量的测量方法。
当仪器安置完毕之后,打开仪器的激光,戴上激光防护眼镜（或激光滤光片从主机的自准直目镜中可以看到仪器发射的激光束的光斑。
如果光斑发生偏移,利用JSJ主机的i角测微器可以精确测量光斑的偏移量,并可直接读出秒值。
但由于i角测微器采用的是正弦光楔,所以只能测量一维的偏移量,要想测量第二维偏移量就需要整体转动i角测微器90º。
具体方法是:
当需要测量光斑关于横丝的偏移量时,将主机i角测微器转置如图6所示位置,然后,调节载物吊架一侧的微动手轮,使准直目镜中的十字丝横丝压住光斑的中心。
当光斑发生偏移时转动i角测微器转盘,直到十字丝横丝再次压住光斑的中心,i角测微器的转动量即为光斑的偏移量角值,记为Ai,单位是“秒”。
当需要测量光斑关于竖丝的偏移量时,将主机i角测微器转置如图7所示位置,然后,调节载物吊架一侧的微动手轮,使目镜中的十字丝竖丝压住光斑的中心。
当光斑发生偏移时转动i角测微器转盘,直到十字丝竖丝再次压住光斑的中心,i角测微器的转动量即为光斑的偏移量角值,记为Bi,单位是“秒”。
利用式（1即可求得激光光斑的偏移量wi。
四.仪器使用操作（检定项目及检定方法
参照JJF1081—2002垂准仪校准规范（以下简称规范并结合JSJ仪器的特点,垂准仪的检定项目及方法如下:
1.望远镜分辨力
2.管状水准器轴与竖轴的垂直度
3.照准部旋转的正确性
4.望远镜调焦运行误差
5.自动安平补偿器补偿误差
6.自动安平补偿器自动安置误差
7.竖轴与望远镜视准轴（或激光光轴的同轴度
8.激光光轴与望远镜视准轴的同轴度
9.一测回垂准测量标准偏差
10.光学（激光对点器的光轴相对于竖轴的同轴度
4.1.望远镜分辨力
见规范P3。
4.2.管状水准器轴与竖轴的垂直度
见规范P4
3
4
4.3.照准部旋转的正确性
见规范P4
4.4.望远镜调焦运行误差
1.将仪器按图4或图5所示布置,置平仪器。
将主机目标调节到2m处,再调焦待检仪器望远镜照准此目标,升降工作台使横丝重合,微量不重合可用平板测微器或i角测微光楔使之重合;利用工作台下方的平移手轮左右平移四维工作台,使竖丝重合。
2.将主机目标调节到∞,再调焦待检仪器望远镜照准此目标。
利用微调手轮A、B将十字丝横丝竖丝调重合,具体操作见3.3。
重复以上步骤,直到远近目标精确调到同一直线上。
3.测量水平偏差角值Ai。
将仪器目镜转到正对主机的方位,即图1中所示的0度位置,i角测微器转置于图6所示状态。
十字丝精确对齐（尤其横丝,按上述方法将远近目标调节在同一直线上。
由近点到远点,利用i角测微器逐个仪器十字丝横丝偏移各目标横丝的偏移量,记为Ai。
4.测量垂直偏差角值Bi。
将仪器目镜转到正对主机的方位,即图1中所示的0度位置,i角测微器置于图7所示状态。
十字丝精确对齐（尤其竖丝,按上面两步将远近目标调节在同一直线上。
由近点到到远点,利用i角测微器逐个仪器十字丝竖丝偏移各目标竖丝的偏移量,记为Bi。
5.视轴各点相对准线的位置偏差按式（1求得。
22iiiBA+=ω（1
式中:
Ai———垂准仪十字丝中心与第i目标中心的往返测水平偏差平均值,（"。
Bi———垂准仪十字丝中心与第i目标中心的往返测水平偏差平均值,（"。
视准轴各点的位置变动差按式（2计算:
ωωiiW−=∞（2
式中:
Wi———第i点的位置变动差,（"。
ω∞———视轴∞点相对准线的位置偏差（"。
ωi
———视轴第i点相对准线的位置偏差（"。
5
取Wi绝对值最大之为校准结果。
4.5.自动安平补偿器补偿误差
4.5.1光学垂准仪检定方法。
将仪器按图4或图5所示布置,置平仪器。
主机目标调节到∞,仪器调焦照准目标。
转动四维工作台下的微倾手轮按2′间隔从+8′到-8′,再从-8′到+8′做纵向倾斜,工作台每倾斜一个角值时按3.3,3.4中所述方法读取该倾斜位置的十字丝竖丝和横丝的偏移角度,分别记为Ai,Bi。
利用式（1计算,得到
ωi
。
按式（3得到仪器纵向补偿误差δ1i。
βωδii=（3
式中:
β——竖轴倾斜的角度,（′。
调整微倾手轮,使四维工作台复原,按上述方法使四维工作台做横向倾斜,并得仪器横向补偿误差δ2i。
取各纵向补偿误差δ1i和横向补偿误差δ2i的最大绝对值为补偿器的补偿误差。
4.5.2激光垂准仪的检定方法
若仪器具有光学望远镜瞄准的激光垂准仪可以直接用4.5.1的方法来检定。
如果是只能发射激光光束的激光垂准仪则用下述两种方法之一来检定。
室内检定法:
检测步骤同4.5.1,用3.5中所述的方法来测量激光光斑的偏移量。
求得仪器纵向补偿误差δ1i和横向补偿误差δ2i。
取各纵向补偿误差δ1i和横向补偿误差δ2i的最大绝对值为补偿器的补偿误差。
室外检定法:
将仪器检定附件安置于室外,放置于合适的位置,安置好待检仪器,置平。
然后按照规范P7中的方法检定。
4.6.自动安平补偿器自动安置误差。
4.6.1光学垂准仪的检定
按4.5.1的方法操作后,利用四维工作台按前倾、后倾、左倾、右倾4个方向变动仪器。
先用四维工作台微倾螺旋使仪器倾斜12′,紧接着旋转微倾螺旋使气泡重新吻合,按3.3,3.4所述办法从i角测微器上读数。
如此在每个方向上重复4次,取4次观测值
6的平均值,按（4式计算自动安置误差标准偏差。
112−=∑=nvsnii
（4
式中:
s——自动安置误差标准偏差,（";
n——安平次数,n=4;
iv——各测值的残差,即（1式中的wi（"。
4.6.2激光垂准仪的检定
室内检定方法:
检测步骤同4.6.1,用3.5中所述的方法来测量激光光斑的偏移量。
然后按（4式计算自动安置误差标准偏差。
室外检定方法:
参照规范P7。
4.7.竖轴与望远镜视准轴（或激光轴的同轴度
4.7.1.
光学垂准仪的检定。
将仪器按图4或图5所示布置,置平仪器。
主机目标调节到∞,调焦仪器照准目标。
转动仪器使之目镜指向底座的-90度位置（或90度位置,i角测微器置于图6状态,精确照准十字丝（尤其竖丝,然后旋转仪器180º,使之位于90度位置（或-90度位置,用i角测微器测出此时十字丝竖丝的偏差值记为Ai;然后旋转i角测微器使之置于如图7状态,精确照准十字丝（尤其横丝,然后旋转仪器180º,使之位于90度位置（或-90度位置,用i角测微器测出此时十字丝横丝的偏差值记为Bi;利用（1式求得仪器十字丝中心偏离主机目标十字丝的最大角值,其绝对值的1/2即为仪器的竖轴与望远镜视准轴的同轴度
4.7.2.激光垂准仪的检定
室内检定法:
检测步骤同4.7.1,用3.5中所述的方法来测量激光光斑的偏移量。
然后利用（1式求得激光光斑偏离的最大角值,其绝对值的1/2即为仪器的竖轴与望远镜激光轴的同轴度
室外检定法:
室外检定法:
将仪器检定附件安置于室外,放置于合适的位置,安置好待检仪器,置平。
然后按照规范P7中的方法检定。
4.8.激光光轴与视准轴的同轴度
按照规范P8进行检定。
4.9.一测回垂准测量标准偏差
4.9.1.光学垂准仪的检定
检测步骤同规范P8,读数采用3.3,3.4所述方法。
4.9.2.激光垂准仪的检定
室内检定法:
采用十字丝压激光光斑的方法,其余操作同光学垂准仪。
室外检定法:
按照规范P9检定。
4.10.光学（激光对点器的光轴相对于竖轴的同轴度。
4.10.1.光学对点器的检定:
按照规范P10进行检定。
4.10.2.激光对点器的检定:
参照4.7.2的方法进行检定,具体指标见规范。
7
8
9五.
附录右视图
图2
附录
1
左视图
图1
10
图4
附录
2
图3安装完成示意图
11图6图
7
图5
附录3
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