1、 1 关于印发水准仪、经纬仪、全站仪 的校准方法的通知 编号： JIC/GRO-OD-126 分发号： 各工程公司： 为加强工程项目对测量仪器校准的控制，确保测量精度，保证工程质量，总师室组织有关人员编制了 水准仪、经纬仪、全站仪的校准方法 。此校准方法在征求各工程公司和有关项目经理部意见，并向江西计量测试研究院专业人员咨询的基础上定稿。现印发给各工程公司（含电子版），请各工程公司印发至 各项目经理部，并要求认真执行。 特此通知。 总 师 室 二 00 八年九月八日 2 水准仪、经纬仪、全站仪的校准方法 JIC-WD-2008-02 1、 为了加强对公司测量检测仪器 （水准仪、经纬仪、全站仪）
2、的管理与控制， 满足施工要求，确保工程质量，特制定本校准方法。 2、 本方法适用于境外 国际承包 工程 施工 ，且 所在国无法找到 测量仪器 检定 机构 而 进行的检测仪器 的校准 （援外工程 项目除外） 。 测量仪器的使用、维护保养及保管由各项目经理部自行制订管理制度或操作细则。 3、 测量检测仪器校准 3.1 水准仪的校准 3.1.1 圆水准器安置正确性的校准 检查方法： 1） 按水准测量基本操作方法做好粗整平工作，使圆水准气泡严格居中。 2） 转动水准仪瞄准部 180，观察圆水准气泡的居中情况。若没有严格居中，应进行校正。 技术要求：瞄准部处于任何位置，圆水泡应无目力可见的偏移。 校正原
3、理与方法： 如图 1-a 所示，在用脚螺旋使圆水准器气泡居中后，圆水准器轴LL处于铅垂位置。如果竖轴 VV 与 LL不平行，且交角为 ，那么此时竖轴 VV 与铅垂位置便偏差了 角。 3 2aLLVV(1-b)LLaVV(1-a)LLa校正螺丝VVLL(1-d)(1-c)LLVVLLa如图 1-b 所示，在仪器绕竖轴旋转 180后，圆水准器转到竖轴左边， LL不但不竖直，而且与竖直线 LL 形成 2 的交角。显然，直观气泡不再居中，而气泡中央离开零点的弧长所对的圆心角为 2。 如图 1-c 所示，调整圆水准器下面的三个校正螺丝，使气泡向居中位置移动偏离长度的一半，使 LL与 VV 平行。然后再
4、调节 脚螺旋使气泡居中，使竖轴 VV 处于竖直状态，如图 1-d 所示 。 4 3.1.2 十字丝正确位置的校准 检查方法： 安装仪器后，先将 中 横丝的一端对准 一个明显的 M点（如图 2-a），固定制动螺旋后，转动微动螺旋， 使照准部水平移动， 如目标 M 始终不离开 中 横丝（如图 2-b），则说明十字丝横丝垂直于仪器竖丝， 符合要求 ；若目标偏离了 中 横丝（如图 2-c， d），则说明 十字丝位置 不准确 ，应该进行校正。 技术要求：水平微动水准仪瞄准部，十字丝的 中 横丝与目标点无目力可见的分离。 M2-a 2-bM2-cM M2-d 校正原理及方法： 旋下目镜十字丝环护罩，松开十
5、字丝分划板座的固定螺丝（图 3），按横丝倾斜的反方向轻轻转动十字丝分划板座，使 M 点到横丝的距离为原偏离距离的一半，再进行检验。此项检校也需反复进行至符合要求为止。然后将固定螺丝拧紧，旋上护罩。 5 分划板座固定螺丝图 3 3.1.3 视准轴平行于水准管轴的检验校正（ i 角的校准） i 角即水准管式水准仪的水准轴与望远镜视准轴不平行而存在的夹角 ， 或者安平式水准仪安平以后 ， 望远镜视准轴与水平方向存在的夹角。 检查方法： 1） 准备：在平坦地面选择长 61.8m 的直线场地 I、 II，并三等分，用钢尺丈量分别长度 S=20.6m，中间用木桩定点为 A、 B，如图 4。 图 4 2）
6、观测：水准仪依次在 I、 II 设站观测 A、 B 上的标尺读数。6 图中 a1、 b1、 a2、 b2 表示水准仪视准轴存在 i 角的观测值， c1、 d1、 c2、d2 表示视准轴水平，即不存在 i 角的观测值。 3） i 角的计算： 设 i 角存在引起水准仪在最近标尺读数为 ，则在 I 处得到的观测值计算高差为 ： h1=c1-d1=（ a1- ） -（ b1-2 ） =a1-b1+ 则在 II 得到的观测值计算高差为 ： h2=c2-d2=（ a2-2 ） -（ b2- ） =a2-b2- 按上述二式可得 ： h1=h2 =1/2（ a2-b2） -（ a1-b1） 则 i 角的计算公
7、式为 i= /s=206265/20600=10 其中 单位为毫米 。 技术要求： i 角一般应少于 12。 校正原理及方法： 根据上述方法，确定 i 角后，将仪器置于 I 处，通过微倾螺旋使中丝对准读数 c1， d1 刻度，这时视准轴处于水平状态，但水准管气泡偏离。再用拨针调整 再用拨针调整水准管一端上、下两个校正螺丝，使气泡居中。 此项检验校正也要反复进行，直至达到要求为止。两轴不平行所7 引起的误差对水准测量结 果影响很大，因此校正时要认真仔细，校正后要将校正螺丝旋紧，再次检查水平读数和气泡，看其是否变动。 3.2 经纬仪的校准 3.2.1 管水准器安装正确性的校准 管水准器安置正确，则
8、管水准轴与经纬仪的竖轴相互垂直。 检查方法： 1） 按经纬仪安置方法精确整平，使管水准器气泡居中。 2） 转动照准部 180使管水准轴仍与原来二个脚螺旋的中心连线平行，观察管水准器气泡是否严格居中。 如果没有严格居中，气泡偏离中心，说明管水准器安置不正确，应进行校正。 技术要求：气泡居中后，转动照准部 180，气泡偏离中心小于半格。 校正原理及方法： 1） 如图 5，若管水准器的气泡偏离了中心，先用与管水准器平行的脚螺旋进行调整，使气泡向中心移近一半的偏离量。剩余的一半用校正针转动水准器校正螺丝（在水准器右边）进行调整至气泡居中。 2） 将仪器旋转 180，检查气泡是否居中。如果气泡仍不居中，
9、重复 1）步骤，直至气泡居中。 3） 将仪器旋转 90，用第三个脚螺旋调整气泡居中。 重复检验与校正步骤直至照准部转至任何方向气泡均居中为止。 8 图 5 3.2.2 十字丝竖丝正确位置的校准 满足竖丝垂直于横轴，使竖丝竖直。在水平角测量中，便于精确瞄准 目标。 检查方法： 1） 安置经纬仪，精确整平，以望远镜十字丝瞄准目标点，固定制动旋钮。 2） 垂直微动望远镜，观察十字丝纵丝与目标点的离合程度。若十字丝纵丝与目标不分离，则十字丝处于正确位置，否则，说明十字丝纵丝不与垂线平行，应进行校正。 技术要求：垂直微动望远镜，应无目力可见的十字丝纵丝与目标点的分离。 校正原理及方法： 卸下目镜处的十字
10、丝护盖，如图 6， 用螺丝刀均匀的 松开四个压环螺丝，轻微转动十字丝环，使竖丝与瞄准点重合，直至望远镜上下微动时，该点始终在竖丝上为止，然后拧紧四个压环螺丝，装上十字丝护盖。 9 图 6 3.2.3 c 值校准 c 值是视准轴与横轴不垂直引起的误差。 检查方法： 1） 安置经纬仪，确定墙上高低点。如图 7-1 仪器距墙 58m 即可。高点垂直角与低点垂直角绝对值互差小于 30，高、低点垂直角一般为 30，高、低点构成水平角为 ，如图 7-2。 图 7-1 图 7-2 123451- 压环螺丝 2- 十字丝分划板 3- 十字丝校正螺丝4- 分划板座 5- 压环10 2） 观测 角六个测回，计算高
11、、低点方向的 c 值，即： 高高 )180(21 RLnc n 为测回数 L 为高点左盘读数 R 为高点右盘读数 低低 )180(21 RLnc n 为测回数 L 为低点左盘读数 R 为低点右盘读数 )(21 ccc 低高 3） 计算高、低点垂直角平均值，即： )(21 aaa 低高 技术要求： c 值：即视准轴横轴的垂直度小于 10。 校正原理及方法： 图 8 （ 1） 视准轴与横轴不垂直校正： 1） 用水平微动手轮将水平角读数调整到消除 C 后的正 确读数。 2） 取下位于望远镜目镜与调焦手轮之间的分划板座护盖，调整11 分划板水平左右两个校正螺丝，先松一侧后紧另一侧的螺丝，移动分划板使十
12、字丝中心照准目标。 3） 重复检验步骤 ，校正至 2C 20符合要求为止。 4） 将护盖安装回原位。 3.2.4 横轴与竖轴不垂直校准 目的：满足条件横轴与竖轴垂直，使望远镜绕横轴旋转的视准面为一铅锤面。否则，视准轴绕横轴旋转的轨迹为一倾斜面，因此，在瞄准同一铅锤面内不同高度的目标时，水平度盘读数也不相同，影响测角精度。 检验：如图 9，在距墙 2030m 处安置仪器，盘左照准墙上高处一点 P（仰角大于 30），然后将望远镜大致放置水平，在墙上标出十字丝交点所对的位置 P1；再用盘右照准 P 点，将望远镜放平，在墙上标出十字丝交点所对的位置 P2，若 P1、 P2 重合，表示条件满足。否则，此
13、条件不满足，需进行校正。其主要原因是横轴两端支架不等高，引起横轴倾斜误差（简称横轴误差）影响的结果。 图 9 12 校正：取 P1、 P2 直线的中点 Pm，用望远镜照准 Pm， 然后抬高望远镜至 P 点附近。此时，十字丝交点不在 P 点而在 P 点。如图 10，放松支架内的校正螺丝，转动偏心轴承，使横轴一端升高或降低，将十字丝交点对准 P 点。此项检验校正亦应反复进行，直至横轴不垂直于竖轴的横轴误差满足规范要求为止。经纬仪的横轴是密封的，测量人员只进行检验，校正由仪器检修人员在室内进行。 图 10 3.2.5 竖盘指标差 I 校准 电子经纬仪校准方法： 检查方法： 精确整平经纬仪，在水平位置
14、以盘左用望远镜十字丝瞄准远处一个目标，然后读取竖盘读数 L，望远镜翻转 180，旋转照准部，以盘右位置重复上述工作。 竖盘指标差 I=（ L+R） -360/2 13 技术要求： I 值小于 20。 校正原理及方法（竖盘指标零点设置）： （ 1）整平仪器后，按住 v% 键开机，三声蜂鸣后松开按键，显示： V 0SET SET-1 （ 2）在盘左水平方向附近上下转动望远镜，待上行显示出竖直角后，转动仪器精确照准与仪器同高的远处任一清晰稳定目标 A，按v% 键，显示： （ 3）中转望远镜，盘右精确照准同一目标 A，按 v%键，设置完成，仪器返回测角模式。 （ 4）重复检验步骤重新测定指标差（ i）
15、。若指标差仍不符合要求，则应检查校正（指标零点设置）的（ 1）（ 2）（ 3）步骤的操作是否有误，目标照准是否准确等，按要求再重新进行设置。 （ 5）经反复操作仍不符合要求时，应送厂检验。 光学经纬仪校准方法： 目的：满足竖盘指标差 x 接近于零，当竖盘水准管气泡居中时，使指标处于正确位置。 检查：将经纬仪整平，用盘左、盘右照准同一目 标，在竖盘水准管气泡居中时，分别读数为 L 和 R。计算指标差 x，若 x 接近于零，V 9020 30SET-2 14 表示条件满足。当 x 较大时，需要进行校正。 校正：经纬仪位置不动，仍用盘右照准原目标。转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为正确值 R-
16、x，这时竖盘水准管气泡不再居中。然后用校正针拨动水准管气泡校正螺丝使气泡居中。此项检验校正需反复进行，直至 x 在限差范围之内为止。 3.2.6 光学对中器正确性的校准 检查方法： 1） 距离地面 1.2m 左右，架好三脚架，整平经纬仪。 2） 在地面摆好 一张画有十字交叉线的白 纸，用经纬仪对中器瞄准 白纸的十字交叉点 （ 如图 11） 。 3） 转动经纬仪照准部 180，在光学对中器的目镜中观察是否有改变，若有偏离，读取偏离值 a， 21 a 即为对中器误差。 技术要求： 对中器误差小于 1mm。 校正原理及方法： 图 11 1） 将光学对中器目镜与调焦手轮之间的改正螺丝护盖 取下。 15
17、 2） 固定好十字交叉白纸并在纸上标记出仪器每旋转 90时对中器中心标志落点，如图： A、 B、 C、 D 点。 3） 用直线连接对角点 AC 和 BD，两直线交点为 O。 4） 用校正针调整对中器的四个校正螺丝，使对中器的中心标志与 O 点重合。 5） 重复检验步骤 4） ，检查校正至符合要求。 6） 将护盖安装回原位。 3.3 全站仪的校准方法 全站仪的校准分为两个部分，测角部分和测距部分。测角部分与经纬仪校准方法相同。 测距部分校准： 3.3.1 内符合精度的校准 检查方法： 约 30m 距离的两端分别安置全站仪与反射棱镜，照准后测距，连续读数 30 次。 计算： nDD i DDV i
18、i 11 2 nVmni i 式中： iV 第 i 次读数值与平均值之差 iD 第 i 次读数值 D n 次读数的平均值 16 n 连续读数的次数 技术要求： m 值不大于仪器标称标准差的 1/4。 校正原理及方法： 送专业修理部门校正 。 3.3.2 加参数简易校准 检查方法： 1） 选取平坦场地，定点 A、 B、 C，如图 12。 图 12 2） 观测： A 设全站仪， B、 C 分别设反射器，全站仪与反射器基本同高。分别测定 AB、 AC 的距离为 ABD 、 ACD ， B 设全站仪， C 设反射器，测量 BC 长度、 BCD 。 3） 计算加常数 k 设加常数为 k， AB 长度为
19、kDD BCAB ， 根据 ABACBC DDD 可得： BCABAC DDDk 技术要求： 小于标称的加常数。 校正方法： 17 经严格检验证实仪器常数 K 不接近于 0 已发生变化，用户如果须进行校正，将仪器加常数按综合常数 K 值进行设置。 应使用仪器的竖丝进行定向，严格使 A、 B、 C 三点在同一直线上。 B 点地面要有牢固清晰的对中标记。 B 点棱镜中心与仪器中心是否重合一致，是保证检测精度的重要环节，因此，最好在 B 点用三脚架和两者能通用的基座， 如用 三爪式棱镜连接器及基座 互换时，三脚架和基座保持固定不动，仅换棱镜和仪器的基座以上部分，可减少不重合误差。 4、 校准期限 4
20、.1 测量检测仪器（水准仪、经纬仪、全站仪）从校准之一日起，一般 校准 有效 期限为一年。 4.2 在日常使用中，如果对测量检测仪器的准确度有疑问，可根据本方法进行校准，校准时应认真填写校准 记录。 5、 相关记录 5.1 检测设备台帐 JIC-PD-7.6-1 5.2 水准仪校准记录 JIC-DR-7.6-2 5.2 经纬仪校准记录 JIC-DR-7.6-3 5.3 全站仪校准记录 JIC-DR-7.6-4 编制 /日期： 雷军、周伟 审核 /日期： 胡达文 批准 /日期： 王琦 2008/9/4 18 检测设备台帐 记录编号： JIC-DR-7.6-1 项目名称： 记录序号： 序号 检测设
21、备名称 生产厂家 设备型号 规格 设备编号 检定方式 检定 周期 检定计划 年月日 -年月日 保管人员 备注 制表人 /日期： 审批人 /日期： 注：检定方式分自检和送检。 19 水准仪校准记录 记录表号： JIC-DR-7.6-2 工程项目： 记录序号： 型号 /规格 校准日期 制造 厂 出厂编号 序号 校准项目 技术要求 校准结果 结果判 定 1 外观及各部 分 相互作用 各部分性能 可靠 2 管 水准器的正确性 居中 3 望远镜分划板十字丝 正确性 无 倾斜 4 i 值误差 小于 12 5 6 7 校准结论： 有效期 年 月 日至 年 月 日 校准员 /日期 核验员 /日期 20 经纬仪
22、校准记录 记录表号： JIC-DR-7.6-3 工程项目： 记录序号： 型号 /规格 校准日期 制造厂 出厂编号 序号 校准项目 技术要求 校准结果 结果判定 1 外观及各部件相互作用 各部分性能可靠 2 管 水准器的正确性 不超过水准器格 值的 1/2 3 望远镜分划板十字丝的正确性 在铅垂面内，不得有可见的倾斜 4 C 值误差 10 5 i 值误差 20 6 竖盘指标差 20 7 光学对点器的正 确性 1mm 校准结论： 有效期 年 月 日至 年 月 日 校准员 /日期 核验员 /日期 21 全站仪的校准记录 记录表号： JIC-DR-7.6-4 工程项目： 记录序号： 型号 /规格 校准日期 制造厂 出厂编号 序号 校准项目 技术要求 校准结果 结果判定 1 外观及各部件相互作用 各部分性能可靠 2 管 水准器的正确性 居中 3 望远镜分划板十字丝的正确性 无倾斜 4 C 值 误差 小于 10 5 i 值误差 小于 20 6 竖盘指标差 小于 20 7 光学对点器的正确性 小于 1mm 8 内符合精度 不大于仪器标称 标准差的 1/4 9 加常数 小于标称的 常数 校准结论： 有效期 年 月 日至 年 月 日 校准员 /日期 核验员 /日期
