数字水准仪i角的误差检校方法与误差分析
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2020-04-26
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字水准仪
i
角的误差检校方法与误差分析
梁振华
1
，
尹建涛
2
，
谢宏全
2
( 1．
辽源职业技术学
院 资源工程系
，
吉林 辽源
136201; 2．
淮海工学院 测绘工程学院
，
江苏 连云港
222005)
摘 要
：
对
煤矿测量用天宝
DiNi03
数字水准仪
i
角误差检校方法与误差分析进行了系统的分
析
，
得出费式法是比较实用的检校方法
，
同时进行
i
角误差分析
，
为确保仪器的精度提供保障
，
促
进了煤矿安全高效生产
。
关键词
：
煤矿测量
;
数字水准仪
; i
角检校
;
误差分析
中图分类号
： TD178
文献标志码
： B
文章编号
： 1003 － 496X( 2013) 07 － 0120 － 03
Error Calibration Methods and Analysis for Digital Level i Angle
LIANG Zheng － hua
1
，YI Jian － tao
2
，XIE Hong － quan
2
( 1． Department of Ｒesource Engineering，Liaoyuan Vocational Technical College，Liaoyuan 136201，China; 2． School of
Surveying Engineering，Huaihai Institute of Technology，Lianyungang 222005，China)
Abstract: This paper analyzed systemically calibration methods and error analysis on i angle with Trimble DiNi03 digital level that was
used in coal mine measurement，and got that the Forstner method was a comparative practical calibration method，at the same time，er-
ror analysis of i angle error would be carried on． It provided the guarantee for ensuring the accuracy of the instrument and promoting the
safe efficient production of coal mine．
Key words: coal mine measuring; digital level; calibration methods of i angle; error analysis
天
宝
DiNi03
数字水准仪是世界上精度最高的
数字水准仪
，
其公司开发的软件可全自动数据处理
，
可实现无纸化作业
，
自动出报表
。
天宝
DiNi03
数字
水准仪
，
采用条码标尺
，
各厂家标尺编码的条码图案
不相同
，
不能互换使用
，
目前照准标尺和调焦仍需目
视进行
［1］
。
1 i
角
检校与分析
1． 1 i
角含义
观测者目视观测到的标尺条码影像线与仪器水
平轴线的夹角称作仪器的光学
i
角
（
习惯意义上的
i
角定义
）
；
而
形成电子测量数据的标尺条码影像在
透过物镜中心经补偿后被分光镜转移到探测器
CCD
上
，
再经过一系列的光电转换和微处理器的运
算后最终数据显示在电子屏幕上
。
这条经物镜中心
到探测器
CCD
参考点的标尺条码影像线
（
虚拟线
）
与仪器水平轴线的夹角即是数字水准仪的电子
i
角
［2］
。
1． 2 i
角检校
目
前
i
角检校的方法可归纳为
3
种
，
即基本原
理方法
、
费式
（ Forstner）
法
、
李式
（ Nabauer）
法
。
基
本原理方法的原理见文献
［3 － 4］
，
其它方法的原理
见
文献
［2，5 － 7］。
为确保准确度
，
研究采用天宝
DiNi03
数字水准仪重复操作
3
次
，
观测数据与
i
角
计算值见表
1。
1． 3
检测结果分析
将上述
3
种方法中对应的
3
组计算数据取平均
值
，i
角最或然值计算结果见表
2。
由表
1
和表
2
的计算结果
，
分析如下
：
1） 3
种方法均是把检验和校正结合为一体
，
经
实际测试
，
检验之后仪器可自动完成校正
，
使
i
角达
到允许的范围内
，
符合国家水准测量规范中一等水
准点
i
≤
15″，
二等水准点
i
≤
15″
的要求
［8］
。
2）
以
上方法得出的
i
角存在差异
，
其误差主要
来源于
3
个方面
：
仪器误差
、
观测误差
、
外界条件的
影响
，
其中仪器误差主要由视准轴与水准管轴不平
行的误差和水准尺误差引起的
，
观测误差主要由精
平误差
、
调焦误差
、
水准尺倾斜误差引起
，
而外界环
境的影响则主要源于水准仪水准尺下沉误差
、
大气
折光的影响
、
日照及风力引起的误差等
。
3） 3
种方法的对比分析
：
①
3
种方法的基本原
理相同
，
都是立
2
个水准尺
，
把水准仪不仅安置在
2
个水准尺的中间处
，
而且安置在距
2
个水准尺的
距离不同的地方
，
所以所测得的
2
个立尺点之间的
·021·
（
第
44
卷
第
7
期
）
设
计
·
开发
DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2013.07.001
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