测距仪的检验方法

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第442页（2947字）

1．发射、接收、照准三轴关系正确性的检验

测距仪测距时，是用望远镜视准轴瞄准，使发射光轴和接收光轴对准反光棱镜，因此三轴应保持平行或重合。如果满足这一条件，在用望远镜瞄准棱镜后，接收信号最强。发射光轴与接收光轴平行性的检验校正，只能由制造厂家和指定的专门维修点进行。

对于发射、接收光轴与视准轴平行的检验工作可以在野外进行。在距离测距仪200～300m处安置反射棱镜，用望远镜精确地瞄准棱镜中心，读取水平度盘读数H和竖直度盘读数V，然后用水平微动螺旋先使望远镜向左移动，直至接收信号消失为止，读取水平度盘读数H₁；再向右移动，直至接收信号消失为止，读取H₂。现在重新精确瞄准棱镜中心，用望远镜微动螺旋使望远镜向上移动，直至接收信号消失为止，读取竖盘读数V₁；然后再向下移动，直至接收信号消失为止，读取竖盘读数V₂。如果条件：

[(H₁+H₂)／2]－H≤30°和[(V₁+V₂)／2]－V≤30°

上式成立，则说明满足平行条件。如果平行条件不满足，有的仪器设有发射、接收光轴与视准轴平行的校正机构，可按使用说明书中的校正方法进行校正。

2．周期误差的测定

周期误差是由仪器内部的光电信号串扰而引起的，使得“精尺”的尾数值呈现出一种周期性的误差。检定的目的是了解它的大小，以便在观测中对所测距离进行改正。周期的误差改正△D_φ可由下式表示：

△D_φ=Asin[φ+(D·360°)／u]

式中 A——周期误差的振幅；

φ——起始相位角；

D——观测距离；

u——精尺长度。

周期误差的测定一般采用“平台法”。在室内设置一平台，平台距地面应有适当高度，其长度应略大于精尺的尺长，台面呈水平。台面铺设导轨，并刻有精确的刻划，或者在台上铺一经过检定的钢带尺，并在尺子两端施加检定施加检定时的标准拉力。反射棱镜可沿导轨移动，根据刻划精确地安置它的位置。仪器安置在导轨中心线的延长线上，距平台的距离应在15～100m之间，不宜过长，以免受比例误差的影响。仪器高度应与棱镜同高，以免加入倾斜改正。

“平台法”测定周期误差检定时，将仪器安置在仪器墩上，通过升降仪器或棱镜使望远镜照准棱镜中心时视准轴水平。观测时由近及远地将棱镜安置在各测点上，测点间距一般取精测尺长度的1／40(如精测尺长度为10m，间距可取0．25m，测点个数为40个)。无论精测尺长度如何，测点数均不应少于20个。在每个测点上读数4次，取其平均值作为测点的距离观测值。观测时应提高观测速度，以减少大气变化的影响。通过各测点的距离观测值，根据最小二乘法原理，用计算机解算出周期误差的振幅A和起始相位角φ，即可按式上述方法对距离进行周期误差改正。

3．仪器常数的测定

仪器常数包括加常数和乘常数。仪器常数检定的质量会直接影响到测距精度。仪器常数的测定方法较多，六段比较法是其中较好的一种。它能同时测定加常数和乘常数，而且计算工作量较小，检验结果精确可靠，但需要有一个精密的基线场。

“六段法”是一条直线分成6段，它们的21个组合距离已用铟瓦基线尺或用专门测量基线的测距仪精确测定，并以此作为标准长度，这条直线称为基线。用被检定的测距仪对该基线进行全组合观测，并与标准长度进行比较，按照最小二乘法原理，采用一元线性回归的方法解出加常数和乘常数。

野外检定加常数的方法：在一个平坦的场地上选150～200m左右长的直线AB，并定出AB直线的中点C，将测距仪置于A点测平距AB和AC；置于B点测平距AB和BC；置于C点测平距AC和BC，必要时应进行气象改正。在操作中应尽可能减少对中误差的影响。测距使用同一棱镜，计算AB、BC和AC的平均值AB、BC和AC，则加常数K为：

K=AB+BC－AC

4．内部符合精度的检验

内部符合精度反映一定的距离范围内仪器重复读数之间的符合程度。它表现为仪器本身测相的偶然误差，是仪器测量稳定性的主要表征。

在做这项检验时，可选择气象条件良好的场地，布设50～100m的直线，在其两端分别安置仪器和反射棱镜，然后用望远镜瞄准棱镜，连续读取30个以上的距离观测值，记为D_i(i=1，2，3，…，n；n为读数次数)。

平均值为D=[D]／n；

观测值的改正数为V_i=D－D_i；

内部符合精度为：

该值即一次测距中误差。

5．外部符合精度的检定

外部符合精度亦称综合精度，检定的目的是检核仪器的实际测量精度是否与仪器标称精度一致。通常是利用六段比较法测定加、乘常数的21个观测值，经过加、乘常数等改正，再与基线作比较，采用一元线形回归分析法进行计算，从而得到外部符合精度。

外部符合精度的表示形式与仪器出厂时给出的标称精度采用同样的形式：

m=±(A+BD)

式中 A——固定误差(mm)；

B——比例误差系数(mm／km)；

D——距离值(Km)。

6．测程的检验

测距仪的测程是指在规定的大气能见度及棱镜组个数的情况下，能满足仪器标称精度的测量距离。检验可按以下几点方法进行：

1)按测距仪说明书上的规定的长度，在已知精度长度的基线上选择相应棱镜个数的距离。

2)在选定的距离两段分别安置仪器和反射棱镜。对选定的每段距离各观测4测回，取其平均值作为观测值。

3)对各观测值加入气象、仪器常数、周期误差和倾斜改正，然后与基线值比较，求出一测回观测中误差，不应大于仪器标称测距中误差。