美丽克扎提·玉素甫
新疆巴音郭楞蒙古自治州计量检定所 新疆巴音郭楞
摘要：经纬仪是工程领域常见的计量器具，本文提供一种经纬仪现场检定装置，它可实现现场对经纬仪多项技术指标的检定，大大简化了操作过程，提高了检定效率，具有一定的应用价值。
关键词：经纬仪；检定装置；现场；设计
1 概述
经纬仪集光学、精密机械、电子技术于一体，其性能指标直接关系到定向对准的总精度，因此需要对其进行定期的检定。目前常用的经纬仪检定装置大多体积庞大，功能单一，例如准直平行光管长度均大于2米，只能用作无穷远准直目标或30米准直目标，分离固定在各级计量院所的工作台上对经纬仪进行检定，无法实现现场快速检定，同时其溯源与传递也极不方便，检定返回后的精度得不到严格的保证，同时计量检定数据处理需要人工进行大量重复繁琐的计算，这给经纬仪的检定带来了极大的隐患。
2 经纬仪现场检定装置的设计
参见图1和图2，图1是经纬仪现场检定装置示意图；图2是自准直测微平行光管的光学系统原理图。经纬仪现场检定装置包括底座和设置在底座上的调整杆，其中：在调整杆上套装有可沿调整杆移动的固定板，在固定板上还设置有上准直光管、自准直测微平行光管和下准直光管，上准直光管和下准直光管与自准直测微平行光管之间的夹角为30度。自准直测微平行光管包括照明灯以及设置在照明灯光路中的聚光镜、滤光镜与光路成45度角的半反射镜，在半反射镜反射的光路中还依次设置有自准直分划板、目标分划板、调焦镜和物镜，半反射镜的后端还设置有反射棱镜，在反射棱镜的光路中还依次设置有显微物镜、瞄准分划板和测微目镜；底座上还设置有多齿分度台；底座上还设置有与照明灯相联接的电源开关；瞄准分划板的一端还设置有既能控制瞄准分划板移动又能读取瞄准分划板移动值的测微手轮；目标分划板为三米目标分划板，目标分划板和自准直分划板上刻有十字分划线。
由于本文安装自准直测微平行光管和上、下准直光管地固定板套装在调整杆上，可随意调整固定板的位置，而自准直测微平行光管采用摄远物镜与显微物镜的组合结构确保了在小尺寸条件下准直测微的精度。为了实现一次架设仪器同时检定经纬仪的一次水平测角极限误差、调焦误差，自准直测微平行光管内设计安装有三米目标分划板、自准直分划板和测微目镜。
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3 经纬仪现场检定装置的研究
在使用时首先将本实用新型安装在金属三脚架上，再将多齿分度台6放置在底座6的定位面上固紧，并利用水平仪将多齿分度台6的台面精确调平。然后将被检仪器旋接在多齿分度台6的中央，并将被检仪器精确调平。打开电源开关7，照明灯16照明上、下准直光管1、4和自准直测微平行光管3的自准直分划板12，需要使用地标组照明器时，打开地标组照明器开关即可。仪器架设完毕后，通过调整杆8调整自准直测微平行光管3的高度和方向，使被检仪器的望远镜能清晰地照准上、下准直光管1、4和自准直测微平行光管3。
将被检仪器的望远镜以盘左位置照准自准直测微平行光管3的分划中心，测得水平读数的秒值；旋转被检仪器的望远镜，使物镜口向下，再将照准部按顺时针方向旋转两周以上，并以望远镜照准自准直测微平行光管3的分划中心，测得水平读数的秒值；旋转被检仪器的望远镜，使物镜口向下，将照准部按逆时针方向旋转两周以上，并以望远镜照准自准直测微平行光管3的分划中心，测得水平读数的秒值。以上观测为一个测回，进行多个测回的观测便可计算出被检仪器的误差。
将被检仪器的望远镜调焦于无穷远，分别以被检仪器望远镜盘左(正镜)位置和盘右(倒镜)位置精确照准自准直测微平行光管3的无穷远的分划中心，使竖丝重合或平分，读取方位读数，便可以换算成被检仪器的照准差。
检定被检仪器的望远镜调焦误差时，首先以望远镜盘左(正镜)位置精确调焦并照准自准直测微平行光管3无穷远的分划中心，竖丝精确重合或平分，读取相应的方位值；按顺时针方向旋转望远镜的调焦手轮，对近距的分划竖丝消除视差，并精确照准其竖丝，测得方位读数；然后望远镜以盘右(倒镜)照准中管的近距分划竖丝，测得方位读数。再按逆时针方向旋转调焦手轮，以照准无穷远的分划竖丝，测得方位读数。由以上多次测得的方位读数便可计算出被检仪器的望远镜调焦误差。
用被检仪器的望远镜粗略照准自准直测微平行光管3无穷远的分划中心。然后用地标组照明器从望远镜目镜处照明目视分划板。再从自准直测微平行光管3的测微目镜20处观察。旋转测微手轮21使自准直测微平行光管3的测微竖丝对准目视分划板竖丝，从测微手轮21测得读数。 再用地标组照明器照明望远镜的准直分划板，从自准直测微平行光管3测微目镜20处观察，准直分划的亮十字中心应与自准直测微平行光管3的分划中心重合，亮竖丝与分划竖丝重合。若不重合，则利用测微手轮21测得读数，两次读数之差即是准直光轴与视准轴的重合误差。
一次水平测角示值误差的检定过程如下：旋转多齿分度台6，使0分划线对准指标线；被检仪器的望远镜以盘左位置，照准自准直测微平行光管3无穷远的分划中心，竖丝精确重合。顺转多齿分度台6的升降手柄，使台面升起，再按逆时针方向旋转其上部和被检仪器，使分划圈上的第一个带黑点的刻线精确对准指标线，逆转升降手柄使台面和被检仪器平稳落下。此时多齿分度台逆转了23格，是21°10′35.3″。然后按顺时针方向旋转被检仪器的照准部，使望远镜重新照准自准直测微平行光管3的分划竖丝，测得被检仪器的方位读数。按此方法依次逆转多齿分度台6上部，顺转被检仪器照准部，使望远镜照准自准直测微平行光管3，依次测得被检仪器相应的方位读数。这是上半个测回。下半个测回的观测基本与上半个测回相同，其不同之处是，被检仪器望远镜以盘右位置照准自准直测微平行光管3的分划中心，竖丝精确重合或被平分，其转向相反。由以上测得的数据便可计算出被检仪器的一次水平测角示值误差。
参考文献
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[2] 杨俊志.?经纬仪竖直角检定方法的研究[J]. 中国计量，2002(08).
[3] 刘雯，魏凤岭，李天初. 用卧轴多齿分度台检定经纬仪竖直角[J]. 现代计量测试，1997(04).
作者简介：美丽克扎提·玉素甫，女，1990.06，单位：新疆巴音郭楞蒙古自治州计量检定所，助理工程师。