钻孔测斜仪器的校验方法

1、仪器校验方法
1.1经纬仪全功能检定仪
      经纬仪全功能检定仪的卧式多齿分度台原是用于经纬仪的竖直角的检定，多齿分度台采用0.2的2324=552齿，相邻牙的角度差为039'7.83，每24牙正好是15。由于该装置将准直光管偏心外伸地安置在卧式多齿分度台的旋转部分上，导致旋转部分重量过大，使卧式多齿分度台承受偏心重载荷，干扰其啮合，影响卧式多齿分度台的精度。但是由于该装置加装了卸荷机构，卧式多齿分度台的精度下降仅为0.16。卧式多齿分度台的分度误差与准直光管光轴相对卧式多齿分度台的光轴变动量两项误差合成后小于1，满足JJF15502015钻孔测斜仪校验规范中规定的优于4的多齿分度台，因此可用于钻孔测斜仪校验。
 
1.2示值误差的校验
      钻孔测斜仪校验规范中使用分度台对示值误差进行仪器校验，作业流程如图所示。使用夹具将钻孔测斜仪固定于卧式多齿分度台上，将多齿分度台置于0位置，记录测斜仪读数X1。将初次测量的位移数据作为基准点，该点位置测量三次，取得较稳定的值。首先顺时针旋转多齿分度台，使用多齿分度台5、10、15、20格值处以及15位置作为校验点。首先顺时针旋转多齿分度台039'7.83，记录测斜仪读数X2顺次记录Xi，直至将多齿分度台旋转至15位置时，记录测斜仪读数X15。此过程作为顺时针旋转的正行程。为了消除和减少仪器的零漂及装配误差，确保数据的可靠性，应在多齿分度台旋转至15位置时，将多齿分度台反向旋转至零位位置。正、反方向各测读一次数据，取正反两方向测斜仪读数平均值作为该点的位移示值参与计算其角度值。逆时针旋转时的操作与顺时针操作步骤相同，观测时记录相关数据。但此时测斜仪读数为负数只需将标准角度值作为负值与测斜仪观测进行比较测试。

2、校验数据处理
      为了准确高效地处理仪器校验过程中采集到的数据，使用VC++开发了仪器校验数据处理程序。该程序主要具有三方面功能:计算、图形显示、数据存储。使用时，只需在该程序中输入对应位置的读数，即可计算得到角度示值误差。同时，绘制出示值误差曲线，有利于使用人员对数据进行分析。另外，手动录入的仪器校验数据和经软件计算的校验结果，可一键生成统一格式的表格，包含标准角度值、对应角度值、角度绝对误差以及角度相对误差。数据处理程序计算模型:钻孔测斜仪上读取到的数据是位移值，即Xi=Lsini中的Xi，单位为mm，其中L为导轮间距，一般为500mm，所以角度计算式为i=arcsin(Xi/500)。使用上述检测方法，得到的测量结果如表1所示。使用此种仪器校验方法得到的角度示值绝对误差最大值小于0.4，可以满足一般工程应用需求。

3、结语

      本文针对钻孔测斜仪提出了一种使用经纬仪全功能检定仪进行仪器校验的方法，该方法可利用已有装置进行仪器校验，节约成本且可靠性好、易操作，能够满足一些非精确校验情况下的要求，具有很高的实用价值。同时编写了校验数据处理程序，能快速高效地处理仪器校验过程中采集到的数据，可以直观显示每个仪器校验点的角度误差并且能够将校验数据以统一格式保存，便于分析数据。

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