JJF(陜) 034-2020 條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺校準(zhǔn)規(guī)范

JJF(陜11-16發(fā)布2021-02-16實(shí)施JJF(陜)034－2020條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationofBar-CodelevelingstaffsJJF(陜)034－2020JJF(陜)034－2020 （2） （4） （4） （6） （8） （8） （ JJF(陜)034－2020JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制訂工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)JJF(陜)034－2020條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其3.1水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)（levelingstaffmeasuringinstrumentsystem）由激光干涉儀、精密導(dǎo)軌、圖像掃描、伺服控制、數(shù)據(jù)處理等部件組成的水準(zhǔn)標(biāo)尺3.2標(biāo)尺分劃誤差（stripeerroroflevelingstaff）3.3分劃誤差標(biāo)準(zhǔn)差（standarddevia3.4每米長(zhǎng)度修正因子（correctionfactorofpermeter）為修正條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺標(biāo)稱長(zhǎng)度的系統(tǒng)誤差，條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺（簡(jiǎn)稱“標(biāo)尺”，下同）是用于水準(zhǔn)測(cè)量的器具，配套數(shù)字差測(cè)量。標(biāo)尺按型式可分為因瓦標(biāo)尺、固定式普通標(biāo)尺、折疊式塔式普通標(biāo)尺（見圖1）。因瓦標(biāo)尺由因瓦尺帶和鋁合金尺身構(gòu)成，尺帶上刻有不等寬的黑黃相間條碼，使用彈簧以一定的拉力固定于尺身上；固定式普通標(biāo)尺目前有玻璃鋼、鋁合金等材質(zhì)的尺身，條碼直接刻25計(jì)量特性標(biāo)尺豎直時(shí)，圓水準(zhǔn)器氣泡應(yīng)居中，不應(yīng)有目視可測(cè)的偏移；否則參照7.2調(diào)至居中。標(biāo)尺分畫面彎曲差應(yīng)符合表1規(guī)定。校準(zhǔn)項(xiàng)目因瓦標(biāo)尺1圓水準(zhǔn)器安置正確性—標(biāo)尺豎直時(shí)圓水準(zhǔn)氣泡應(yīng)居中2分劃面彎曲差3中軸線與底面的垂直度一4副標(biāo)尺零點(diǎn)差之差51根±0.0501根±0.801副±0.0301副±0.606分劃標(biāo)準(zhǔn)差注：上述計(jì)量特性不作為合格與否的判定依據(jù)，僅供參考。標(biāo)尺中軸線與底面垂直度應(yīng)符合表1規(guī)定。用水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)校準(zhǔn)一副標(biāo)尺零點(diǎn)差之差時(shí)，最大允許誤差應(yīng)符合表1規(guī)定。JJF(陜)034－2020實(shí)驗(yàn)室溫度：(20±5)℃;環(huán)境濕度≤70%;表2標(biāo)尺的校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目主要校準(zhǔn)器具及技術(shù)要求因瓦標(biāo)尺普通標(biāo)尺1圓水準(zhǔn)器安置正確性DSZ05級(jí)數(shù)字水準(zhǔn)儀DSZ1級(jí)數(shù)字水準(zhǔn)儀2分劃面彎曲差分度值為0.5mm的鋼直尺3中軸線與底面的垂直度DSZ05級(jí)數(shù)字水準(zhǔn)儀DSZ1級(jí)數(shù)字水準(zhǔn)儀4一副標(biāo)尺零點(diǎn)差之差水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)測(cè)長(zhǎng)不確定度：U≤3.0μm,k=2；5米長(zhǎng)修正因子6分劃標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)尺尺身上標(biāo)有制造廠商或品牌、型號(hào)、編號(hào)；標(biāo)尺的頂端和底端裝有金屬包頭，標(biāo)尺底面干凈平整；因瓦標(biāo)尺的因瓦帶與尺身兩端連接無松動(dòng)；距標(biāo)尺底端1.1～1.3m處應(yīng)裝有活、安裝穩(wěn)固、調(diào)整螺絲有效；標(biāo)尺的條碼顏色均勻a)距水準(zhǔn)儀約20m處的尺樁上安置標(biāo)尺，分劃面朝向水準(zhǔn)儀，標(biāo)尺圓水準(zhǔn)氣泡置于居）；4b)如水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲與尺身邊緣線不重合，則左右傾斜標(biāo)尺使二者重合，調(diào)整圓水準(zhǔn)氣泡的調(diào)整螺旋使氣泡處于居中位置；c)將標(biāo)尺水平旋轉(zhuǎn)約90°使標(biāo)尺側(cè)面朝向水準(zhǔn)儀，圓水準(zhǔn)氣泡置于居中位置；d)如水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲與尺身邊緣線不重合，則前后傾斜標(biāo)尺使二者重合，調(diào)整圓水準(zhǔn)氣泡的調(diào)整螺旋使氣泡處于居中位置；e)重復(fù)本條a)至d)的步驟，直至標(biāo)尺分劃面朝向水準(zhǔn)儀和側(cè)面朝向水準(zhǔn)儀當(dāng)兩線重合時(shí)圓水準(zhǔn)氣泡均居中。7.3標(biāo)尺分劃面彎曲差將標(biāo)尺側(cè)面朝下橫置于平臺(tái)上，沿尺面的上下兩端拉一細(xì)直線，使用鋼直尺分別量取標(biāo)尺上、下兩端及中間位置條碼面至細(xì)線的距離(見圖2)。a"…a各測(cè)量2次，讀數(shù)記錄，計(jì)算每個(gè)位置2次讀數(shù)的平均值a1、a?和ao;按公式(1)計(jì)算標(biāo)尺分劃面彎曲差。標(biāo)尺分劃面彎曲差的校準(zhǔn)記錄示例見附錄A。4——標(biāo)尺分劃面彎曲差，mm;ai、a?——標(biāo)尺上、下兩端位置分劃面至細(xì)線的距離，mm;ao——標(biāo)尺中間位置分劃面至細(xì)線的距離，mm。此項(xiàng)校準(zhǔn)也可用標(biāo)準(zhǔn)平板進(jìn)行。7.4標(biāo)尺中軸線與底面的垂直度a)標(biāo)尺置平于距水準(zhǔn)儀10m左右一穩(wěn)固尺樁上，整平水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)標(biāo)尺(見圖3);5b)依次按標(biāo)尺底面的中心、前、后、左、右5個(gè)位置(見圖4)將標(biāo)尺置平于尺樁上，每個(gè)位置使用水準(zhǔn)儀測(cè)量標(biāo)尺視線高3次為一測(cè)回，共測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)回，測(cè)回間應(yīng)變動(dòng)儀器高c)計(jì)算中心、前、后、左、右各位置的每測(cè)回3次視線高的平均值ai、a?、a?、a?、as;e)計(jì)算兩測(cè)回各差值的平均值，取絕對(duì)值最大值為校準(zhǔn)結(jié)果。標(biāo)尺中軸線與底面的垂直度的校準(zhǔn)記錄示例見附錄A.2。7.5一副標(biāo)尺零點(diǎn)差之差使用表2中規(guī)定的水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)及配套設(shè)備零點(diǎn)差之差測(cè)量組件。零點(diǎn)差之差測(cè)量組件與標(biāo)尺底面中心實(shí)行點(diǎn)接觸，在與標(biāo)尺條碼共面的平面上固定有與標(biāo)尺因瓦帶同質(zhì)的黑色單條碼。7.5.1準(zhǔn)備工作校準(zhǔn)前按以下步驟完成準(zhǔn)備工作：a)啟動(dòng)激光干涉儀，將標(biāo)尺置于標(biāo)尺夾持器上，標(biāo)尺底面中心與零點(diǎn)差之差測(cè)量組件實(shí)行點(diǎn)接觸，調(diào)整夾持器鎖緊標(biāo)尺，前后調(diào)整標(biāo)尺位置至符合裝置測(cè)量的阿貝條件；b)待激光穩(wěn)頻后，輸入環(huán)境條件參數(shù)；c)移動(dòng)導(dǎo)軌，使零點(diǎn)差之差測(cè)量組件的條碼處于圖像瞄準(zhǔn)顯微鏡可采集的范圍，計(jì)算機(jī)讀數(shù)置零。a)圖像瞄準(zhǔn)顯微鏡照準(zhǔn)采集零點(diǎn)差之差測(cè)量組件的條碼圖像，移動(dòng)導(dǎo)軌至距標(biāo)尺底面約100mm的某一條碼位置，照準(zhǔn)采集該條碼圖像；b)按與a)相反的順序進(jìn)行返測(cè)，經(jīng)圖像處理后得到往、返兩條碼中心線位置的平均值；c)計(jì)算兩條碼中心線的間距11;JJF(陜)034－20206b)往測(cè)校準(zhǔn)：2)自標(biāo)尺底端第一個(gè)條碼起，至標(biāo)尺頂端最后一個(gè)條碼止，傳感器依次照準(zhǔn)采樣標(biāo)尺上的每一條碼圖像，經(jīng)圖像處理后得到各條碼中心線的讀數(shù)記錄為N1，N2，N3…往測(cè)校準(zhǔn)結(jié)束立即進(jìn)行返測(cè)校準(zhǔn)：按與往測(cè)相反的順序，自標(biāo)尺頂端最后一個(gè)條碼起，至標(biāo)尺底端第一個(gè)條碼止，傳感器依次照準(zhǔn)采樣每一條碼的圖像，經(jīng)圖像處理后得e)各條碼中心線至起始條碼中心線的長(zhǎng)度M1，M2，M3…Mn-1，Mn按公式(2)計(jì)算，與Mi相應(yīng)的長(zhǎng)度標(biāo)稱值Li依據(jù)標(biāo)尺的單位條碼寬度R按公式(3)計(jì)算，各條碼中心線的分劃誤差Yi按公式(4)計(jì)算；MiN1/2(2)YMi——各條碼中心線至起始條碼中心線的長(zhǎng)度測(cè)量值，mm；JJF(陜)034－2020Ni——各條碼中心線的讀數(shù)，mm；R——標(biāo)尺的單位條碼寬度，參見附錄B；Y縱坐標(biāo)，繪制分劃誤差曲線及擬合直線圖（見圖5則Yj相對(duì)于Yj(Z)的誤差K[(LjL)(YjY)]/[(LjL)2](5)j1j1aYKL(6)f=K1000(7)vjYjYjjj1m2j1YJJF(陜)034－20208f——米長(zhǎng)修正因子，mm；h)另一根標(biāo)尺的f、m按本列項(xiàng)a）至g）的步驟校準(zhǔn)計(jì)算；YjYYK=tgK=tgαYjYjK·LK·LjαLjαLjL（L（mm）a0圖5分劃誤差曲線及擬合直線圖j)對(duì)于天寶、蔡司品牌標(biāo)尺，每根標(biāo)尺的m按公式（10）計(jì)j1j1k)一根標(biāo)尺的分劃標(biāo)準(zhǔn)差m不符倍后對(duì)其重新校準(zhǔn)，以重新校準(zhǔn)的m、f作為校準(zhǔn)結(jié)果。復(fù)校時(shí)間間隔是由標(biāo)尺的使用情況、使用者、標(biāo)尺本身質(zhì)量等諸因素所決定，送校單位JJF(陜)034－20209表A.1標(biāo)尺分劃面彎曲差校準(zhǔn)記錄表A.2標(biāo)尺中軸線與底面的垂直度校準(zhǔn)記錄℃1m2m3m4m5mⅠⅡ——1-a2|1-a3|1-a4|1-a5|JJF(陜)034－2020表A.3一副標(biāo)尺零點(diǎn)差之差校準(zhǔn)記錄℃往返往返往返往返一副標(biāo)尺零點(diǎn)差之差：l2l1JJF(陜)034－2020表A.4一副標(biāo)尺米長(zhǎng)修正因子及分劃標(biāo)準(zhǔn)差校準(zhǔn)記錄℃i(Ni+Ni′)/2MiN1/2mm123456789表A.4(續(xù))iMi稱值Li LLY YYaKL123456789L=Y=v=JJF(陜)034－2020表A.4(續(xù))(LiL)(YiY)=338.2010009(LiL)2=16397525.4629630000K[7(LiL)(YiY)]/[7(LiL)2]0.0000206aYKL=（0.025730.0000206）1304.4630.00118mmvJJF(陜)034－2020表B.1單位條碼寬度（僅供參考）1213條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺米長(zhǎng)修正因子的測(cè)量不確定度評(píng)定示例C.1.1校準(zhǔn)方法：使用水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)，按7.6.2對(duì)條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺米長(zhǎng)修正因子進(jìn)行校準(zhǔn)。C.1.2環(huán)境條件：實(shí)驗(yàn)室溫度：(20±5)℃;校準(zhǔn)從開始到結(jié)束，溫度變化不超過±0.5℃;相對(duì)濕度≤70%;氣壓96120Pa。C.1.3被測(cè)對(duì)象：一副3m長(zhǎng)Trimble因瓦條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺米長(zhǎng)修正因子。C.1.4測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)。C.2測(cè)量模型N;,N;'——往、返測(cè)測(cè)量分別得到的各條碼左邊緣線讀數(shù)；mm;M——各條碼左邊緣線至起始條碼左邊緣線的長(zhǎng)度測(cè)量值；mm; Li——各條碼左邊緣線至起始條碼左邊緣線的長(zhǎng)度標(biāo)稱值，mm;[M/R]——對(duì)Mi除以R的結(jié)果按四舍五入取整；K——對(duì)各條碼的分劃誤差Y按最小二乘法直線擬合，得到Y(jié)的擬合直線的斜率；f—米長(zhǎng)修正因子，mm/m。C.3方差和靈敏系數(shù)根據(jù)不確定度傳播定律式C.6變?yōu)椋簎?(N)=0.50μm=0.00050mm(C.14)C.4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定由分析可知，條碼水準(zhǔn)標(biāo)尺米長(zhǎng)修正因子的B類不確定度來自于水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)的不確定度(包含激光波長(zhǎng)的穩(wěn)定性、阿貝誤差、測(cè)量方向與運(yùn)動(dòng)方向的平行度、測(cè)量光束與測(cè)量方向的平行度、激光干涉儀溫度氣壓濕度修正的準(zhǔn)確性、顯微鏡視準(zhǔn)軸與導(dǎo)軌的垂直度)和溫度變化對(duì)因瓦帶長(zhǎng)度的影響引入的不確定度。C.4.2.1水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)引入的不確定度分量u?(N)對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)量?jī)x系統(tǒng)3m測(cè)量范圍內(nèi)任意間隔長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定結(jié)果為任意單次測(cè)量結(jié)果的不確定度為：C.4.2.2溫度變化對(duì)因瓦帶長(zhǎng)度的影響引入的不確定度分量u?(N)測(cè)量過程中溫度變化不超過±0