|
|
Р 50.2.024-2002 РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО МЕТРОЛОГИИ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ТЕОДОЛИТЫ И
ДРУГИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва Предисловие 1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием
«Сибирский государственный Ордена Трудового Красного Знамени
научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП СНИИМ) Госстандарта России
и Сибирской государственной геодезической академией (СГГА) Министерства
образования России ВНЕСЕНЫ Научно-техническим управлением Госстандарта России 2 ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 11
марта 2002 г. № 90-ст 3 При разработке настоящих рекомендаций использован патент на изобретение
2116626 RU МКИ 6G 01 D 18/00 № 95108631/28. Заяв.
26.05.95. Опубл. 27.07.98 4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ СОДЕРЖАНИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ Государственная система
обеспечения единства измерений ТЕОДОЛИТЫ И ДРУГИЕ
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ УГЛОМЕРНЫЕ ПРИБОРЫ Методика
поверки Дата введения 2002-12-01 1
Область применения
Настоящие рекомендации
устанавливают методы и средства первичной и периодической поверок теодолитов по
ГОСТ 10529
и других геодезических угломерных приборов [тахеометров, геодиметров,
астроуниверсалов и др. (ГУП)] отечественного и зарубежного производства,
соответствующих указанным рекомендациям в части определения погрешности ГУП при
измерении горизонтальных и вертикальных углов. Настоящие рекомендации
предусматривают использование устройства для аттестации системы измерения
вертикальных углов теодолита по [1]. Методы измерений, отличные
от указанных в настоящих рекомендациях, в том числе - полевые, нашедшие
применение в метрологической практике [2], [3], [4], не могут быть
использованы. Межповерочный интервал - не
более одного года. 2 Нормативные ссылкиВ настоящих рекомендациях
использованы ссылки на следующие нормативные документы: ГОСТ 8.050-73
Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия
выполнения линейных и угловых измерений ГОСТ 12.1.040-83 Система
стандартов безопасности труда. Лазерная безопасность. Общие положения ГОСТ
577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия
ГОСТ 1012-72 Бензины
авиационные. Технические условия ГОСТ 2875-88 Меры плоского
угла призматические. Общие технические условия ГОСТ 10197-70 Стойки и
штативы для измерительных головок. Технические условия ГОСТ 10529-96 Теодолиты. Общие
технические условия ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый
ректификованный технический. Технические условия Р 50.2.023-2002
Государственная система обеспечения единства измерений. Нивелиры. Методика
поверки 3 Операции и средства поверки3.1 Операции и средства
поверки должны соответствовать указанным в таблице 1. Таблица
1
Примечание - Допускается применять другие средства
поверки, имеющие свидетельства о поверке и обеспечивающие определение
метрологических характеристик с требуемой точностью. 4 Требования к
квалификации поверителей и требования безопасности
4.1 К проведению поверки
допускают лиц, имеющих опыт работы с оптическими приборами не менее трех лет и
аттестованных в определенном в [6] порядке. 4.2 При поверке соблюдают
правила техники безопасности при работе с оптическими и электронными приборами
в соответствии с эксплуатационными документами, а также: - правила по технике
безопасности при производстве топографо-геодезических работ [7]; - правила по технике
безопасности при работе с радиоэлектронной аппаратурой [8]; - требования ГОСТ
12.1.040. 4.3 Узлы ГУП промывают
бензином или спиртом в специально приспособленном помещении с вытяжной вентиляцией,
в котором предусмотрены знаки, запрещающие пользоваться открытым огнем, курить
и применять электронагревательные приборы. 4.4 Процесс проведения
поверки не наносит вред здоровью поверителей и окружающей среде. 5 Условия поверки
и подготовка к ней
5.1 При проведении поверки
соблюдают требования ГОСТ 8.050, а также следующие условия: -
температура окружающего воздуха, °С....................................... 20
± 5; -
относительная влажность окружающего воздуха, %................. 65
±15; -
атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)..................................... 100
± 5 (760 ± 35); - скорость изменения температуры окружающего воздуха в 1 ч, °С, не более....................................................................................... 0,5. 5.2 Электропитание должно
осуществляться от сети переменного тока напряжением (220 5.3 Перед поверкой ГУП
выдерживают в упаковке в рабочем помещении не менее 2 ч. 5.4 Во время поверки
движение воздуха в помещении не допускают. 5.5 Детали ГУП и
приспособлений очищают, при необходимости, от смазки с использованием
авиационного бензина по ГОСТ 1012 и протирают чистой салфеткой. Наружные части
объективов, окуляров оптических приборов и рабочих поверхностей многогранной
призмы и угловой меры протирают ватным тампоном, смоченным в спирте-ректификате
«Экстра» по ГОСТ 18300, предварительно смахнув с них пыль кисточкой. Нельзя
протирать оптические детали сухим тампоном. Зеркала чистят с особой
осторожностью, так как отражающий слой нанесен на наружной поверхности.
Запрещается прикасаться руками или сухим протирочным материалом к отражающим
поверхностям зеркал. 6 Проведение поверки
6.1 Внешний осмотр
6.1.1 При внешнем осмотре
проверяют комплектность ГУП, целостность оптических узлов, чистоту окуляров,
объективов, экранов, отсутствие явных повреждений деталей и узлов. 6.2 Опробование6.2.1 При опробовании
проверяют работу всех микровинтов, регулировочных винтов, включение подсветки,
качество изображения штрихов в поле зрения или изображения на экране. Проверяют и юстируют уровни,
расположенные под углом 90°, поочередно. 6.3 Определение метрологических характеристик6.3.1
Определение погрешности ГУП при измерении горизонтальных углов Пределы допускаемых
погрешностей ГУП и характеристики применяемых средств поверки указаны в таблице
2. Таблица
2
Поверяемый ГУП устанавливают на основании ЭУ-1, предварительно установленном
по уровню. Используя собственные уровни, ГУП приводят в нормальное положение,
на алидаду устанавливают приспособление со столиком (далее - приспособление)
для многогранной призмы (рисунок А.1). Затем на столик устанавливают многогранную
призму (далее - призма) и котировочными винтами, используя индикатор, призму
юстируют таким образом, чтобы ее торцевое и радиальное биение не превышало 0,1
мм. На основании устанавливают автоколлиматор (АК) таким образом, чтобы его
оптическая ось пересекалась с вертикальной осью поверяемого ГУП, а по высоте
находилась приблизительно по центру грани призмы (рисунок А.2).
Торец трубы АК должен быть расположен на незначительном расстоянии от призмы
(350 - 400 мм). Затем по АК выверяют параллельность оси призмы и оси вращения
алидады ГУП и перпендикулярность их к оси АК. Совместную юстировку призмы
и АК проводят следующим образом. Вращением алидады подводят в поле зрения
автоколлимационное изображение марки (далее - АК-марка) от любой грани, затем в
вертикальном направлении регулировкой АК устанавливают АК-марку по среднему
делению шкалы (или центра биссектора), после этого подводят АК-марку от
противоположной грани призмы. Одну половину расхождения положения по вертикали
устраняют регулировкой столика, другую - регулировкой АК. Затем поворачивают
алидаду на 90° и наклоном призмы добиваются совмещения АК-марки со средним
делением шкалы. В первоначальном положении призмы проверяют совпадение
изображений по вертикали. Расхождение не должно превышать видимой двойной
ширины элемента АК-марки. Устанавливают первую грань
призмы против автоколлиматора и винтом точной наводки ГУП совмещают АК-марки с
любым штрихом шкалы АК. Устанавливают лимб на отметку «0°» (сбрасывают нуль по
отсчетному устройству, например тахеометра Та-3М). Регистрируют показание по
шкале АК. Эту операцию проводят трижды. Расхождения не должны превышать
[∆(г)] (таблица 2). Усредненное значение из трех показаний
принимают за первый отсчет а1пр
и вносят в протокол. Далее поворачивают алидаду на угловой шаг призмы,
совмещают изображения штрихов ГУП и аналогично вышеизложенному регистрируют
отсчеты по АК. Аналогичную операцию
проводят для всех углов призмы и во втором прямом направлении (а2пр). Из результатов
измерений а1пр и а2пр вычисляют средние
значения аср. Разность
между двумя любыми значениями сравнивают с соответствующими углами призмы из свидетельства
о ее поверке и по полученным отклонениям судят о погрешности на участках ГУП
(круг Л). Определяют накопленную погрешность ∆г для любого
угла лимба и отмечают экстремальные значения ∆mах
и ∆min. Примечание - При снятии показаний маховички отсчетных
устройств АК и ГУП необходимо вращать в одном направлении. Для высокоточных ГУП
проводят дополнительную серию измерений, сместив на угловой шаг призму или
лимб. Одновременно определяют
разность показаний ГУП при двух оборотах вращения; это разность между а1пр и а2пр, которая не должна превышать 0,5[∆(г)]
(таблица 2). Примечания 1 Допускается
использование призм с меньшим числом граней с проведением двух дополнительных
серий измерений, каждая из которых различается смещением призм на 3°. 2
Допускается отсчеты регистрировать по отсчетному устройству ГУП, в этом случае
число совмещений штрихов по ГУП должно быть не менее 10 при каждом наведении
автоколлиматором. Значение максимальной
погрешности ГУП при измерении горизонтальных углов ∆м (круг Л)
не должно превышать значений [∆г] (круг Л), указанных в
таблице 2. 6.3.1.2
Правый круг ГУП условно принято обозначать «Круг П». Снимают призму,
приспособление, переводят через зенит зрительную трубу. Снова устанавливают
приспособление и призму, причем
при положении первой грани призмы против автоколлиматора отсчет по теодолиту
(тахеометру) должен быть 180°. Проводят операции по 6.3.1 и определяют ∆г
(круг П). Значение максимальной
погрешности ГУП при круге П ∆м не должно превышать значений
[∆г] (круг Л), указанных в таблице 2. Полученные данные вносят в
протокол. 6.3.1.3 (Л+П)/2. Для
определения погрешности ГУП при измерении горизонтальных углов ∆г{(Л+П)/2}
усредняют соответствующие значения, полученные при кругах Л и П по 6.3.1.1
и 6.3.1.2.
Значение максимальной погрешности ГУП ∆м не должно превышать
значений [∆г]{(Л+П)/2}, указанных в таблице 2. 6.3.2
Определение погрешности ГУП при измерении вертикальных углов 6.3.2.1
Круг Л. Погрешность ГУП определяют на эталонной установке ЭУ-1 сравнением
показаний ГУП с углами угловой специальной меры (далее - мера). Меру в
приспособлении устанавливают на зрительной трубе ГУП так, чтобы ее
геометрический центр максимально возможно совпал с осью вертикального лимба
(рисунок А.3). АК с диагональным зеркалом
устанавливают на основании таким образом, чтобы ось пучка света, отраженного от
диагонального зеркала, была параллельна вертикальной оси ГУП, для чего
используют плоскопараллельную пластину ПИ-60. Устанавливают ГУП с
приспособлением на основании и юстируют его положение по собственным уровням.
Затем закрепляют алидаду и котировочными винтами приспособления, микровинтами
алидады проводят юстировку до получения АК-изображений от всех граней призмы на
одном уровне (расхождения не должны превышать двойной цены деления минутной
шкалы АК). Измерения проводят следующим
образом. Наклоном трубы с мерой вводят АК-изображение от первой грани меры в
поле зрения АК, фиксируют показание по отсчетному устройству ГУП и регистрируют
отсчет по АК. Эту операцию проводят трижды, и усредненное значение принимают за
первый отсчет. Последовательно наклоняют трубу ГУП на угловой шаг меры и
регистрируют отсчеты по АК (прямой ход), затем проводят аналогичные измерения в
обратном порядке (обратный ход). Отсчеты, полученные от каждой грани при прямом
и обратном ходе, усредняют и приводят к отсчету от первой грани. Полученные
результаты сравнивают с отклонениями меры и по расхождениям результатов судят о
погрешности измерения любого угла вертикальным лимбом ГУП (круг Л). Значение максимальной
погрешности ГУП ∆м (круг Л) не должно превышать значений
[∆в] (круг Л), указанных в таблице 3. Таблица 3 - Погрешность измерений
вертикальных углов ∆
6.3.2.2 Круг П. Снимают
приспособление, переводят через зенит зрительную трубу. Устанавливают
приспособление и проводят операции по 6.3.2.1. Значение максимальной
погрешности ГУП при круге П ∆м не должно превышать значений
[∆в] (круг Л), указанных в таблице 3. 6.3.2.3 (Л+П)/2. Для
определения погрешности ГУП при измерении вертикальных углов ∆в{(Л+П)/2}
усредняют значения погрешностей, полученных при кругах Л и П по 6.3.2.1
и 6.3.2.2.
Значение максимальной погрешности ГУП ∆м не должно превышать
значений [∆в]{(Л+П)/2}, указанных в таблице 3. 6.3.3
Нулевое показание ГУП при горизонтальном положении зрительной трубы проверяют
на эталонном компараторе для поверки нивелиров ЭКПН. Измерения проводят
аналогично измерениям при определении угла / нивелира как для круга Л, так и
для круга П. Усредненное значение отклонения от нулевого показания θ
[(Л+П)/2] не должно превышать значений [∆(в)]{(Л+П)/2},
указанных в таблице 3. 6.4 Обработка результатов измерений при определении метрологических
характеристик
6.4.1
Определение СКП измерений горизонтальных углов СКП измерений горизонтальных
углов определяют по формуле
где S = S(Г) - СКП измерений
горизонтальных углов; Vi = Vi(г) - отклонение от среднего значения
показаний (отсчета) для горизонтального лимба по 6.3.1; п
- число
измерений. Доверительные границы
случайной погрешности определяют по формуле ∆ = tp∙S, (2) где ∆ = ∆(г) - доверительные
границы случайной погрешности измерений горизонтальных углов; tp - коэффициент
Стьюдента, равный 2,74 при Р = 0,95, п = 10; S = S(г). Значение ∆(г)
не должно превышать значений [∆(г)], указанных в таблице 2. 6.4.2 Определение
СКП измерений вертикальных углов СКП измерений вертикальных
углов SB определяют по формуле (1), где Vi = Vi(в) -
отклонение от
среднего значения показаний (отсчета) для вертикального лимба по 6.3.2. Доверительные границы
случайной погрешности определяют по формуле (2), ∆ = ∆(в). Значение ∆(в)
не должно превышать значений [∆(в)], указанных в таблице 3. 6.4.3
СКП наведения S(н) определяют по формуле (1), Vi = Vi(н) - отклонение от среднего значения
отсчета по АК при 10 наведениях зрительной трубой на объект. Доверительные границы
случайной погрешности определяют по формуле (2), ∆ = ∆(н).
Значение ∆(н)
не должно превышать значений [∆(г)], указанных в таблице 2. 6.4.4
Общую СКП измерений SΣ определяют по формуле
где S(г), S(в), S(н) - вычисленные значения по 6.4.1; 6.4.2; 6.4.3
соответственно. Доверительные границы
случайной погрешности определяют по формуле (2), ∆ = ∆Σ. Значение ∆Σ не должно превышать значений [∆(в)], указанных в
таблице 3. 6.4.5 Пример обработки
результатов измерений при определении метрологических характеристик ГУП
приведен в таблице 4. Таблица
4
7 Оформление
результатов поверки
7.1 Положительные результаты
поверки оформляют свидетельством о поверке в соответствии с [9]. В
свидетельство о поверке вносят максимальные значения погрешности ГУП при
измерении горизонтальных и вертикальных углов ∆м (круг Л);
∆м{(Л+П)/2}; а также ∆Σ и θ. 7.2 Отрицательные результаты
поверки оформляют в соответствии с [9]. При этом ГУП к дальнейшей
эксплуатации не допускают. ПРИЛОЖЕНИЕ А(справочное) Эталонная установка ЭУ-1
Эталонная установка ЭУ-1 для
определения погрешности измерения горизонтальных и вертикальных углов ГУП
(разработчики - ФГУП СНИИМ; СГГА) включает в себя устройство для аттестации
системы измерения горизонтальных углов теодолита и устройство для аттестации
системы измерения вертикальных углов теодолита [1]. Диапазон измерений в
горизонтальной плоскости составляет 0 - 360°, в вертикальной плоскости - ± 60°.
Погрешность аттестации при использовании АК и многогранных угловых мер -
рабочих эталонов 1-го разряда в горизонтальной плоскости не превышает
0,4", в вертикальной - 0,5". Погрешность измерений на
устройстве для аттестации системы измерения горизонтальных углов теодолита
(ГУП) определяют следующим образом (рисунок А.1). На приспособлении 4 соответствующего
типоразмера, которое закрепляют через прокладку 5 на алидаде ГУП 6, устанавливают
столик 3 таким образом, чтобы центр
последнего совпадал с осью вращения алидады. На столике устанавливают и
закрепляют призму 1. На основании 7 (например, станине оптической
делительной головки), где размещено ГУП, устанавливают АК 2 со стойкой
так, чтобы его оптическая ось была на уровне середины грани призмы и по центру
ее вращения, для чего используют пробку со штырем и экран (рисунок А.2). Поворотом
АК добиваются симметричного расположения изображения пробки относительно
светового пятна. Используя юстировочные винты АК и предметного столика,
добиваются параллельности оси призмы и оси вращения алидады ГУП и
перпендикулярности их к оси АК. Сравнивая углы поворота
алидады с известными углами призмы, определяют погрешность измерений
горизонтальных углов ГУП. Рисунок А.1 - Схема устройства для аттестации системы измерения
горизонтальных углов теодолита (ГУП) Погрешность измерений на устройстве
для аттестации системы измерения вертикальных углов теодолита (ГУП) определяют
следующим образом (рисунок А.3). Приспособление 4 соответствующего
типоразмера для крепления меры 3 устанавливают на трубе ГУП 5 и закрепляют таким образом, чтобы
геометрический центр меры (центр описанной окружности) максимально совпал с
центром вращения зрительной трубы ГУП (проверяют по зазору между гранями меры и
любым неподвижным указателем). На основании 6 устанавливают АК 1 с
диагональным зеркалом 2 так, чтобы центр светового пучка совпал с
вертикальной осью ГУП. Для установки параллельности оси АК плоскости основания
на последнюю устанавливают плоскопараллельную пластину (ПИ-60 или пластину из
комплекта гониометра ГС-5) и поворотом оправки диагонального зеркала и наклоном
АК вводят АК-марку в центр поля зрения АК. Затем по АК юстировочными винтами
приспособления добиваются соосности вращения меры и зрительной трубы ГУП.
Сравнивая углы наклона трубы с известными углами меры, определяют погрешность
измерений вертикальных углов ГУП.
1 - пробка; 2 -
крышка; 3 - световое пятно от АК на экране 4 Рисунок А.2 - Приспособление
для юстировки соосности АК и ГУП
Рисунок А.3 - Схема устройства для аттестации системы вертикальных
углов теодолита (ГУП) ПРИЛОЖЕНИЕ Б(справочное) Классификация геодезических
угломерных приборов
Классификация ГУП в
зависимости от СКП измерения горизонтального угла одним приемом - по таблице Б.1. Таблица
Б.1
ПРИЛОЖЕНИЕ В(справочное) Библиография
[1] Патент на изобретение 2116626 RU МКИ 6G 01 D 18/00. Устройство для
аттестации системы измерения вертикальных углов теодолита /Б.А. Пизюта, В.Д.
Лизунов, В.В. Копытов. Т.В. Набока, O.K. Ушаков, В.В. Афанасьев (Россия) - № 95108631/28. Заяв. 26.05.95.
Опубл. 27.07.98. Бюлл. № 21. - 4 с. [2] Спиридонов А.И., Кулагин
Ю.Н., Кузьмин М.В. Поверка геодезических приборов. - М.: Недра, 1981. - 159 с. [3] МИ БГЕИ 08-90 Методика
института. Теодолиты. Методика поверки. - М.: ЦНИИГАиК ГУГК СССР, 1990. - 76 с. [4] ГКИНП (ГНТА) № 17195-99 Инструкция по проведению технологической
поверки геодезических приборов. - М.: ЦНИИГАиК, 1999. - 56 с. [5] ТУ 3-32123-88 Пластины стеклянные для интерференционных измерений
типа ПИ [6] ПР 50.2.012-94
Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация поверителей
средств измерений [7] Правила по технике
безопасности при производстве топографо-геодезических работ (ПТБ - 73. - М.:
Недра, 1973) [8] Правила по
технике безопасности при работе с радиоэлектронной аппаратурой (Методические
указания по охране труда, утвержденные Постановлением Минтруда РФ № 129 от 1
июля 1993 г.) [9] ПР 50.2.006-94
Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения
поверки средств измерений | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) В и частотой (50 ± 1) Гц.
|
|
|
|
