鉆孔測斜儀器的校驗方法
發(fā)布時間: 2021-03-15
1、儀器校驗方法
1.1經(jīng)緯儀全功能檢定儀
經(jīng)緯儀全功能檢定儀的臥式多齒分度臺原是用于經(jīng)緯儀的豎直角的檢定,多齒分度臺采用0.2的2324=552齒,相鄰牙的角度差為039'7.83,每24牙正好是15。由于該裝置將準(zhǔn)直光管偏心外伸地安置在臥式多齒分度臺的旋轉(zhuǎn)部分上,導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部分重量過大,使臥式多齒分度臺承受偏心重載荷,干擾其嚙合,影響臥式多齒分度臺的精度。但是由于該裝置加裝了卸荷機(jī)構(gòu),臥式多齒分度臺的精度下降僅為0.16。臥式多齒分度臺的分度誤差與準(zhǔn)直光管光軸相對臥式多齒分度臺的光軸變動量兩項誤差合成后小于1,滿足JJF15502015鉆孔測斜儀校驗規(guī)范中規(guī)定的優(yōu)于4的多齒分度臺,因此可用于鉆孔測斜儀校驗。
1.2示值誤差的校驗
鉆孔測斜儀校驗規(guī)范中使用分度臺對示值誤差進(jìn)行儀器校驗,作業(yè)流程如圖所示。使用夾具將鉆孔測斜儀固定于臥式多齒分度臺上,將多齒分度臺置于0位置,記錄測斜儀讀數(shù)X1。將初次測量的位移數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)點,該點位置測量三次,取得較穩(wěn)定的值。首先順時針旋轉(zhuǎn)多齒分度臺,使用多齒分度臺5、10、15、20格值處以及15位置作為校驗點。首先順時針旋轉(zhuǎn)多齒分度臺039'7.83,記錄測斜儀讀數(shù)X2順次記錄Xi,直至將多齒分度臺旋轉(zhuǎn)至15位置時,記錄測斜儀讀數(shù)X15。此過程作為順時針旋轉(zhuǎn)的正行程。為了消除和減少儀器的零漂及裝配誤差,確保數(shù)據(jù)的可靠性,應(yīng)在多齒分度臺旋轉(zhuǎn)至15位置時,將多齒分度臺反向旋轉(zhuǎn)至零位位置。正、反方向各測讀一次數(shù)據(jù),取正反兩方向測斜儀讀數(shù)平均值作為該點的位移示值參與計算其角度值。逆時針旋轉(zhuǎn)時的操作與順時針操作步驟相同,觀測時記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。但此時測斜儀讀數(shù)為負(fù)數(shù)只需將標(biāo)準(zhǔn)角度值作為負(fù)值與測斜儀觀測進(jìn)行比較測試。

2、校驗數(shù)據(jù)處理
為了準(zhǔn)確高效地處理儀器校驗過程中采集到的數(shù)據(jù),使用VC++開發(fā)了儀器校驗數(shù)據(jù)處理程序。該程序主要具有三方面功能:計算、圖形顯示、數(shù)據(jù)存儲。使用時,只需在該程序中輸入對應(yīng)位置的讀數(shù),即可計算得到角度示值誤差。同時,繪制出示值誤差曲線,有利于使用人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。另外,手動錄入的儀器校驗數(shù)據(jù)和經(jīng)軟件計算的校驗結(jié)果,可一鍵生成統(tǒng)一格式的表格,包含標(biāo)準(zhǔn)角度值、對應(yīng)角度值、角度絕對誤差以及角度相對誤差。數(shù)據(jù)處理程序計算模型:鉆孔測斜儀上讀取到的數(shù)據(jù)是位移值,即Xi=Lsini中的Xi,單位為mm,其中L為導(dǎo)輪間距,一般為500mm,所以角度計算式為i=arcsin(Xi/500)。使用上述檢測方法,得到的測量結(jié)果如表1所示。使用此種儀器校驗方法得到的角度示值絕對誤差最大值小于0.4,可以滿足一般工程應(yīng)用需求。

3、結(jié)語
本文針對鉆孔測斜儀提出了一種使用經(jīng)緯儀全功能檢定儀進(jìn)行儀器校驗的方法,該方法可利用已有裝置進(jìn)行儀器校驗,節(jié)約成本且可靠性好、易操作,能夠滿足一些非精確校驗情況下的要求,具有很高的實用價值。同時編寫了校驗數(shù)據(jù)處理程序,能快速高效地處理儀器校驗過程中采集到的數(shù)據(jù),可以直觀顯示每個儀器校驗點的角度誤差并且能夠?qū)⑿r灁?shù)據(jù)以統(tǒng)一格式保存,便于分析數(shù)據(jù)。