GB/T 10156-2009 水准仪 GB/T10156-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS37.020
中华人民共和国国家标准
GB/T10156—2009
代替GB/T10156—1997
(ISO 17123-2:2001,Optics and optical instrumentsField procedures for testing geodetic and surveyinginstruments—Part2:Levels,NEQ)2009-09-30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准花管理委员会
2009-12-01实施
GB/T10156—2009
规范性引用文件
系列及基本参数
试验方法
检验规则
标志、包装、运输及贮存
附录A(规范性附录)
附录B(资料性附录)
参考方法
试验用计算表格
本标准代替GB/T10156—1997《水准仪》。本标准与GB/T10156—1997的主要差异为：言
GB/T10156—2009
“1km往返水准测量标准偏差”的试验方法按ISO17123-2:2001(E)《光学和光学仪器大地测量仪器野外试验程序第2部分：水准仪》的试验方法；增加了对讠角(视准线)误差的规定,并相应增加了角误差的试验方法；-增加了电子水准仪讠角（视准线)误差、电子测距误差、测程、补偿误差及各按键功能操作舒适、灵敏性的要求，并增加相应的试验方法。本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国光学和光子学标准化技术委员会(SAC/TC103)归口。本标准负责起草单位：苏州一光仪器有限公司、北京博飞仪器股份有限公司、上海理工大学。本标准主要起草人：龚浩瀚、阙江、黄卫佳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T10156—-1988;GB3160-1991;GB/T13001—1991;GB/T10156—1997。
水准仪
GB/T10156—2009
本标准规定了气泡式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪的系列及基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本标准适用于气泡式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪(以下简称仪器）。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1146水准泡
GB/T2828.1计数抽样检验程序
第1部分：按接收质量限（AQL)检索的逐批检验抽样计划(GB/T2828.1--2003,ISO2859-1:1999,IDT)GB/T2829
GB/T15464
JB/T9328
JB/T9329
JB/T9332
JB/T9336
JB/T9337
周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验）仪器仪表包装通用技术条件
分辨力板
仪器仪表运输
大地测量仪器
大地测量仪器
大地测量仪器
系列及基本参数
系列及基本参数见表1。
参数名称
放大率
望远镜
水准泡角值
自动安平补偿
测微器
主要用途
物镜有效孔径
最短视距不大于
符合式管状
直交型管状
补偿范围
安平时间
测微范围
分格值
运输贮存基本环境条件及试验方法仪器与三脚架之间的连接
分划板
三脚架
表 1系列及基本参数
(\)/2mm
()/2mm
高精密
38～42
国家一等水准测量及地
震水准测量
10、5
32～38
0.1、0.05
国家二等水准测量
及其他精密水准
20～32
30～40
国家三、四等水准测
量及一般工程水准
GB/T10156—2009
水准泡配合尺寸按GB/T1146的规定。3.3
紧固螺钉连接螺纹尺寸按JB/T9332的规定。三脚架的参数尺寸及技术要求按JB/T9337的规定。3.5
分划板的参数尺寸按JB/T9336的规定。4
1km往返水准测量标准偏差应不超过表2的规定。表 2测量标准偏差
1km往返水准测量标准偏差
高精密
望远镜放大率的实际值所允许的偏差，其下限值应不超过所规定标称值的5%。望远镜十字丝中心
式中：
分辨力，兽应次
秒（\）：
范围内）附近分辨力按式(1)计算：120
物镜有效孔径单位为毫米（mm）常数，透镜系
望远镜物镜
单位为毫米
（1）
统k=1.2，反射镜及透镜和棱镜系统=1.5；透镜和测微平板系统k=1.3。孔径的实际值所允许的偏差，其下限值衣应超过所规定标称值的5%。周焦到10m的运行误差应符合表3的规定。望远镜从50
运行误差
高精密
表-3运行误差
远镜透镜系统的透过系数应不小4.6光学水准仪望
过系数应不小于0.5。
小于0.3，其他系统透：
望远镜成像应无明显
球差、色差和慧差
望远镜视距乘常数误差应不大于0.4%。竖轴旋转应稳定可靠
单位为毫米
0.6,电子水准仪望远镜透镜系统透过系数应不铺置中误差应不超过水准泡角值的1/4枝康
测微器运转灵活，不应有明显停滞和跳动现象，测微器全程行差不大1个分格值。4.10
i角(视准线)误差应符合囊的规定。4.11
表4i角（视准线）误差
光学水准仪
电子水准仪
高精密
≤8(双摆位4)
电子水准仪的电子测距误差应符合表5的规定（测量距离30m）。表5电子测距误差
电子测距误差
高精密
电子水准仪最大测程不小于80m，此时电子测距误差不超过30cm。温度变化1℃，i角的变化应符合表6的规定。单位为[角］秒
单位为厘米
主角的变化
高精密
表6i角的变化
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单位为[角］秒
注1：对气泡式水准仪i是指望远镜视轴与管状水准轴在望远镜视轴的铅垂面投影的不平行而成一小交角。注2：对自动安平水准仪i角是指望远镜视轴与水平面的夹角。4.15
自动安平水准仪补偿器的技术要求应不超过表7的规定。表7补偿器的技术要求
安平误差/(\）
补偿误差(轴倾斜1'时补偿器系统误差)/(\)/1电子水准仪补偿误差(轴倾斜1时补偿器系统误差)/(\)/1工作温度为一20℃～+50℃。
仪器的外表应美观，表面修饰应牢固，仪器密封性良好。高精密
4.18光学零件不得有脱胶、脱膜、油迹、气泡、划痕、麻点、灰尘等影响成像质量的现象存在，分划线及标注应粗细均匀，明显清晰。
4.19仪器转动、微动机构运转应平稳、平滑、舒适，无明显空回现象，制动机构应有效发生作用。各校正螺丝应校正方便、稳定可靠并有足够校正范围。4.20电子水准仪显示清晰完整，各按键操作舒适、灵敏，功能有效。4.21安放在仪器箱内的仪器应能承受脉冲重复频率60次/min~100次/min、加速度98m/s2（10g）、连续冲击1000次的冲击试验。
仪器在包装运输条件下，应符合JB/T9329的要求，其中高温+55℃，低温一40℃，自由跌落高4.22
度250mm。
5试验方法
5.1试验条件
按本标准进行试验的仪器，必须按照附录A规定的方法进行检测和校正。仪器的检验应在温度为5℃～30℃，相对湿度为45%～85%的环境条件下进行。5.21km往返水准测量标准偏差
5.2.1试验工具及场地
a）试验工具
水准标尺二根。
试验场地
试验应在良好的气候条件下进行，试验场地见图1。A/2=30m±3m
试验场地布置
4/2=30m±3m
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试验程序
两个测量点A和B设置在距离大约60m处，水准标尺应可靠固定在位置上。为了减小折射a)
和瞄准轴偏离的影响，仪器应放在离两个水准测量点A和B大约等距离处（△/2=30m士3 m)。
b）共测两组数据。第一组数据由20对读数组成，每一对读数包括水准标尺在A点的一个向后的读数工A.,和水准标尺在B点的一个向前的读数工g;j=1，，20）。每测出一对读数，要移动一下仪器,并且放在一个很接近的不同的位置，测量出10对数据(A,1，B,1，后，前视后视次序颠倒再测出另外10对数据（，TA,11，\\,B,20A.20）
，TA.10，B.10）
接下来，水准标尺A和B交换位置，用第一组测量描述的同样的方式再重复测量另外20次，得出另外一组数据（工。
5.2.3试验结果的计算
读数A,和读数B,之差
第一组测量值的高
按武(2)计算：
B.40,TA.40）。
j= 1,.,40
药算术乎均值d,按式(3)计算：
第二组测量值的高差d；的算术平均值或按式(4)计算四
两个水准标虑幽雾
点补偿误差?按式（5）计算：
两个测量点A和B间测量高差d;的残差r,按式(6)、式(7)计算S
作算术核实时，第
和第二组的残差之和应
所有残差r；的平方和
自由度按式(11)计算：
按式（10)计算：
U=2×（20
实验标准偏差S按式(12)计算：
1km的水准测量标准偏差Sik按式(13)计算：Su
21.....40
，按式（8）、式（9)计算：
-1)=38
（2）
（3）
（4）
·（5）
（6）
·（7)
（9）
（10）
·(11)
（12）
（13）
记录计算表格见附录B中表B.1。5.3望远镜放大率
5.3.1试验工具
倍率计(或读数显微镜)一只，圆形孔板一块，5.3.2试验程序
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在仪器物镜前，垂直于物镜光轴设置一圆形孔板，孔板圆形孔的直径小于物镜通光孔径。将望远镜调焦至无穷远，目镜的屈光度圈调至零位，用漫射光照明孔板，在望远镜出射光瞳平面处可得孔板圆孔的像，它的直径可用倍率计(或读数显微镜)测得。5.3.3试验结果的计算
望远镜放大率按式(14)计算：
式中：
F-望远镜放大率，单位为倍；
·（14）www.bzxz.net
D—孔板圆形孔的直径，单位为毫米（mm)；D'———孔板圆形孔像的直径，单位为毫米(mm）。5.4望远镜的分辨力
5.4.1试验工具
带有符合JB/T9328分辨力板的平行光管一台。5.4.2试验程序
置仪器于试验台上，对准平行光管，将望远镜调焦使其清晰地观察平行光管中的分划板，分辨力的测定需要在望远镜分划十字丝中心上下、左右视距丝附近5个位置上进行。以其中最大值作为望远镜的分辨力。
5.5望远镜物镜有效孔径
5.5.1试验工具
倍率计一只。
5.5.2试验程序和结果的计算
望远镜物镜前不装圆形孔板，用倍率计按5.3.2方法测得出射光瞳直径，望远镜有效孔径按式（15）计算：
D。= D。'. F
式中：
T-—望远镜放大率，单位为倍；D。—望远镜物镜有效孔径，单位为毫米(mm);D。—望远镜出射光瞳直径，单位为毫米(mm)。5.6望远镜调焦运行误差
5.6.1方法一
5.6.1.1试验工具
检验台，准确度不低于0.2mm的准线仪。5.6.1.2试验程序
·（15)
将被检仪器置于检验台上，精密准线仪测微手轮置于中间位置，使准线仪的近点目标大致成像在被检仪器视场中央。
微动被检仪器调焦手轮，使仪器十字丝中心交点准确对准无穷远点的准线标志，然后调焦至准线仪近点。目标若不在仪器十字丝中心交点上，利用仪器本身调整螺旋，使近点标志与仪器十字丝交点重5
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合。如此反复进行，直至准线仪上远点与近点目标均在被检仪器十字丝交点上。将仪器望远镜依次照准准线仪上5m、10m、20m、30m、50m各目标分划板，用测微器读数不少于5个点，为往测。接着从50m～5m进行返测，为上半测回。松开准线仪镜管固定螺钉，并将准线管旋转180°，固定后，按上条进行观测，为下半测回。5.6.1.3试验结果的计算
a）先由测量数据求出各测点的读数平均值a:;b）a:乘以测微器格值d求得高度读数值h;;求取平均值h及残差，见式(16)：c）
Ah;=h;-h
求取距离平均值D及残差，见式(17)：AD; = D, -D
求取视准线倾斜系数K，见式(18)：e）
Z(Ah; : AD,)
f）计算调焦运行误差值，见式(19)：△=h;-K·AD;
计算结果实例见附录B中表B.2。5.6.2方法二
5.6.2.1试验条件
（16）
（17）
（18）
·（19)
水准标尺一根，在一平坦场地上选一中心点A,以A为圆心，30m为半径作一半圆，于圆周上用木桩（桩顶钉一圆帽钉）标出0、1、2、3、4、5各点，并使0点至1～5点的距离分别等于10m，20m，，50m，圆周上各点的位置应使自A与0处照准各点标尺时能有良好的亮度，布置见图2。R=30m
图2试验场地布置
5.6.2.2试验程序
置仪器于A点上，往返测圆周上1～5点对应于0点的高差，共四个测回，各测回间应用脚螺旋变更仪器高度，观测前仔细调焦，观测时不得重新调焦。置仪器于0点上，往返观测1～5各点的标尺读数共四个测回，各测回间应用脚螺旋变更仪器高度。电子水准仪测试时，使用专用条码尺，设置重复测量次数为5次。5.6.2.3试验结果的计算
以0点为基点，计算出其他各点对0点的高差，比较仪器在各个位置上各点对0点的高差之差（需进行视线倾斜改正），求出调焦运行时因视轴变化所引起的标尺读数变化。试验用计算表格见附录B中的表B.3。6
5.7望远镜透过系数
5.7.1试验工具及试验条件
球形平行光管，积分球接收器及光源。5.7.2试验程序
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在球形平行光管焦面上，放有小孔光源（透射光源），使球形平行光管射出平行光束，调节可变光阑，全部进人积分球接收器，测得入射光通量F。。将被检仪器置于平行光束中，调整至共轴位置，测得通过被检仪器望远镜的光通量F.。
5.7.3试验结果的计算
望远镜透过系数t按式(20)计算：F
式中：
F,人射光通量，单位为流明(lm)；F。透过望远镜的光通量，单位为流明(lm）。5.8望远镜的像差
5.8.1试验工具
装有星点板的平行光管一台。
5.8.2试验程序
以观察望远镜中星点像的情况来判断像差。5.9望远镜视距乘常数误差
5.9.1试验工具
测微平行光管一台。
5.9.2试验程序
·（20）
将测微平行光管物镜与被测望远镜物镜相对并大致等高，瞄准被测望远镜下丝，读数为A,；瞄准被测望远镜上丝，读数为A2。A,、A2为一测回，共测三测回。5.9.3试验结果的计算
乘常数按式(21)计算：
K=cota
式中：
K-乘常数；
2（A，一A2），单位为秒（\）。乘常数误差按式(22)计算：
式中：
AK--视距乘常数误差；
一三测回乘常数K平均数。
5.10竖轴置中误差
5.10.1试验工具
试验台(或三脚架)一个。
5.10.2试验程序
AK ==10 ×100%
·（21）
（22）
将仪器固定在试验台（或三脚架)上，旋转望远镜使其与任意二个脚螺旋的连线平行，调节此二个脚螺旋，使管状水准泡居中（或符合）。旋转望远镜180°，观察气泡是否居中，若不居中则利用脚螺旋及微倾螺旋调节水准泡气泡偏移量的一半，使气泡居中。旋转望远镜90°，观察气泡是否居中，若不居中，调节另一脚螺旋使其居中。旋转望远镜回到原起始位置，观察气泡是否居中，若不居中则重复上述操作过7
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程，直至水准泡在二位置上均能居中。转动望远镜至任意位置，观察气泡是否移动。望远镜在各个任意位置时气泡对中心位置的最大偏离值之半，即为竖轴置中误差。注：若水准泡没有刻度，应去掉水准泡外壳，并贴上画有已知格值的分划纸条。若被检仪器气泡为圆水准泡，仪器整平后，旋转任意位置，取水准气泡最大偏移量的一半作为检测结果。
5.11测微器的全程行差
5.11.1试验工具
分划间隔为1mm标尺一根。
5.11.2试验程序
距标尺5m处架设被检仪器。旋进和旋出光学测微器进行的往返测量，需测8个测回。每测回的往测：用倾斜螺旋使气泡精密符合（以后在一测回中须严格保持倾斜螺旋的位置不变），然后将光学测微器精确对准分划线，读取分划线注记号及测微鼓读数，继续旋进测微器，使望远镜楔形平分丝对准相隔4mm的另一分划线读数，需往测8测回；每测回返测应在往测后立即进行，按相反的顺序用旋出测微鼓的方法，对准往返时所用的二分划线读数，需返测8测回。每测完二个测回后，应变更仪器或分划尺高度，以使每二个测回各观测分划尺上的不同分划间隔。5.11.3试验结果
先计算每测回旋进与旋出读数1的平均数的旋进减旋出之差值△，以及每测回中对准分划尺二次所测分划线的测微器读数1，之差，计算分划尺各分划间隔相应的测微器上的分划数。然后按各分划间隔的检定长度计算光学测微器的分划值，最后取8个测回的平均数为测定的结果。计算表格见附录B中表B.4。
5.12i角（视准线）误差
5.12.1光学水准仪
5.12.1.1试验工具及准备
平行光管两根，按图3安置。
V77777777777
A—测微平行光管；
B平行光管；
c—仪器。
图3试验工具安置
如图3所示，A、B两平行光管相对放置，其中A光管带测微器，调整A、B光管分划板十字丝大致重合。将一台标准水准仪准确整平在A、B两光管的光路中，并分别照准A、B两光管的十字丝，用两光管的调整螺旋，分别与两光管的十字丝横丝重合。并用A光管测微器准确照准标准水准仪十字丝横丝，读数两次取平均值为d1。取出标准水准仪，用A光管测微器照准B光管十字丝读数两次，取平均值为d2。
按式（23)求出A与B光管的光轴平行度F值：d, +d
（23）
将A光管测微器调整到F值位置，并将B光管的十字丝校正到A光管已调整的十字丝位置，如此重复调校，使F≤1\，A、B两光管视轴的水平基准线已建成。5.12.1.2试验程序
将被检仪器整平在检定台上，准确吻合仪器水准泡。并对准A光管十字丝，用A光管测微器照准8
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