电子水准仪室内检定方法的研究

论文摘要

电子水准仪是一种高精度的高程测量仪器，它具有读数客观、测量精度高、响应速度快、大幅度减低作业强度、容易实现水准测量内、外业一体化等优点，在建筑、交通、水利、航空、军事、地震以及工程变形监测等领域内都被广泛应用。但是，由于它的应用时间不长，目前还没有一套公认合理、完善的检定方法。计量部门在实际工作中使用的室外检定法效率低下、误差来源较多。论文的研究目的就是通过采用室内检定装置来替代室外法，减少误差来源，提高工作效率。论文研究的主要内容包括有：总结了国内外对电子水准仪检定的研究现状，分析了“系统精度检定”和“分项检定”这两种检定方式各自的特点和局限性；通过对电子水准仪的结构原理和测量算法的分析，找出其主要的误差来源，并提出减少误差的方法；根据平行光管成像的原理，利用其可建立1m至无穷远的虚像这一特点，将被测标尺上的条码按比例微缩在光管的分划板上，建成了一套室内检定装置，用以取代室外法使用的2m或3m的铟钢条码尺进行测量。这套装置将室外的实验场地转移到了室内，使原本需要室外至少60m以上距离的场地和多人次配合的工作状况，变成室内6m范围内，一人操作即可完成的工作状况，大大地提高了工作效率。而且，在温、湿度恒定的室内场所进行实验，避免了室外气候因素和客观环境的影响，也有效地提高了测量数据的稳定性。论文对同一台仪器分别用室内装置和室外法测试了其电子视准线误差、测站单次高差标准差、电子补偿误差以及安平误差等几项指标，实验结果充分验证了装置的可靠性；对装置系统中误差的分析和评定结果，也证明了此新型检定装置的系统测量精度可以满足电子水准仪的检定要求，检定装置是合理和可行的；同时由测量数据可以看出，新装置的测量稳定性明显优于原来的室外法，值得应用和推广。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电子水准仪简介、应用与发展现状
• 1.2.1 电子水准仪简介
• 1.2.2 高程测量常用方法
• 1.2.3 电子水准仪的发展和应用
• 1.3 电子水准仪的检定现状
• 1.3.1 电子水准仪的现行检定方法
• 1.3.2 现行检定方法的缺陷和不足
• 1.3.3 国外对检定方法的研究和探讨
• 1.3.4 国内对检定方法研究的现状
• 1.4 本文的研究内容和章节安排
• 第二章 电子水准仪的原理及特点
• 2.1 电子水准仪的基本原理
• 2.1.1 电子水准仪的组成结构
• 2.1.2 电子水准仪的读数原理和测量算法
• 2.2 电子水准仪的特点
• 2.2.1 电子水准仪相对于光学水准仪的优势
• 2.2.2 不同电子水准仪的特点
• 2.3 本章小结
• 第三章 电子水准仪的检定
• 3.1 电子水准仪的主要误差来源
• 3.1.1 与水准仪有关的误差
• 3.1.2 与条码标尺有关的误差
• 3.1.3 与光电读数有关的误差
• 3.2 电子水准仪的主要检定项目
• 3.2.1 光学部分
• 3.2.2 电子部分
• 3.3 分项检定和系统精度检定
• 3.3.1 分项检定
• 3.3.2 系统精度检定
• 3.4 分项检定的实用性及其缺陷
• 3.5 室内检定装置的可行性和优越性
• 3.6 本章小结
• 第四章 一种新型的室内检定装置
• 4.1 室内检定装置介绍
• 4.1.1 室内检定装置的原理
• 4.1.2 室内检定装置的结构
• 4.1.3 条码截距的选取
• 4.1.4 条码刻划比例的确定
• 4.1.5 条码刻划精度的确定
• 4.2 室内检定装置的安装与调试
• 4.2.1 室内检定装置的安装
• 4.2.2 室内检定装置的调试
• 4.3 室内检定装置的测量过程
• 4.3.1 电子视准线误差
• 4.3.2 测站单次高差标准差
• 4.4 本章小结
• 第五章 实验数据分析
• 5.1 室内检定装置与室外法的比对
• 5.1.1 视高读数标准差
• 5.1.2 电子视准线误差
• 5.1.3 测站单次高差标准差
• 5.1.4 电子补偿误差
• 5.1.5 安平误差
• 5.2 室内检定装置的测量精度
• 5.2.1 系统误差源
• 5.2.2 系统中误差计算
• 5.3 室内检定装置的可行性
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附件