趙慶嶸

南通市計(jì)量檢定測(cè)試所 江蘇南通 226011

衡量計(jì)量器具的優(yōu)劣，不但取決于生產(chǎn)技術(shù)的水平，還取決于檢測(cè)工作和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的狀況。為確保計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器計(jì)量性能的準(zhǔn)確、可靠，避免量值傳遞過(guò)程中出現(xiàn)量值偏差，其檢定/校準(zhǔn)方法的科學(xué)性、準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

基于光程倍增原理的手持式激光測(cè)距儀檢定裝置，全程采用標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺為主標(biāo)準(zhǔn)器，運(yùn)用光的反射原理，使光線在相互垂直的反射面之間沿導(dǎo)軌往復(fù)傳播，實(shí)現(xiàn)在小的空間中光線光程的倍增，通過(guò)導(dǎo)軌上的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺測(cè)量激光在空氣中行進(jìn)的距離，從而檢測(cè)激光測(cè)距儀的示值誤差[1]。

目前測(cè)量范圍大于50m的手持式激光測(cè)距儀均需采用室外基線場(chǎng)檢測(cè)，這種方法計(jì)量檢測(cè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、檢測(cè)環(huán)境不易保證，而本文提出的校準(zhǔn)方法只需在室內(nèi)進(jìn)行，檢測(cè)環(huán)境可以控制，選用的標(biāo)準(zhǔn)器也便于操作，均可滿(mǎn)足校準(zhǔn)精度需求。

1 校準(zhǔn)條件

1.1環(huán)境條件

（1）校準(zhǔn)工作應(yīng)在室內(nèi)常溫下進(jìn)行，溫度變化不大于1℃/h。標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的檢定條件見(jiàn)JJG741-2005《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定規(guī)程》。被校準(zhǔn)儀器兩端的溫度差≤0.5 ℃。

（2）被校準(zhǔn)儀器與校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器在室內(nèi)平衡溫度時(shí)間不少于2h。

（3）室內(nèi)應(yīng)保持干燥、清潔，檢定裝置不受震動(dòng)影響、不受到障礙物的阻擋以及反光物反光和陽(yáng)光直射等的光干擾。

1.2校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器主要有：激光跟蹤儀、電子天平

2 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

首先檢查外觀及各部分相互作用，確定沒(méi)有影響校準(zhǔn)計(jì)量特性的因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.1導(dǎo)軌水平方向的直線度

安裝好激光跟蹤儀，開(kāi)機(jī)預(yù)熱，調(diào)整激光跟蹤儀到適當(dāng)?shù)臏y(cè)量位置，在導(dǎo)軌水平方向，每米選取大致均勻分布的至少2個(gè)點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，評(píng)價(jià)其直線度，此為往測(cè)；緊接著進(jìn)行返測(cè)，以前述相同的方法進(jìn)行測(cè)量，評(píng)價(jià)其直線度；取兩次測(cè)量結(jié)果的平均值作為測(cè)量結(jié)果[2]。

2.2導(dǎo)軌垂直方向的直線度

調(diào)整激光跟蹤儀到適當(dāng)?shù)臏y(cè)量位置，在導(dǎo)軌垂直方向，每米選取大致均勻分布的至少2個(gè)點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，評(píng)價(jià)其直線度，此為往測(cè)；緊接著進(jìn)行返測(cè)，以前述相同的方法進(jìn)行測(cè)量，評(píng)價(jià)其直線度；取兩次測(cè)量結(jié)果的平均值作為測(cè)量結(jié)果。

2.3反射光線與導(dǎo)軌的平行度

以激光跟蹤儀為標(biāo)準(zhǔn)器，測(cè)量前先調(diào)整其入射光線與導(dǎo)軌平行，入射光線經(jīng)一組反射鏡組反射后，將導(dǎo)軌拖板調(diào)整到反射后的測(cè)量下限，記錄標(biāo)準(zhǔn)反射板上激光點(diǎn)的位置，移動(dòng)導(dǎo)軌拖板，確保移動(dòng)范圍不小于該導(dǎo)軌長(zhǎng)度的90%，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)反射板上激光點(diǎn)偏離的最大值即為反射光線與導(dǎo)軌的平行度[3]。

2.4讀數(shù)系統(tǒng)的重復(fù)性

把激光跟蹤儀安裝在適當(dāng)?shù)臏y(cè)量位置固定好，激光發(fā)射到標(biāo)準(zhǔn)反射板上，將指針指向標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺上一個(gè)固定點(diǎn)，記錄測(cè)量距離d1。移動(dòng)導(dǎo)軌拖板，對(duì)同一個(gè)測(cè)量點(diǎn)連續(xù)進(jìn)行不少于10次測(cè)量，用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差（i=1,2，…，10）表征讀數(shù)系統(tǒng)的重復(fù)性。

2.5標(biāo)準(zhǔn)反射板與導(dǎo)軌的垂直度

調(diào)整激光跟蹤儀在適當(dāng)?shù)臏y(cè)量位置，在標(biāo)準(zhǔn)反射板工作面采集一個(gè)面，然后在導(dǎo)軌的上工作面采集一個(gè)面，評(píng)價(jià)這兩個(gè)面的垂直度作為測(cè)量結(jié)果。

2.6零位擋板與導(dǎo)軌的垂直度

調(diào)整激光跟蹤儀在適當(dāng)?shù)臏y(cè)量位置，在零位擋板工作面采集一個(gè)面，然后在導(dǎo)軌的上工作面采集一個(gè)面，評(píng)價(jià)這兩個(gè)面的垂直度作為測(cè)量結(jié)果。

2.7定點(diǎn)光程

激光測(cè)距儀檢測(cè)裝置光路圖

①②為第一組反射鏡；③④為第二組反射鏡；⑤⑥為第三組反射鏡。

拖板指針指向標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺40m刻線處，以導(dǎo)軌作為測(cè)量基準(zhǔn)線，用激光跟蹤儀，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)反射板在激光第一次反射前A1點(diǎn)的位置坐標(biāo)及第一組反射鏡的位置坐標(biāo)B1、C1，然后在拖板不動(dòng)的情況下，將標(biāo)準(zhǔn)反射板移動(dòng)至激光通過(guò)反射鏡第二次反射后的測(cè)量點(diǎn)位置D1，并記錄D1的坐標(biāo)，計(jì)算得： a1=A1B1+B1C1+C1D1。

按照同樣的測(cè)量方法，

a2=A2B2+B2C2+C2D2（ 拖板指針指向標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺1m刻線處）

a3=A3B3+B3C3+C3D3（ 拖板指針指向標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺40m刻線處）

2.8標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的示值誤差

檢定與數(shù)據(jù)處理方法見(jiàn)JJG741-2005《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定規(guī)程》。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)新型手持式激光測(cè)距儀檢定裝置從工作原理、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，可為相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)和檢測(cè)單位節(jié)約成本，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，希望能對(duì)該裝置的科學(xué)檢測(cè)和合理使用提供幫助。