北京市計(jì)量檢測(cè)科學(xué)研究院 劉勝林
一、測(cè)量方法(依據(jù)JJG966-2001《手持式激光測(cè)距儀》)
手持式激光測(cè)距儀的主要檢測(cè)項(xiàng)目是儀器的“加常數(shù)”。其測(cè)量及數(shù)據(jù)處理方法為:在固定基線場(chǎng)上安置測(cè)距儀和反射板,調(diào)整測(cè)距儀照準(zhǔn)反射板使測(cè)量軸線與基線軸線平行,然后按由近及遠(yuǎn)的測(cè)量順序移動(dòng)反射板測(cè)量各組合段距離,通過直接比較法,將觀測(cè)值與相應(yīng)的組合邊基線值比較,計(jì)算儀器的“加常數(shù)”。
二、數(shù)學(xué)模型
Δi=D0i-Di
式中:K——被檢儀器的“加常數(shù)”;D0i——第i組合邊基線值;Di——第i組合邊觀測(cè)值;Δi——第i組合邊觀測(cè)值的示值誤差。
三、方差和傳播系數(shù)
由數(shù)學(xué)模型,考慮各觀測(cè)值為等精度測(cè)量,而且彼此獨(dú)立,得:
四、標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量計(jì)算
1.標(biāo)準(zhǔn)基線的不確定度分量u(D0)
(1)基線標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度u1(D0)
由基線的丈量結(jié)果,得基線最長(zhǎng)邊63m距離的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.08mm,即:
u1(D0)=0.08mm
(2)基線間距離漂移引起的不確定度u2(D0)
基線場(chǎng)由7個(gè)觀測(cè)墩組成,受環(huán)境條件各種因素的影響,引起基線長(zhǎng)度的變化。在檢定周期中,其變化量在±2mm以內(nèi),由正態(tài)分布,得:
由此得:
u2(D0)=u12(D0)+u22(D0)
=0.4553mm2
u(D0)=0.67mm
2.測(cè)距儀觀測(cè)示值的不確定度分量u(D)
(1)由測(cè)距儀和反射板的對(duì)中誤差估算的分量u1(D)
本測(cè)距基線場(chǎng)采用的是強(qiáng)制對(duì)中法,依據(jù)相關(guān)資料,測(cè)距儀和反射板的對(duì)中誤差分別為±0.2mm,三角分布。由于共影響2次,得:
(2)由測(cè)距儀連接器和反射板的位置正確性誤差估算的分量u2(D)
本測(cè)距儀連接器采用后端定位測(cè)距原理,其定位準(zhǔn)確度為0.2mm。反射板經(jīng)調(diào)試,其傾斜偏差在0.2mm以內(nèi),三角分布。故
(3)測(cè)距儀分辨力誤差估算的分量u3(D)
測(cè)距儀的分辨力一般為±1mm,均勻分布。
由此得:
u2(D)=u12(D)+u22(D)+u32(D)=0.1129mm2
u(D)=0.34mm
五、標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表(見表1)
表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表
六、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
七、自由度
從上面各分量的不確定度分析可以看出,各分量數(shù)值比較均等,加常數(shù)的合成不確定度可按正態(tài)分布處理,為簡(jiǎn)化問題,自由度可估計(jì)為∞。
八、擴(kuò)展不確定度
包含因子k=2,U95=k×uc(K)=2×0.19mm=0.38mm