水准仪补偿误差不确定度评定.doc

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1、水准仪补偿误差的测量不确定度评定报告1、测量方法水准仪补偿误差的测定是水准仪检定的主要项目之一。因此需要评定补偿误差的测量不确定度。根据JJG425-2003《水准仪》检定规程的规定，水准仪补偿的测定方法可采用JSJ-1型精密水准仪综合检验仪测定。测定时，需将被检水准仪置于检验仪的微倾平台上，整平水准仪，照准检验仪平行光管中的分划板，转动检验仪的测微器，使水准仪望远镜的十字线的横丝与光管中分划板的横丝重合，在测微器中读数，这是仪器在水平时的读数。然后，使用倾斜平台将仪器向前、后、左、右各倾斜2分、4、6、8分位置时分别读数，与水平时的读数差，就是仪器补偿准确

2、度。2、数学模型根据以上测量方法，写出补偿准确度数学表达式为：B=[（LK1+LK2+LK3+LK4）/4-(LP1+LP2+LP3+LP4)/4]/N（1）式中，B__被检水准仪的补偿误差LK1、LK2———被检水准仪倾斜时两次往测读数；LK3、LK4———被检水准仪倾斜时两次返测读数；LP1、LP2————被检水准仪水平时两次往测读数LP1、LP2————被检水准仪水平时两次返测读数N—水准仪的倾斜量（以分为单位）以上的八个读数L，可以认相互独立的观测量，而且它们的标准偏差是相同的，设为u（L）。将上式写成方差形式：u2（B）=u2（L）/（2N2）u（

3、B）=u（L）/（√2N）（2）3、方差和灵敏系数根据分析，观测值L的测量不确定度由以下两类分量构成：(1).由水准仪检验仪引入的测量不确定度分量u(L1)其中包括（a）．检验仪水平准线的测量不确定度分量u(L1)1(b)．检验仪测微器的示值误差引入的不确定度分量u(L1)2(c).测微器读数误差引入的不确定度分量u(L1)3(2).与被检水准仪有关的测量不确定度分量u(L2)其中包括（a）水准仪安平误差引入的测量不确定度分量u(L2)1（b）水准仪照准误差引入的测量不确定度分量u(L2)2以上各分量相互独立，写成方差公式：u2(L)=u2(L1)+u2(L

4、2)（3）u2(L1)=u2(L1)1+u2(L1)2+u2(L1)3（4）u2(L2)=u2(L2)1+u2(L2)2（5）不确定度分量u(χi)不确定度来源标准不确定度值u(χi)传播系数CC×u(χi)自由度u(L1)由检验仪引入的不确定度分量10.07″18u(L1)1检验仪水平准线偏差1″u(L1)2测微器的示值误差0.03″10.03″12u(L1)3测微器读数误差0.06″10.06″12u(L2)与被检水准仪有关的不确定度分量10．19″12u(L2)1水准仪安平误差″1″u(L2)2望远镜的照准误差″0.19″1″0.19″12以上分析，忽

5、略仪器倾斜量误差。4、标准不确定度一览表5、计算分量的标准不确定度5.1由水准仪检验仪引入的测量不确定度分量u(L1)5.1.1检验仪水平准线偏差的测量不确定度分量u(L1)1在测定补偿误差的很短时间内，检验仪水平准线的位置变化很小，所以认为它对补偿误差测定影响很小，可以忽略不计u（L1）1=0″5.1.2由检验仪测微器示值误差计算的不确定度分量u(L1)2JSJ-1水准仪检验仪测微器的示值误差,在说明书中没有给出，一般情况，测微器全程示值误差一般不超过示值范围的百分之一。JSJ-1水准仪检验仪测微器的示值范围是50″，可以认为示值误差为0.5″，而测微器补

6、偿误差测定中只用到测微器的4秒左右的范围，可以认为，该误差为半宽等于0.05″的均匀分布，其标准不确定度为u(L1)2=0.05″/=0.03″相对不确定度20%，自由度ν2=-2=125.1.3测微器读数误差引入的不确定度分量u(L1)3测微器的格值为一秒，通常，估读误差为间隔宽的十分之一。所以，测微器的读数误差为0.1″。读数误差为半宽为0.1″的均匀分布，故它的标准不确定度为u(L1)3=0.1″/=0.06″相对不确定度20%，自由度ν3=(1/5)-2=12根据公式（4）将以上三项合合成u2(L1)=u2(L1)1+u2(L1)2+u2(L1)3=

7、0+0.032+0.062=0.0045u(L1)=0.07″自由度的计算vB=u4(L1)/{u4(L1)1/v1+u4(L1)2/v2+u4(L1)3/v3}=0.074/{0+0.034/12+0.064/12}=215.2与被检水准仪有关的不确定度分量u(L2)5.2.1由水准仪安平误差引入的测量不确定度分量u(L2)1在补偿误差的测定中，水准仪视线安置用倾斜平台移动的仪器的，不考虑它的安平误差,u(L2)1=0″5.2.2水准仪照准误差引入的测量不确定度分量u(L2)测定补偿误差时,用被检水准仪的望远镜照准检验仪的分划板,转动测微器,使检验仪的十字

8、丝与水准仪的十字丝重合，故产生照准误差,望远镜照准误