Государственные поверочные схемы в области угловых и линейных измерений

 

Государственные поверочные схемы (ГПС) для средств измерений плоского угла и длины линий разработаны ведущими институтами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

Государственная поверочная схема для средств угловых измерений регламентируется ГОСТ 8.016. Приведем ее фрагмент применительно к теодолитам.

 

 

 

 

Государственный первичный эталон для единиц длины и времени един. Рассмотрим схему передачи размера единицы длины от первичного эталона рабочим эталонам и эталонам, используемым в локальных поверочных схемах для средств линейных геодезических измерений.

В качестве эталона-копии применяют интерференционную установку, работающую на использовании излучения частотно-стабилизированных лазеров в диапазоне до 1000 мм.

Эталон-копия предназначен для поверки штриховых мер длины и геодезических жезлов.

Кроме первичного эталона в области больших длин в условиях реальной атмосферы применяется государственный специальный эталон, что оговорено поверочной схемой, в диапазоне 24-75000 м в соответствии с ГОСТ 8.503. В основу измерений длины в указанном диапазоне в естественных рабочих условиях положена единица, вос­производимая установкой высшей точности (УВТ).

Комплекс УВТ состоит из следующих средств измерений:

набора линейных базисов в диапазоне 24-1000 м;

высокоточного фазового светодальномера;

набора технических средств для определения метеопараметров.

Рассмотрим схему передачи размера единицы длины от УВТ рабочим эталонам. В качестве эталона, заимствованного из другой поверочной схемы, применяют геодезические жезлы длиной 3-4 м по ГОСТ 8.020, которые предназначены для поверки базисных приборов, содержащих инварные проволоки длиной 24 м, методом сличения при помощи компаратора. Базисный прибор служит рабочим эталоном в локальной поверочной схеме для средств линейных геодезических измерений.

 

 

Локальные поверочные схемы (ЛПС) для теодолитов

 

Локальная поверочная схема для теодолитов в обновленном виде утверждена Роскартографией в 1998 г. в составе РД 68-8.17 «Локальные поверочные схемы для средств измерений топографо-геодезического и картографического назначения».

В качестве основной метрологической характеристики теодолитов принята средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального утла одним приемом (без учета внешних воздействующих факторов, т. е. инструментальная погрешность). Как известно, погрешность измерения вертикального угла (зенитного расстояния) у теодолитов в 1,2-1,5 раза больше погрешности измерения горизонтального угла.

 

 

Поверочная схема для теодолитов включает 5 ступеней и 5 ветвей. Возглавляет поверочную схему исходный эталон (ИЭ), в качестве которого принят угломерный стенд, работающий в диапазоне от 0 до 360° со средней квадратической погрешностью (СКП) не более 0,3". В качестве эталона, заимствованного из других поверочных схем, использована поверочная установка для СИ плоского угла в соответствии с ГОСТ 8.016, включающая многогранную призму и автоколлиматор, обеспечивающие воспроизведение единицы угла с погрешностью 0,3".

В качестве рабочего эталона (РЭ) 1-го разряда в ЛПС используется высокоточный теодолит СКП измерений 0,6—0,8". Поверка теодолита такого типа осуществляется на поверочной установке методом прямых измерений; практически возможно осуществление поверки также и в сети триангуляции на эталонном геодезическом полигоне.

 

ЛПС для нивелиров

Поскольку измерения высот (превышений) относятся к линейным измерениям, выполняемым с помощью нивелиров в вертикальной плоскости, то их единицей служит метр и его дольные единицы.

Нивелиры выпускаются в соответствии с ГОСТ 10528. Локальная поверочная схема для нивелиров всех видов и типов включена в РД 68-8.17, утвержденный Роскартографией.

ЛПС для нивелиров содержит 4 ступени, ориентированные на обслуживание нивелиров с различными погрешностями — от 0,5 до 10 мм на 1 км двойного нивелирного хода.

Во главе ЛПС стоит исходный эталон (ИЭ), в качестве которого принят высотный стенд, обеспечивающий воспроизведение единицы превышения с СКП не более 0,2 мм. Поверка высотного стенда осуществляется органами ГМС по методике, изложенной в инструкции по эксплуатации (раздел «Методы и средства поверки»).

Методом прямых измерений превышений на высотном стенде осуществляется поверка рабочего эталона (РЭ) 1-го разряда — высокоточного нивелира типа Н-05 или Н-05К, обеспечивающего измерение превышений с СКП не более 0,5 мм на 1 км двойного нивелирного хода. Методика работы на высотном стенде описана в ГОСТ 10528. Поверку высокоточного нивелира можно также выполнить путем проложения замкнутого нивелирного хода так, чтобы общая длина ходов была не менее 6—8 км.

В качестве РЭ 2-го разряда используется нивелирный полигон с периметром L >= 6/8 км или эталонный ход длиной 1 км, который может быть измерен n раз поверяемым прибором. Поверка нивелирного полигона производится методом прямых измерений высокоточным нивелиром с погрешностью не более 1,5 мм на 1 км двойного хода.

Рабочие средства измерений (РСИ) в ЛПС представлены высокоточными, точными и техническими нивелирами, инструментальные погрешности которых установлены в соответствии с ГОСТ 23543 и ГОСТ 10528. Преимущественное распространение в нивелирных работах получили нивелиры с горизонтальным лучом визирования. В качестве устройств для стабилизации визирной оси в них применяются пузырьковые уровни и оптико-механические компенсаторы.

 

 

В последние годы в целях автоматизации процесса считывания информации по рейке получили развитие электронные нивелиры (с цифровым отсчетом).

Среди основных методов поверки нивелиров нашли применение метод прямых измерений, а также независимая поверка с использованием замкнутых полигонов или высотного стенда (для высокоточных нивелиров). Методика поверки нивелиров различных типов излагается в эксплуатационной документации.