実験室計器年検外校専門検査会社

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全局計校正規程

一、目的

全局儀の校正作業を規範化し、全局儀の測定データの正確性、信頼性を確保し、工事測定、地形測量などの分野の測定精度に対する要求を満たし、全局儀の測定結果を関連基準と実際の作業需要に合致させる。

二、適用範囲

各種光学、電子全局儀の校正に適しており、測角精度が1"、2"、5"の等級、測距精度が（1＋1 ppm×D）mm、（2＋2 ppm×D）mmなどの異なる精度規格の全局儀を含み、新規購入、使用中及び修理後の全局儀をカバーする。

三、引用基準

1.JJG 100-2003：「全ステーション型電子速測定器検定規程」は、全ステーション計の計量性能要求、汎用技術要求、計量器具制御などの内容を規定し、校正作業に技術根拠と操作規範を提供する。

2.GB/T 17159-2013：「工程測定用電子全局儀」、全局儀の用語と定義、製品分類、技術要求、試験方法、検査規則及び標識、包装、輸送と貯蔵などの方面の要求を明確にした。

四、用語と定義

1.全ステーション測定器：光、機械、電気を一体化したハイテク測定器であり、同時に角度（水平角、垂直角）測定と距離（斜め距離、平距離、高差）測定を行うことができ、そして内部プログラムを通じて測定点の三次元座標を計算することができる。

2.測角中誤差：全局計の測角精度を測定する指標は、同じ観測条件の下で、ある角度を複数回観測し、その観測値の中誤差を指す。

3.測距中誤差：全局計の測距精度を反映するパラメータは、同じ観測条件の下で、ある距離を複数回測定し、その測定値の中誤差を指す。

4.加算定数：全局計測距システムの固定誤差は、測定距離の長さとは関係ない。

5.乗数：測定された距離に比例する誤差係数で、単位はppm（百万分の1）である。

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五、計量特性

1.測角精度：全局計の測角における誤差はその公称精度を超えてはならない、例えば公称精度が2”の全局計、測角における誤差は2”を超えてはならない。

2.測距精度：測距中の誤差は式m _ D=\ pm（A+B×D）に符合しなければならない、その中m _ Dは測距中の誤差で、Aは固定誤差（単位：mm）、Bは比例誤差係数（単位：ppm）、Dは測距長さ（単位：km）である。例えば、ある全局計の距離測定精度は（2＋2 ppm×D）mmである場合、距離測定長D＝1 kmの場合、距離測定における誤差m＿D＝\ pm（2＋2×1）mm＝\ pm 4 mmである。

3.加定数と乗数：加定数の誤差範囲は規定の許容誤差内であり、一般的に±（3-5）mmである。乗算定数の誤差はその公称値の±（1-2）ppmを超えないこと。

六、校正条件

1.環境条件

•温度：（20±5）℃、温度変化率は1時間に1℃を超えない。温度が高すぎたり低すぎたり、温度が急激に変化したりすると、全局所計内部の光学素子の屈折率、機械部品のサイズ、電子部品の性能に影響を与え、測定誤差を招くことがあります。

•相対湿度：35～75%。湿度が範囲を超えると機器内部の結露を引き起こす可能性があり、光学素子のカビ、回路短絡などの問題を招き、機器の正常な動作に影響を与える。

•大気圧：（86-106）kPa。大気圧の変化は空気の密度に影響を与え、ひいては空気中の光の伝播速度に影響を与え、測距精度に影響を与える。

•場所：校正場所は平坦、堅固で、周囲に明らかな振動源と電磁干渉源がないこと。場所は十分な空間を備え、全局儀の測距と測角の校正需要を満たすべきで、一般的に測距校正場所の長さは全局儀の最大測程の1/2以上であることが要求されている。

2.校正装置

•標準ベースラインフィールド：いくつかの既知の正確な距離の制御点から構成され、距離精度は校正された全局計の距離測定精度の1/3より優れている。全局儀の測距機能を校正し、全局儀で測定した距離値と比較することにより、全局儀の測距誤差を確定する。

•多歯インデックステーブル：インデックス精度は被校正全局儀の角度測定精度の1/3より優れて、例えば被校正全局儀の角度測定精度は2″で、多歯インデックステーブルの角度測定精度は0.67″より優れていなければならない。全局儀の測角機能を校正し、多歯分度台の角度値を測定することにより、全局儀で測定した角度値と比較し、全局儀の測角誤差を計算する。

•標準反射プリズム：反射効率が高く、安定性がよく、その定数が既知であり、精度が校正要求を満たす。測距較正時に反射目標として、全局計と併用する。

•水準器：精度はDS 3級より低くなく、校正場所と全局器取付ベースの水平度調整に用い、全局器が水平状態にあることを確保し、計器の傾斜による測定誤差を減少する。

•温度計、気圧計：精度は校正環境パラメータの測定要求を満たし、校正環境の温度と大気圧を測定し、全局計の測定データに気象修正を行うために使用する。

七、校正前準備

1.外観検査

•全ステーション機器の筐体に破損、変形がないか、ディスプレイに破損、異常がないか、ボタンが正常に操作できるか、電池ボックスが清潔で腐食がないかを確認する。

•望遠鏡の対物レンズ、接眼レンズにほこり、油汚れ、傷がないか、焦点調整がスムーズか、十字線がはっきりしているかどうかを検査する。

•器具の足螺旋、水平制動と微動螺旋、垂直制動と微動螺旋などの操作部品が柔軟、有効であるかどうかを確認し、緩み、引っ掛かり現象がないか。

•機器の通信インタフェースが完全であるか、接続ケーブルが破損、老化しているか、プラグソケットの接触が良好であるかどうかを検査する。

2.機能チェック

•電源を投入し、全局計を起動し、機器が正常に起動できるかどうかを検査し、各機能メニューが正常に起動できるかどうかを検査する。

•バッテリー電力量の検出、機器内部パラメータの検査など、簡単な自己試験機能を行い、エラーメッセージがないかどうかを確認する。

•全局計の角度測定機能をテストし、望遠鏡を回転させ、水平角と垂直角の表示値が連続的で正確に変化するかどうかを観察する。

•測距機能をテストし、短距離内（例えば5-10 m）で既知の距離目標を測距し、測定結果が合理的かどうか、測距時間が正常かどうかを検査する。

3.計器配置：全局儀を安定した三脚に配置し、水準儀を使用して三脚脚の足の高さを調整し、全局儀基部をほぼ水平にする。足螺旋により全ステーション計の水平度を正確に調整し、水平気泡を中央にし、計器が水平状態にあることを確保する。計器の設置過程において、計器が衝突と振動を受けないようにしなければならない。

4.パラメータ設定：校正環境の温度、大気圧などのパラメータに基づいて、全局計に相応の気象修正パラメータを設定する。同時に、全局計の測定モードを標準測定モードとし、例えば角度測定を水平角/垂直角測定モード、測距を斜め距離測定モードとする。

八、校正項目と校正方法

（一）水平角測定誤差較正

1.接続と設置：全局所計を多歯分度台の中心位置に配置し、正確に中、平らにする。全局計において水平角測定の初期値を0°00’00”と設定する。

2.測定操作：多歯分度台を回転し、角度が0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°の順に設置し、各角度位置は全局儀正鏡（盤左）で3回測定し、各測定の水平角値を記録する。そして、インバータ（ディスク右）は上記操作を繰り返し、各角度位置の測定値を再度記録する。

3.計算誤差：正鏡と逆鏡測定時の各角度位置の平均値をそれぞれ計算し、それから正逆鏡の平均値の差分値、すなわち2倍照合差（2 C）を計算する。式は、2 C=\ text{正鏡平均}-\ text{逆鏡平均}\ pm 180°です。各角度位置の測角誤差を計算し、測角誤差は各角度位置の測定平均値と多歯分度台の実際の角度値の差である。

4.結果判定：各角度位置の測角誤差と2倍の照度差（2 C）は全局計の公称の測角精度を超えないこと。精度の範囲を超えている場合は、全局計の横軸、縦軸などの部品を検査して調整し、再びキャリブレーションを行う必要があります。

（二）垂直角測定誤差較正

1.計器の配置と準備：全局儀は安定した三脚の上に配置され、正確に対中、整平である。全局計において垂直角測定の初期値を0°00’00’’’’’’’に設定する。遠くの建物の壁際や専用の垂直較正ターゲットなど、垂直方向のターゲットを選択します。

2.測定過程：全局儀正鏡（盤左）で目標を狙い、垂直角を測定し、測定値を記録する、そして、逆ミラー（ディスク右）は再び同じターゲットを狙い、垂直角を測定して記録する。上記の操作を繰り返し、計6回の測定を行った。

3.誤差計算：正鏡と逆鏡測定の垂直角平均値をそれぞれ計算し、正逆鏡平均値の差、すなわち指標差xを計算する。式は：x=\ frac{1}{2}（\ text{正鏡平均値}-\ text{逆鏡平均値}\ pm 180°）である。各測定の垂直角誤差を計算し、垂直角誤差は各測定値と理論垂直角値（目標垂直角が既知であるか、他の関連パラメータを測定して計算できる）の差である。

4.判断基準：各回の測定の垂直角誤差と指標差は全局計の公称の測角精度を超えないこと。精度範囲を超えた場合は、全局儀の縦盤指標補償器が正常に動作しているかどうかを検査し、補償器パラメータを校正したり、全局儀の縦軸垂直度を調整したりする必要がある。

（三）測距誤差較正

1.場所の配置と接続：標準ベースラインフィールド上で、全局計を一端の制御点に配置し、正確に中、平らにする。他端の制御点に標準反射プリズムを配置し、プリズム中心が制御点と重なることを確保する。

2.測定操作：全局所計に測距パラメータ、例えば気象修正パラメータ、プリズム定数などを設置する。標準ベースラインフィールド上の既知の距離を測定し、短距離から長距離まで順次測定し、一般的に5つ以上の異なる距離の点を選択し、各点は3回測定し、各測定の傾き値を記録する。測定中、全局計とプリズムの対中精度を確保し、計器とプリズムの変位を回避しなければならない。

3.データ処理：全局計で測定した傾斜距離値に基づいて、測定時の気象条件と全局計で設定したパラメータを結合して、平距離値を計算する。計算した平距離値と標準ベースラインフィールドの既知の平距離値を比較し、測距誤差を計算した。測距誤差の式は、\ Delta D=D _ x-D _ nであり、ここで\ Delta Dは測距誤差であり、D _ xは全局計測定で計算された平距値であり、D _ nは標準ベースライン場で既知の平距値である。

4.キャリブレーション判断：計算した測距誤差は全局計の測距精度要求に符合し、即ち式m _ D=\ pm（A+B×D）で規定された誤差範囲を満たすべきである。距離測定誤差が範囲を超えている場合は、全局儀の距離測定システム、例えば発光と受信光路が正常かどうか、距離測定周波数が正確かどうかなどを検査し、全局儀の加定数と乗定数を校正する必要がある。

（四）加定数と乗数較正

1.準備作業：標準ベースラインフィールド上で、少なくとも3つの異なる距離の既知の制御点を選択し、距離間隔は適切でなければならない、例えば0.5 km、1 km、1.5 km。全局計を適切な位置に配置し、正確に対中、平らにする。

2.測定操作：それぞれ3つの制御点に対して測距を行い、各制御点は複数回（一般的には6〜10回）測定し、各測定の斜距値を記録する。測定時の気象条件も併記する。

3.データ計算：測定した傾斜距離値と既知の制御点の平坦距離値に基づいて、気象修正要素を考慮し、最小二乗法フィッティングを通じて全局計の加定数Kと乗定数Rを計算する。計算過程は比較的に複雑で、一般的に専門的な校正ソフトウェアまたは計算ツールを用いて行う。

4.結果判定：計算した加定数と乗定数は全局計で規定された許容誤差範囲内にあるべきである。範囲外の場合は、全局計の測距システムを調整または再較正する必要があります。キャリブレーション後、再度測距誤差キャリブレーションを行い、測距精度が要求に合致することを確保する。

九、校正結果処理

1.校正記録：校正過程において、校正日付、校正人員、全局儀型番、番号、校正設備情報、各校正項目の測定データ、計算結果などを詳細に記録する。校正記録は正確、明確、完全でなければならず、勝手に塗り替えてはならない。キャリブレーションレコードフォーマットは、表1を参照することができる：

｜キャリブレーション項目｜測定回数｜測定値｜平均値｜誤差｜合否｜

|---|---|---|---|---|---|

｜水平角測定（0°）｜正鏡1｜［具体的角度値］｜｜｜｜

｜水平角測定（0°）｜正鏡2｜［具体的角度値］｜｜｜｜

|...|...|...|...|...|...|

｜垂直角測定（1回目）｜正鏡｜［具体的角度値］｜｜｜｜

｜垂直角測定（1回目）｜インバータ｜［具体的角度値］｜｜｜｜

|...|...|...|...|...|...|

｜距離測定（1点目）｜1回目｜［傾き値］｜｜｜｜｜

｜距離測定（1点目）｜2回目｜［スロープ値］｜｜｜｜

|...|...|...|...|...|...|

｜加算定数較正｜［計算過程と結果］｜｜｜｜｜

｜乗算定数較正｜［計算過程と結果］｜｜｜｜｜

2.校正証明書：校正に合格した全局儀、校正証明書を発行する。校正証明書の内容は全局儀の基本情報（名称、型番、番号、製造工場など）、校正根拠、校正環境条件、校正設備、校正項目と結果、校正日付、校正人員署名、校正単位印鑑などを含む。校正結果は各校正項目の測定値、誤差値及び計量特性要求に合致するかどうかを明確に結論しなければならない。較正証明書フォーマットは、関連する計量較正証明書標準テンプレートを参照することができる。

3.校正報告：校正不合格の全局儀、校正報告書を発行する。報告書では、不合格項目と測定結果を詳細に説明し、不合格原因、例えば計器光学部品の損傷、電子部品の故障、機械部品の緩みなどを分析し、修理、部品交換、再校正などの対応する処理提案を提出しなければならない。校正報告フォーマットは実際の状況に基づいて制定することができ、全局儀の基本情報、校正状況の概要、不合格項目及び分析、処理提案などの内容を含むべきである。

十、復校時間間隔

1.一般的な状況：全局儀の復校時間間隔は一般的に1年である。通常の使用状況では、年に1回キャリブレーションを行い、全局計の測定精度と信頼性を効果的に保証することができる。

2.特殊な状況

•使用頻度：全局所計の使用が非常に頻繁で、例えば毎日複数の測定項目に使用したり、大型工事建設中に連続して作業したりする場合、適切に復学時間間隔を短縮することができ、提案は6ヶ月である。頻繁に使用すると機器の機械部品の摩耗が加速し、電子部品が老化し、測定精度に影響を与え、より頻繁に校正する必要がある。

•使用環境：全ステーション計は劣悪な環境の中にあり、例えば高温、高湿、強磁場、多塵などの環境では、復校時間間隔を短縮すべきで、一般的には3-6ヶ月である。劣悪な環境は機器の光学性能、電子性能、機械性能に悪影響を与え、測定誤差のリスクを高める。

•設備の状況：全局計は距離測定ヘッド、角度測定エンコーダ、マザーボードなどの重要部品を修理または交換した後、直ちに校正を行うべきである。その後の再校正時間間隔は、設備修理後の安定性と使用状況に基づいて再評価して決定することができる。