水平尺的校准

请教各位高手，如果我没有合适的可调支架来校准水平尺的示值误差，那么我能否用光学分度头来校准？如果可行，那么示值误差如何计算？

根据工作中遇到的实际情况，水平尺绝大部分没有示值误差可校准，包括许多标出分度值的。因为水平尺绝大部分只有居于水泡两侧的两条刻线，有什么示值误差可校准呢？！如果有示值误差可校准（也就是有多条刻线的话），却没有合适的可调支架来校准水平尺的示值误差，那么完全可以用分度头来校准。示值误差计算应该还是比较简单的，那就是分度头读取值减去水平尺的标称值（标称值＝水平尺分度值×相应的刻线数）。

回复 1# nmzzcd


    具体问题具体分析。要看你的光学分度头的分度值和被检水平尺的分度值来定。
　　例如根据JJG57分度头检定规程规定，分度值10″以上的分度头示值误差最大允许值为±20″，折合成线性值是0.10mm/m，分度值为5″和1″的分度头示值误差最大允许值为±10″和2″。根据JJF1085水平尺校准规范规定，以长度＞160～250mm，分度值为0.5、1、2 mm/m的水平尺为例，最大允许误差是0.10mm/m。
　　显然分度头的示值误差和被检水平尺的示值误差大小一样了，还怎么检定啊。检定＞160～250mm，分度值10 mm/m的水平尺，其最大允许误差是0.30mm/m，0.10mm/m是0.30mm/m的1/3，还勉强可以用。但是如果你的分度头分度值是1″，其示值误差2″折合成线性值为0.01mm/m，是0.10mm/m和0.30mm/m的1/10以下，用来检定它应该是绰绰有余了。

在探讨问题之前，首先纠正楼主及后面跟帖的（包括本人）一个错误的说法，那就是依据JJF1085-2002《水平尺》校准规范只能对水平尺的分度值误差进行校准（非检定），所谓水平尺的示值误差被校准项目是不存在的。我们应该清楚的一点就是水平尺的分度值误差与不存在的被校准项目示值误差完全是两件事情。
      如上面所讲，需要将自己在2楼的回复修改如下：根据工作中遇到的实际情况，水平尺绝大部分没有分度值误差可校准，包括许多标出分度值的水平尺。因为水平尺绝大部分只有居于水泡两侧的两条刻线，有什么分度值误差可校准呢？！如果有分度值误差可校准（也就是有多条刻线的话），却没有合适的可调支架来校准水平尺的分度值误差，那么完全可以用分度头来校准。水平尺分度值误差计算应该还是比较简单的，那就是分度头分别旋转至相应的位置后，水平尺分度值误差＝1-（ai-ai-1），式中的ai、ai-1为水平尺读数，格，（红色字体为下标）。
     楼上有人谈到根据JJG57-1999《光学、数显分度头》规程的规定，“分度值10″以上的分度头示值误差最大允许值为±20″，分度值为5″和1″的分度头示值误差最大允许值为±10″和2″”这样的说法是没有根据，起码是不合适的。如果示值误差是用±来表示的，那就应该是峰峰值，就不应该写作最大允许值为±20″，而应该写作不超过±20″，而JJG57规程在分度头示值误差技术指标用的是公差带的概念，也就是分度值10″以上的分度头示值误差最大允许值为20″，分度值为5″和1″的分度头示值误差最大允许值为10″和2″，这些技术指标均没有±可言，按照JJG57规程给出的公式δ=（δmax一δmin），则分度头示值误差肯定为正值。事情说的罗嗦了些，目的是基础的东西不要产生误导。
    楼上有人还谈到根据JJF1085-2002《水平尺》校准规范的规定，“以长度＞160～250mm，分度值为0.5、1、2 mm/m的水平尺为例，最大允许误差是0.10mm/m。分度值10 mm/m的水平尺，其最大允许误差是0.30mm/m”。上述说法同样是没有根据的。首先大家都清楚的一点，水平尺的分度值误差肯定与其长度没有什么关系，而只会与水平尺上水准泡的曲率半径、刻线距离和刻线宽度、宽度差等有关。再者根据JJF1085的规定“水平尺任意一分度值的误差不大于标称分度值的20％，也就是讲分度值为0.5、1、2 、5和10mm/m的水平尺，其分度值误差分别为0.1、0.2、0.4、1和2mm/m，所以引用技术指标一要有根据，二要仔细认真。
     从上面谈到我们是对水平尺的分度值误差进行校准（非检定），所谓水平尺的示值误差被校准项目是不存在的情况，以及分度头的示值误差和水平尺的分度值误差两个技术指标来看，除这两个检/校项目不同外（不搭界），分度头的示值误差是在360°的范围里，而水平尺的分度值误差是在一般不会超过60″的范围里，所以在这里谈论1/3～1/10的计量器具选择原则显然是非常不靠谱的。
     那么用用光学分度头校准水平尺的分度值误差是否可以保证测量结果的不确定度呢？这应该是楼主和大家都关心的事情。但最奇怪的是JJF1085-2002《水平尺》校准规范竟然没有给出测量结果的不确定度，真无法想象这样先天性不足的规范如何躲过了修订国家校准规范必须提供测量结果的不确定度的硬性规定，并经审定被通过和颁发的。
     个人的看法，根据JJF1085规范6.2.6水平尺的分度值误差用专用校准台与百分表进行校准，加上后面的图5和文字描述，以及附录B中专用校准台的技术要求（平面度要求），可以说用分度头校准水平尺的分度值误差在不确定度方面应该是可以满足的，甚至在经济性方面应该是有些“奢侈”的。

1.首先，楼主的问题是什么，楼主问的是“没有合适的可调支架来校准水平尺的示值误差”，“能否用光学分度头来校准”。JJF1085与楼主问题相关的有两条，一条是4.3 条和6.2.4条“线纹尺的示值误差”，另一条是4.5条和6.2.6条“水平尺的分度值误差”。显然楼主所谓的“水平尺示值误差”指的是“水平尺的分度值误差”。
2.应该承认水平尺“绝大部分只有居于水泡两侧的两条刻线”，不存在多条刻线，也就不存在示值误差。可是JJF1085的4.3条说分度值误差是指“水平尺任意一分度值的误差不大于标称分度值的20%”，这个“任意一分度值”如何理解？说明仍然存在着两条刻线以上的水平尺。因此才有分度值误差的检定项目。从6.2.4条的计算公式看，分度值误差Δa等于1－（后一刻线读数ai－前一刻线读数a(i-1)），而且水平尺读数的计量单位是“格”，那个下标i都表明不仅仅是一条刻线。
3.非常诚恳的接受xqbljc老师的批评，我的确太毛糙了。①我把JJF1085表1的平面度要求看成了分度值误差要求了；②由于上述的错误，把水平尺的分度值误差理解成是平面度按水平尺的工作面长度不同而不同了，实际上分度值误差就是“不大于标称分度值的20％”；③分度头的示值误差是“正、反方向上最大值与最小值之差”类似于公差带的概念，不同于卡尺、千分尺等的示值误差允许正负两个方向的偏差。再次感谢xqbljc老师的指正，避免了我的这些错误给量友们的误导。
4.我仍然强调的是具体问题具体分析。要看光学分度头的分度值和被检水平尺的分度值来确定是否可以用来检定水平尺。水平尺规格中最小分度值为0.5mm/m，分度值误差允许值就是0.5×20%＝0.1mm/m，分度值10″的分度头示值误差最大允许值为20″，折合成线性值也是0.10mm/m，分度头的示值误差和被检水平尺的分度值误差允许值大小一样了，还是不能用来检定的。
5.其实JJF1085规定的“转动工作台”（可调支架）并不难做，一个长1m以上，适当厚度和宽度的钢板磨一下就行了，百分表和千斤顶应该是随处可见，实在不行找两个螺栓螺帽就可以（因为调整幅度并不大）。关键是控制两个千斤顶的中心距离控制在(1000±3)mm或者(500±3)mm，实际上就是两个支撑点的距离误差最好控制在不要超过千分之五。

强调如下3点：
     1.根据工作中遇到的实际情况，水平尺绝大部分没有分度值误差可校准。包括许多标出分度值的水平尺。因为水平尺绝大部分只有居于水泡两侧的两条刻线，有什么分度值误差可校准呢？！当然不排除极少数的个别水平尺有多条刻线，貌似有分度值误差可校准。也可以讲水平尺的分度值误差不管从使用或校准角度均不是主要项目，水平尺主要是用来检测水平位置的，真正用来进行小角度测量的应该说并没有。所以水平尺的主要技术指标或校准项目应该是水平尺的零位误差。
     2.如果讲只有极少数的个别水平尺（水准泡两侧有多条刻线）可能有需要校准的分度值误差项目，当然根据本人工作中了解到的情况，水平尺水准泡两侧有多条刻线不排除部分数量的被校水平尺刻线是用来装样即“装饰”的，也确实没有什么实际意义。另外如果讲水平尺水平位置的水准泡需要校准分度值误差，那么铅垂位置与45°的水准泡是否也需要校准各自的分度值误差，显然是把不主要的，绝大部分不存在的东西小题大做了。
     3.用分度头在0～360°范围的示值误差来确定是否可以用来校准范围一般不超过60″的水平尺的分度值误差，明显是不搭界也不合适的事情。另外既然JJF1085-2002《水平尺》校准规范都可以将测量结果的不确定度给以缺失，尽管该规范的最后要求校准证书要给出测量结果的不确定度，但“己所不为”也就不应该苛求他人了。当然我还是认为用分度头校准水平尺的分度值误差在测量结果的不确定度方面应该是可以满足的，甚至在经济性方面应该是有些“奢侈”的。

回复 6# xqbljc


    　完全同意你强调的三点。但是毕竟还是没有排除有两条刻度以上的水平尺，如果有，就存在分度值误差的校准问题，如果没有，的确应该建议校准规范的编制人员和审批部门删除JJF1085中有关分度值误差的校准要求和校准方法的相关条款，既然水平尺的测量功能这么粗糙，只要保留水平尺的零位误差就足够了。
　　另外我还是觉得，对于分度头的检定规程规定的示值误差，并没有说不超过60″时的示值误差应该小于检定规程规定的示值误差允许值多少多少。不像百分表分别规定了全行程示值误差，任一转示值误差，相邻示值误差。在小范围测量时可以不考虑全行程示值误差，只要考虑任一转示值误差或者相邻示值误差就可以了。因此应该理解为分度头在不超过60″内的示值误差也允许不超过检定规程规定的示值误差允许值。何况不超过60″的示值误差并没有经过检定，我们没有证据和理由相信60″内的示值误差就一定比全行程的示值误差好多少。
　　选择测量设备（包括选择计量标准），我也赞同你的关于不能太“奢侈”，要注意经济性的观点。但是，是否经济应该是在保证测量过程的计量要求前提之下，只要确保计量要求，应该是越经济越好。是否保证了计量要求，是需要拿数据说话的。

水平尺是水平仪吗？

水平尺是水平仪吗？这一问题还真没有结论性的东西，试着谈一下个人意见吧：
      这里谈到的水平尺或水平仪，仅指水准泡结构读数的，因为水平尺或水平仪还有电子的，另外水平仪还有水准泡结构加机械杠杆的（如合像水平仪）。
      水平尺相对水平仪来讲应该比较粗糙，主要用来测量建筑或一般设备安装（如电梯）的水平位置状况。一般未见到用来进行小角度测量的。 水平尺除可以进行水平位置状况的测量外，还可以进行铅垂位置状况测量，当然水平仪也可以进行一般准确度的垂直度测量。但水平尺还可进行45°位置状况的测量（相对于水平面），另外水平仪的水准泡都是玻璃经研磨加工而成，而水平尺的水准泡除玻璃经研磨加工而成外，也有塑料直接加工成形的。
     总之，通过前面谈到的情况，按计量行业的习惯分类，水平尺不应是水平仪，但它们有许多共同的东西。

谢谢各位高手！

那我们公司的应该是水平仪了，水柱上有很多刻线啊

学习了~~~~~~~

回复 2# xqbljc

您好~~ 看了一下JJF1085有个地方没太明白~~ 6.2.5.1里面说按气泡一端读数得a1，我没见过水平尺，应该是上面显示装置的读数吧？但如果设备上就一个气泡的话 ，怎么弄啊？
有的客户送来的设备就是一个三角形的支架，中间嵌了个水泡。应该怎么检那个水泡平不平啊？ 这种情况是不是只能用水平零位检定器啊？也是按照6.2.5.1里面说的那样，只不过读的是水平零位检定器上的示值：正、反方向分别把水泡调平， 用两次读数差的一半求的？

回复 13# qc02071402


    水平尺没有什么显示装置，所谓读数，就是水准泡所处的位置相对于水准泡上的刻线偏离的状况。后面你提到的什么“一个三角形的支架，中间嵌了个水泡”等等（猜测是圆水准泡），我确实没有看明白，不好不负责任的乱讲一气，清凉解。

回复 14# xqbljc


      呵呵，就这个东西，不知道检什么指标，想参考一下规范JJF1110当中6.6.1水准器的零值误差。但是我不知道这个东西分度值是多少，产品说明上也没给出分度值。水准器左右两端倒是有两条对称的黑色刻线，不明白是用来读什么的。比方说我把它放到平板上，水泡偏到左侧两条刻线之间，那么可以肯定这个水准器不平，我现在想知道偏多少，怎么求呢？ 有没有必要去求这个具体的量？

回复 15# qc02071402


    看了你上传的图片，终于明白你讲的所谓“三角形的支架，中间嵌了个水泡”是什么东西了，这决不是什么水平尺，也不是水平仪，而是主要用于机械、木模加工中角度、长度、高度测量及中心定位的的一个组成部件。它的校准依据是JJF1132-2005《组合式角度尺》校准规范，在JJF1132-2005中的图1结构示意图中，可以看出，你上传的图片所谓“三角形的支架，中间嵌了个水泡”就是图中（5）角度尺和（6）水准器，此水准器没有什么分度值，是测量时做参考用的，所以不需要校准，也不需要去求这个具体的量。
    你上传的图片，应该讲照相的角度问题，所以有些变形，组合式角度尺中的（5）角度尺与（4）直尺构成90°时，其角度偏差为±8′，（5）角度尺与（4）直尺构成45°时，其角度偏差为±10′。

回复 16# xqbljc
谢谢,您不说的话我还真不知道要参考要这个规范，我得好好看看JJF1132了。 我这还有问题得麻烦您

这个坡度尺，规范JJF1110里6.6.1：将坡度尺放在平板上，调整调节螺钉，使水准泡的一端对准一侧的中间刻线；再将坡度尺水平旋转180°，放在同一位置，在同侧观察水准泡的位置是否偏离中间刻线，其偏离量的一半即为水准器的零值误差。
它说的这个中间刻线指的是哪啊？ 这个水准器跟组合角尺里面的差不多哦，两侧各有两条对称刻线。。。偏离量应该就是调节指示表上的格值得到的吧？（调整螺钉，使旋转前后的坡度尺的水泡处在同一位置，观察格值变化了多少）
规范上4.6中要求水准器的零值误差不大于0.2个分度值。。这个分度值不就是格值吗？ 我看了一下指示表上显示“每格=1/1000” 但没给单位，我想单位应该是m吧？？
下面又要求示值误差±5mm/m，这个怎么求呢？ 我是按照6.6.2那个方法用量块校的，规定是把水泡调到中间位置时，指示表的指针应指向零位。。不过我把指针调到零点时，水泡并没有在中间，所以我就以水泡居中的那个值为零位了。后来我得出的结果如下：5mm时误差+2格，10mm时﹢4格，15mm时﹢6格。 我可以不可以理解成：5mm时误差+2mm/m，10mm时+4mm/m。（5mm、10mm等为量块的尺寸）
请指教，谢谢~~~

回复 17# qc02071402


    你上传图片的坡度尺，应该是温州生产的。JJF1110里6.6.1的文字描述，可以说不是很到位，所谓中间刻线实际上并不在水准泡的中间，所以容易引起人们的误解。但如果你把校准零值误差的原理搞清楚了，还是能够看懂规范中的文字描述的。在平板上校准坡度尺的零值误差，平板就是一个基准平面，坡度尺在平板的同一位置调转180°，两位置的读数分别为坡度尺的零值误差与平板的水平误差的叠加，只不过两位置的零值误差符号是相反的，所以两次读数的差值（抵消平板的水平误差后）就是坡度尺零值误差的两倍，则一半即为坡度尺的零值误差。这个坡度尺零值误差的校准与水平尺、水平仪应该是相同也相通的，只不过坡度尺是通过读数装置（指示表）读出，而水平尺、水平仪是通过相对同一侧的刻线偏离状况估读出来的。
    温州生产的坡度尺其出厂说明书上描述的非常不清楚，也不知道这样的产品是如何获所谓的地方优质产品称号的。坡度尺指示表上显示“每格=1/1000”，其单位肯定不会是m，而应该是弧度（rad），只不过弧度的单位可以写，也可以不写，所以引起人们的猜疑。既然每格=1/1000（rad），根据换算系数206265，1/1000（rad）=206.265″，也就是相当于200″，另外根据坡度的定义，它应该是一个比值，所以通常1/1000=1mm/m（但mm/m并不是个单位，只是个换算因子1/1000），由于坡度尺的分度值为1/1000（rad）或1mm/m，相当于一般常见水平仪分度值的20～50倍，所以坡度尺是一种比较粗糙的角度计量器具。
    你下面提出关于示值误差校准的问题，我没有看明白，但只要把坡度尺的结构原理及分度值搞清楚了，并知道坡度尺两支脚的距离，那么示值误差的校准计算是会很容易搞清楚的。这些东西仅仅用初中数学中的“相似三角形对应边成比例”就可以理解、计算并解决。

回复 18# xqbljc
谢谢您的回复~~ 对我帮助太大了~~~

回复 8# 玲小妞


    分度值0.5mm/m以上的是水平尺，分度值小于0.5mm/m是水平仪