GB T 14267-2009 光电测距仪.pdf
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1、ICS 17.180. 30;07.040 N 31 ,二;1:;:-一-飞:.:.I;:二二二,:.,:_ f:汹函函.f:平山画画品t:.t,.1r: . h ,?.,_吩,._j:.,:_t:.:.击.一二飞. ;:!.,!,!.I 罩院R击旦工:,;号.卡.:.川飞可可峦片片?咽-,t士;二二-中华人民共和国国家标准光电测距仪GB/T 14267-2009 代替GB/T14267- 1993 Electro-optical distance meters (EDM Instruments) 2009-05-06发布2009-10-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检亵总局啦舍中国国
2、家标准化管理委员会。叩GB/T 14267-2009 目次前言.1 I 范围2 规范性引用文件.3 术语和定义4 产品分类.2 4. 1 光电测距仪.2 4.2 手持激光测距仪.3 5 仪器参数的检验. . . . 4 5. 1 检验项目.4 5.2 仪器参数检验所用标准装置.4 5.3 调制光相位均匀性.5 5.4 幅相误差. . . . . . . . . 5 5.5 鉴别力率.5 5. 6 周期误差65.7 仪器常数及其标准差.8 5.8 测距标准差115.9 精测尺频率.13 5. 10 距离测量重复性.14 5. 11 激光光源发光功率.14 5. 12 测程145.13 距离测量时
3、间155.14 环境试验6 标志.7 包装.158 运输159 贮存附录A(资料性附录调制光相位均匀性检验记录表.16 附录B(资料性附录幅相误差检验记录表.17 附录C(资料性附录鉴别力率检验记录表.18 附录D(资料性附录周期误差检验记录及计算表.19附录E(资料性附录加常数乘常数计算表20附录F(资料性附录精测尺频率随开机时间变化检验记录表.21 附录G(资料性附录精测尺频率随温度的变化检验记录表.22附录H(资料性附录距离测量重复性检验记录23GB/ T 14267-2009 前言本标准代替GB/T14267-1993(短程光电测距仪。本标准与GB/T14267-1993相比,主要变化
4、如下:一一将本标准名称由短程光电测距仪改为光电测距仪;一一按照GB/T1. 1-2000(标准化工作导则第1部分z标准的结构和编写规则对标准进行修订;一一本标准新增了鉴别力(率、测距精度、激光发光功率、测尺频率特性和测量时间等检验项目和要求z一一测距常数及其精度的检验采用了与国家计量检定规程相一致的方法5一一对周期误差的计算列出了严密公式和特殊情况下的简化公式;一一对测距仪参数的检验方法、所用标准器具和结果计算等区分了定型鉴定和出厂检验,以及相位式光电测距仪和手持式激光测距仪。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H为资料性附录。本标准由国家测绘局提出。本标准由全
5、国地理信息标准化技术委员会归口。本标准起草单位:国家光电测距仪检测中心、苏州一光仪器有限公司、北京三鼎光电仪器有限公司、南京德朔实业有限公司。本标准主要起草人:方爱平、齐维君、杨俊志、理清斌、吴秀娟、牟秀珍。本标准所代替标准的历次版本发布情况为z一-GB/T14267- 1993. I GB/ T 14267-2009 光电测距仪1 范围本标准规定了相位式和脉冲式光电测距仪的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则,仪器的包装、标志、运输和贮存的方法。本标准适用于光电测距仪(包括全站仪测距部分及手持式激光测距仪)的设计、生产试验和检验。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标
6、准的条款.凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注目期的引用文件,其最新版本适用于本标准.GB/ T 191 包装储运图示标志(GB/T191- 2008 ,ISO 780: 1997 , MOD) GB/T 12085.112085.14 光学和光学仪器环境试验方法GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术条件3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3. 4 3.5 3. 6 3. 7 下列术语和定义适用于本标准。光电测距仪electro - optical distance
7、 meter 采用光电技术直接测量发射处与照准点之间距离的仪器.孚持式激光测距仪band-beld laser distance meter 采用激光光源制成的无协作目标的手持式光电测距仪.全站仪total statiOD 电子速测仪electronic tacbeometer 兼有测距、测角、计算和数据记录及传输功能的测量仪器.相位均匀性误差pbase iobomogeneiti臼ofemitting and pbotiode 发光管发光面上不同点发出的光照准目标点进行距离测量引起的误差.幅相误整errors from different measuring signal strengtb
8、因测量信号强度不一致所引起的测距误差.周期误整cyclic error 在相位式测距仪中,由于光或电的同频信号窜扰引起的以精测尺的长度为周期而重复出现的误差。加常鼓additive cons阳t仪器测得的距离与实际距离之间的常数差值。1 GB/T 14267-2009 3.8 乘常数scale correctioD 与仪器所测距离成比例的改正因子。3.9 分辨率resollOtioD 仪器显示装置能够有效辨别的最小示值差.3. 10 鉴别力事)discriminatioD 步增加,当测量仪器的输出产生3. 11 ya cl、ia原申阳地低盘测度离精距距器测仪3.12 测程measurl 4 产
9、品分类式中:D一一测量距离按标称测距标准仪器等级I E E lV(等级外注:ppm为1XI0-5;D为测量距离,单位为千米(km);md为标称测距标准差,单位为毫米(mm).4. 1. 2 基本参数基本参数见表2.表2光电测距仪基本参数及检验类别称仪器等级检验类别序号名I H E lV 定型出厂1 分辨率/mmO. 1 0.5 1. 0 1. 0 + 一2 测程。最短测程及最长测程满足标称值+ 士2 表2(续序号名称I 仪器等级H 田3 相位均匀住误差/mm1/2a 4 领相误差/mm骂王1/2a5 鉴别力率)/mm骂王1/4a6 周期误差振幡A(相位式3/5a 7 常温下频率偏移/Hz1/2
10、b 8 开机频率稳定性(10-6) 1/2b 9 频率随环绕温度变化/Hz骂王2/3b10 距离测量的重复性标准差/mm1/2a 11 测距标准差/mmnz, d 12 加常数剩余值/mm13 加常数检验标准差/mm1/2a 14 乘常数/(mm/km)具有乘常数预置功能15 乘常数检验标准差/(mm/km)l/2b 16 激光光源发光功率田级激光以内,且3.0 注:m,J为标称测距标准差,单位为毫米(mm).GB/T 14267-2009 检验类别N 定型出厂十士+ 士+ 土+ + + + + + + 士+ + + + + + + + + 土+ 士+ 土+ + + 十+ 土+ + + + +
11、 土+ + .( 2 ) 3 GBj T 14267一-20094.2.2 基本参数基本参数见表4.表4手持激光测距仪基本参数及检验类别仪器等级I mm 检验类别定型出厂+ + + -+ 士十土+ 士+ + + + 十+ 主士土土土序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 一10 11 12 名称E巨商测量重复性/mm5 5. 1 检验项目光电测距仪的检验项目执行表4的规定.检验5.2 仪器参数检验所用标准装仪器参数检验所用标准装置必须协作目标功能的检验项序号设备名称技术要求地面基线场总长度大于1km;点位个数不少于7;准确度JX 10-6 2 空中基线场点位个数不少于5个,旦均匀分布在仪锋测程
12、内;准确度2XlO-63 温度计、气压表混度计的准确度o.5 -C;气压计的准确度1.0 hPa 4 频率检验装置时基频率准确度1XI0-8,盘程注100MHz 5 鉴别jJ检验装置准确度0.01mm 周期误差平台平台长度大子仪器精测尺长;平直度5 X lO-s;基准准确度6 4三2XlO-s 4 GB/T 14267-2009 褒56)基线边迸离观测值其误差.i为:I、加常数及乘常数等修正,可得距.( 47 ) 式中:5;-一一第t条基线边的基线值,单位为毫米(mm);i = 1 , 2, 3, ,n. 单位权标准差mo:四川-u. ( 48 ) 取单位权标准差mo的1.5倍作为该台仪器的测
13、距标准差(m): m= 1. 5mo ( 49 ) 11 G/T 14267- 2009 5.8.2 解析法(定型鉴定增加项目选定一条直线,将其分为矶,码,d6等6段,如图3所示:d, D 。仇。仇。吨2 3 4 5 图3测距标准差鉴定示意图采用全组合观测法进行观测,共观测21条测距边:D12 ,DlJ ,D. ,D1S , D16 ,D17 D23 ,D24 ,D饵,D26,D27D34 ,D3S ,D36 ,D37 D.s ,D.6 ,D47 DS6 ,Ds7 D67 5.8.2. 1 场地布设方法根据仪器精测尺长/2),按下式计算设计参数z = int(D-6. 5 . = mt 15
14、) 式中zA一一仪器精澳尺波长,单位为米(m); D一一直线总长度,单位为米(m)。按式(52)计算各段距离:5.8.2.2 测距标准差计算r= 一72 d1 =+3r d2 = +3卢+7d3 = + 5卢+11d. =+4卢+9rd s = +2卢+5rd6 =+ 6 7 ( 50 ) . ( 51 ) .( 52 ) 将进行过气象和倾斜改正后的各段距离观测值记为lij,按式(53)-式(57)计算标准偏差:剩余加常数残差:Za=21,.制-lj.7t-i只=4 , 5, 6 . . . . . . . ( 53 ) Yi =(去tdj-2川;i= 1,2,7 . ( 54 ) j=i+1
15、 j - 1 1=土安(2X i一7)X X 35含1事. (- 55 ) 7 + 2(i - j) ULj z yi-yj-7 KI-ttJ ;i=1, 2, ,6;j = i+1,7 ( 56 单位权标准差阳。为:12 所求mo即为测距标准差(m川。5.9 精测尺频率5. 9. 1 随开机时间变化的特性5. 9. 1. 1 栓验方法GB/T 14267-2009 mo= ( 57 ) a) 检验在室内常温下进行。先将数字频率计通电预热1h以上,并将光电转换器的输出端与频率计输入端用高频电缆线连接。在光电测距仪发射镜筒处安置光电转换器,使发射光斑进入光电转换器的接收孔内。对于具有频率输出插孔
16、的光电测距仪,可用高频电缆与频率计直接连接。b) 光电测距仪通电后立即在频率计上读取频率显示数,每隔1min读数一次,直至开机30min 结束。c) 检测过程室温变化不应大于2-C。d) 绘出精测尺频率随开机时间的变化曲线。频率变化值=.f;=力-fi式中:fo-光电测距仪标称精测尺频率,单位为赫兹(Hz); 王一一该室温下4时刻的瞬时频率,单位为赫兹(Hz); i一一光电测距仪开机时刻,单位为分钟(min)(i= 1 , 2 ,3, ,n). 5.9. 1. 2 结果计算.( 58 ) 记前5min及30min精测尺频率平均值分别为f5町、130rnin并分别计算前5min及30min精测尺
17、频率漂移量If5 mift - fo 1/ j.。和If - f30 mift I / f30 min其中最大值即为计算结果。精测尺频率随开机时间的变化特性的检验记录表参见附录F。5.9.2 随温度变化的漂移特性5. 9.2. 1 栓验方法a) 将光电测距仪置入具有隔热玻璃的恒温控制箱室内,使其发射镜筒对准隔热坡璃窗。并将光电转换器的接收孔正对箱内的光电测距仪发射镜筒,使测距光束射入其内.b) 根据仪器的工作温度范围,对恒温控制箱缓缓调温到给定的某个温度,持续恒温2h,使仪器与箱体内温度相一致。c) 数字频率计预热1h以上,光电测距仪预热5min以上,测量光电测距仪精测尺频率。连续10次读数,
18、取其平均值,即为该仪器在此温度下的频率值.改变温度5-C,并保持恒温1h,在新的温度下重复上述操作,直到给定温度范围的另一温度止.5.9.2.2 结果计算在T温度下精测尺旗率漂移量为(.fr): . fr = fO - fr 式中zfo一一光电测距仪标称精测尺频率,单位为赫兹(Hz); T一一箱(室内温度,单位为摄氏度(-C); fT一一光电测距仪在T温度下的精测尺频率,单位为赫兹(Hz)。. ( 59 ) 以温度T为横轴,频率漂移量.fr为纵轴,绘出温度-频率漂移曲线。在仪器适用温度范围内找出绝对值最大的漂移量.fr_笨,其.frmo:r./力即为检定结果。13 GB/T 14267-200
19、9 温度频率漂移的距离修正值Dr按下式计算:式中:Dr =左手丘Dr.J 0 Dr一一光电测距仪在T温度下测定的距离,单位为米(m) 其他符号的含义同式(59).精测尺频率随温度变化漂移特性的检验记录表参见附录G.5. 10 距离测量重复性5. 10. 1 检验方法. ( 60 ) 在室内约30m距离的两端分别安置测距仪与反射棱镜,进行n次(n=30)单次距离测量。5. 10. 2 结果计算测距标准差计算z10 = 式中zVi,一一第i次测距值与其平均值之差,单位为毫米(mm);v=D;-D; D;一一第i次测距值;D一-n次距离测量平均值;n一一距离测量次数。距离测量重复性检验记录参见附录H
20、。. ( 61 ) ( 62 ) 5. 11 激光光源发光功率5. 11. 1 检验方法a) 检验在室内常温下进行。在检验区域内无可感觉到的空气波动、无影响测量数据的电磁干扰和背景辐射干扰。b) 将测距仪的望远镜安置到水平位置,启动仪器使其处于激光测距模式。将安置在50mm以内的光功率计的探头垂直对准激光光束,使光线通过7mm光阑,上下左右移动探头使激光束处于探头的中心位置,读取光功率计的读数。重复进行10次测量。5. 11.2 结果计算取10次测量结果的平均值作为激光束的发射功率测量值P.5. 12 测程5. 12. 1 光电测距仪5. 12. 1. 1 检验方法a) 选择在标准大气条件下进
21、行检验。选择与测程相应的已知距离D(最短距离与最长距离),在其两端分别安置光电测距仪与反射棱镜或棱镜组).b) 用光电测距仪进行10次照准,每次照准读数5次并取平均值作为观测值。在测距的同时测定气温、气压。5. 12.1.2 结果计算对所测的观测值进行气象、倾斜、仪器常数修正后得距离测量值D,计算与己知距离D差值的绝对值=.1 = ID-.l5 1 .( 63 ) 14 GB/T 14267-2009 5. 12.2 手持遭光测距仪5. 12.2. 1 最长测程5. 12.2. 1. 1 栓验方法a) 选择室外环境照度为10000 lx-20 000 lx的条件下,采用专用灰度板或标靶作为反射
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