声明

本文是学习GB-T 3161-2015 光学经纬仪. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了光学经纬仪的术语和定义、等级及基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、

运输及贮存。

本标准适用于DJo7,DJ₁ ,DJ₂ ,DJ₆ ,DJ₃
光学经纬仪(以下简称仪器),其他类型的经纬仪也可参照

使用。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限(AQL)
检索的逐批检验抽样计划

GB/T 2829 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

GB/T 25480 仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法

JB/T 9316 大地测量仪器 强制中心机构配合尺寸

JB/T 9328 分辨力板

JB/T 9332 大地测量仪器 仪器与三角架之间的连接

JB/T 9336 大地测量仪器 分划板

JB/T 9337 大地测量仪器 三脚架

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

竖直度盘指标差 index error of vertical circle

当仪器处于正常工作位置，视轴水平时，竖直度盘的读数与规定值的差值。

3.2

一测回水平方向标准偏差 standard deviation of
horizontal direction in an observation set

对若干目标进行若干测回的水平方向观测，所求得的归算至一测回方向值的标准偏差。

3.3

一测回竖直角标准偏差 standard deviation of
vertical angle in an observation set

对若干目标进行若干测回的竖直角观测，所求得的归算至一测回竖直角的标准偏差。

4 等级及基本参数

4.1 仪器等级及基本参数按表1规定。

GB/T 3161—2015

表 1

4.2 强制中心机构配合尺寸按JB/T 9316 的规定。

4.3 紧固螺钉连接螺纹尺寸按JB/T 9332 的规定。

4.4 三脚架的参数尺寸及技术要求按JB/T 9337 的规定。

4.5 分划板的参数尺寸按JB/T 9336 的规定。

5 要求

5.1 一测回水平方向标准偏差应不超过表2的规定。

表 2

单位为秒(")

5.2 一测回竖直角标准偏差应不超过表3的规定。

表 3

单位为秒(")

5.3 一测回水平方向二倍照准差变化应不超过表4的规定。

GB/T 3161—2015

表 4 单位为秒(")

5.4 竖直度盘指标差及指标差变化应不超过表5的规定。

表 5

单位为秒(")

5.5 光学测微器(带尺显微镜)的行差应不超过表6的规定。

表 6

单位为秒(")

5.6 竖直度盘补偿器应符合表7的规定。

表 7

5.7 竖直度盘在水平方向的偏心分量 DJ,不大于15",DJ3o不大于30"。

5.8
望远镜从无穷远调焦到最短视距时，其视轴在水平方向的变化应不超过表8规定。

表 8 单位为秒("

5.9 望远镜视距乘常数误差应不超过表9的规定。

表 9

5.10 望远镜视轴相对于横轴的垂直度误差应不超过表10的规定。

GB/T 3161—2015

表 1 0 单位为秒(")

5.11 横轴相对于竖轴的垂直度误差应不超过表11的规定。

表 1 1

单位为秒(")

5.12 望远镜十字丝中心附近的分辨力α,其数值应满足式(1)的要求。

式中：

α— 分辨力，单位为秒(");

style="width:1.63328in;height:0.67906in" />

…… ………………

(1)

K—— 系数，倒像采用1.2,正像采用1.4;

D—— 望远镜物镜的有效孔径，单位为毫米(mm)。

5.13 望远镜光学系统透过系数：倒像不低于0.65,正像不低于0.5。

5.14 望远镜的杂光系数：倒像不大于0.1,正像不大于0.12。

5.15 望远镜成像应清晰，无明显的球差、色差和彗差。

5.16
望远镜旋转时，应松紧适宜，平滑舒适。当望远镜调焦到无穷远时，放松横轴制动螺旋，望远镜应
保持平衡，不应有超过视场1/4的自行转动现象。

5.17 照准部水准器轴相对竖轴的垂直度误差应不超过0.5格。

5.18
圆形水准器轴相对于竖轴的平行度误差：仪器整平后，圆形水准器的气泡不得超出水准器的分
划圈。

5.19
望远镜分划板竖丝的铅垂性：仪器整平后，望远镜十字分划板竖丝应位于铅垂面内，不得有目视
可见的倾斜。

5.20
分划板、度盘和测微尺(带尺)上的分划线和标记，均应粗细均匀、清晰，不得有妨碍瞄准或读数及
影响美观的疵病。

5.21
读数显微镜目镜视度可调，视场内应有足够而均匀的亮度，无明显像差和视差。

5.22
仪器表面不得有脱皮和斑点，漆面的颜色和光泽，不得有显著的不均匀现象。

5.23 仪器照准部每旋转一周，基座方位移动：DJ,不大于0.3",DJ₂ 、DJ₆
不大于1"。

5.24 光学对点器最短视距，从基座平面起算：DJ2 、DJ₆ 不大于0.6 m。

5.25 光学对点器的视轴应与竖轴重合，在距基座0.6 m 和1.5 m
处的同轴度不大于1 mm。

5.26
在20℃±5℃环境下，仪器被测件在任意位置上其静摩擦力矩不大于表12规定。

表 1 2 单位为牛顿米

GB/T 3161—2015

5.27
望远镜放大率和有效孔径两项参数的实际值所允许的偏差，其下限不应超过名义值的5%。

5.28 5000次转动竖轴和横轴后，仪器连续工作的概率最小不得低于0.8。

5.29 仪器应能在-25℃~+45℃的温度范围内正常工作。

5.30 安放在仪器箱内的仪器应能承受60次/min ～100 次/min、加速度100 m/s²、
连续冲击1000次 的冲击试验。

5.31 仪器在运输包装条件下的环境模拟试验应按GB/T25480
的规定。其中选用：高温+55℃,低温
-40℃,交变湿热试验相对湿度95%,自由跌落4次，跌落高度按包装件质量选定。

6 试验方法

6.1 试验条件

仪器的检验应在温度为5℃~30℃,相对湿度为45%～85%的环境条件下进行。

6.2 一测回水平方向标准偏差

6.2.1 方法一 (室内方法)

6.2.1.1 试验工具

焦距不小于550 mm 的平行光管四台。

6.2.1.2 试验程序

在仪器墩周围放置四台平行光管，其视轴均应通过仪器墩中心轴线，各平行光管方向的安排以能反

映尽量多的水平度盘直径数为原则。

将仪器安置在仪器墩上(见图1),仔细整平后，对四台平行光管在一个时间段内作方向观测，其测

回数及各测回的水平度盘整置位置按表13规定。各测回操作步骤如下：

style="width:3.29346in;height:3.23334in" />

说明：

I～IV——平行光管方向目标；

V 仪器。

图 1

正镜位置时将仪器瞄准平行光管I, 按表13规定整置水平度盘位置。

将照准部顺时针方向旋转1周～2周后精确瞄准平行光管 I, 设 i 为方向号、j
为测回号，读水平度 盘读数L,,
并依次对平行光管Ⅱ、Ⅲ、IV进行水平度盘读数，得 L; ( 对 DJo、DJ₁ 、DJ₂
级仪器需读数两

次取平均值),以上试验组成上半测回。

以倒镜位置逆时针方向旋转照准部1周～2周后，按上半测回方向号的相反顺序操作，读取水平度

GB/T 3161—2015

盘读数R, 组成下半测回。

为确保结果的可靠性，半测回归零差不应超过表13的规定。如果超限，应重测该测回。

表 1 3

6.2.1.3 试验结果的计算

一测回方向值按式(2)计算：

style="width:3.0068in;height:0.62678in" /> (2)

式中：

Li 测回的i 方向的水平度盘正镜位置读数，单位为度()、分(')、秒("); R j
测回的i 方向的水平度盘倒镜位置读数，单位为度(°)、分(')、秒(")。

以平行光管I 为起始方向的方向值按式(3)计算：

(i)';=(i);-(I); ………………………… (3)

式中：

(i)' 测回的以平行光管 I 为起始方向的方向值，单位为度(°)、分(')、秒(");

(I);—j 测回的平行光管I 的方向值，单位为度(°)、分(')、秒(")。
各方向平均值(i)'按式(4)计算：

style="width:2.24672in;height:0.69344in" /> (4)

各测回中各方向值的最或然误差△,按式(5)计算：

△,=(i)'-(i)' (5)

消除起始方向系统误差的所有方向值的最或然误差平方和[VV] 按式(6)计算：

style="width:5.20679in;height:0.73326in" /> (6)

GB/T 3161—2015

一测回水平方向标准偏差mH 按式(7)计算：

style="width:2.14005in;height:0.6732in" /> ………………………… (7)

以6测回为例的试验记录及计算表格参见附录B 中表 B. 1。

6.2.2 方法二(室外方法)

6.2.2.1 试验工具

标板五个。

6.2.2.2 试验程序

将仪器安置在三脚架上，仔细整平，在仪器周围尽可能均匀地放置五个标板，与仪器的距离在

100 m～250 m之间，高度与仪器大约处于一个水平面的位置(见图2)。

style="width:4.66666in;height:3.36666in" />

图 2

共需进行四组(设k=4) 测量，每组测量应进行三个测回(设j
为测回号),每个测回应包含五个方

向(设 i 为方向号)。

每组测量时，以望远镜正镜位置按顺时针方向旋转照准部1周～2周后，依次精确瞄准五个标板，

读取水平度盘读数L.
(照准和读数两次取平均值),并作归零方向观测，以上试验组成上半测回。

以望远镜倒镜位置逆时针方向旋转照准部1周～2周后，按上半测回方向号的相反顺序操作，读取

水平度盘读数R,. (照准和读数两次取平均值),组成下半测回。

6.2.2.3 试验结果的计算

j 测回的i 方向的方向值(i); 按式(8)计算：

style="width:3.02001in;height:0.63316in" /> (8)

式中：

L.—j 测回的i 方向的水平度盘正镜位置的读数，单位为度(°)、分(')、秒(");

R..-j 测回的i
方向的水平度盘倒镜位置的读数，单位为度(°)、分(')、秒(")。

以标板I 为起始方向的方向值按式(9)计算：

(i)'=(i);-(I) ………………………… (9)

式中：

(i) ;测回的以标板 I 为起始方向的方向值，单位为度(°)、分(')、秒(");

(I); 测回的标板 I 的方向值，单位为度(°)、分(')、秒(")。

GB/T 3161—2015

三个方向值的平均值 (i) '按式(10)计算：

style="width:3.37323in;height:0.6666in" />

各测回中各方向值的误差△ 按式(11)计算：

△y=(i)'-(i)'

各测回中各方向值误差的算术平均值△,按式(12)计算：

style="width:4.4401in;height:0.59334in" />

各方向值的残差 C; 按式(13)计算：

C₁ .j= △- △,

除去旋转误差，所有测回的残差 C., 应符合式(14)的要求：

style="width:1.34001in;height:0.71346in" />

各组测量的残差平方和CC 按式(15)计算：

style="width:2.21997in;height:0.74008in" />

3个测回5个方向中每一状态的自由度f, 按式(16)计算：

f=(3- 1)×(5- 1)=8

一组测量的方向值 (i); 的标准偏差m, 按式(17)计算：

style="width:2.63344in;height:0.70664in" />

四组测量的自由度f 按式(18)计算：

f=4×f₁=32

一测回水平方向标准偏差m 按式(19)计算：

style="width:5.04662in;height:1.12662in" />

以1组测量为例的试验记录及计算表格参见附录 B 中 表B.2。

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

………… ………… (19)

一测回水平方向标准偏差也可用多齿分度台法检测，该方法可同时给出测角示值误差，试验方法参

见附录 A 中 A. 1。

6.3 一测回竖直角标准偏差

6.3.1 方法一 (室内方法)

6.3.1.1 试验工具

焦距不小于550 mm 的平行光管五台。

6.3.1.2 试验程序

采用标准竖直角法(见图3),分别在1、2、3、4、5各点设置一个平行光管。在水平位置上、下各置两
个固定目标，其对称角值在20°~30°范围内，每个角值应当是非整度数。共需进行4个测回测量(设j

为测回号),每个测回应包含5个方向(设 i 为方向号)。

GB/T 3161—2015

style="width:4.21339in;height:2.7599in" />

说明：

1～5 — — 平行光管位置；

6 — — 仪 器 ；

β ——1、5平行光管与水平面夹角，角值在20°~30°范围内。

图 3

将仪器安置在升降工作台上，并调整到工作状态，依次对5个目标进行正、倒镜观测，读取竖直度盘

读数L,j 、R, 。 在每次观测时，读数两次取平均值。

6.3.1.3 试验结果的计算

j 测回的i 方向天顶距Z 按式(20)计算：

style="width:3.48006in;height:0.60654in" /> ( 20)

式中：

Li. 测回的i 方向的竖直度盘正镜位置的读数，单位为度(°)、分(')、秒(");

R, j 测回的i 方向的竖直度盘倒镜位置的读数，单位为度(°)、分(')、秒(")。

j 测回的i 方向指标差I 按式(21)计算：

style="width:3.40658in;height:0.57992in" /> (21)

i 方向4个测回的天顶距的平均值Z, 按式(22)计算：

style="width:3.53339in;height:0.61336in" /> ( 22)

各方向值的残差..,按式(23)计算：

v,j=Z,-Z; ( 23)

一测回竖直角标准偏差my 按式(24)计算：

style="width:2.41334in;height:1.1066in" /> ( 24)

式中：

k— 测回数；

n — 标准竖直角的个数。

以4个测回为例的试验记录及计算表格参见附录 B 中表 B.3。

6.3.2 方法二(室外方法)

6.3.2.1 试验工具

户外一高大建筑物。

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6.3.2.2 试验程序

仪器被安置在距离高大建筑物大约50 m
处，在建筑物上合理设定目标点(窗户，拐角，天线等)或

在墙上固定目标，这些目标点的位置应能覆盖竖直角度范围大约30(如图4)。

style="width:5.95994in;height:2.56674in" />

图 4

共进行四组(设k=4) 测量，每组测量应进行3个测回(设j
为测回号),每个测回包含4个方向(设

i
为方向号)。整平仪器后，依次对4个目标进行正、倒镜观测，读取竖直度盘读数L
、R, 。 在每次观

测时，读数两次取平均值。

6.3.2.3 试验结果的计算

j 测回的i 方向天顶距Z 按式(25)计算：

style="width:3.48006in;height:0.60676in" /> ( 25)

式中：

L,y—j 测回的i 方向的竖直度盘正镜位置的读数，单位为度(°)、分(')、秒(");

R. j 测回的i 方向的竖直度盘倒镜位置的读数，单位为度(°)、分(')、秒(")。

j 测回的i 方向指标差I 按式(26)计算：

style="width:3.4467in;height:0.58674in" /> (26)

i 方向3个测回的天顶距的平均值 Z, 按式(27)计算：

style="width:2.7in;height:0.63338in" /> (27)

各方向值的残差 .,按式(28)计算：

vij=Zj-Z: (28)

除去旋转误差，所有测回的残差 .应符合式(29)的要求：

style="width:1.72658in;height:0.74008in" /> ( 29)

各组测量的残差平方和V, 按式(30)计算：

style="width:2.03998in;height:0.72666in" /> ( 30)

3个测回4个方向中每一状态的自由度f, 按式(31)计算：

f₁=(3- 1)×4=8 (31)

一组测量的竖直角标准偏差m, 按式(32)计算：

style="width:2.32004in;height:0.72006in" /> (32)

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四组测量的自由度f
按式(33)计算：

f=4×f,=32 (33)

一测回竖直角标准偏差my 按式(34)计算：

style="width:4.73337in;height:1.13322in" /> (34)

一测回竖直角标准偏差也可用多齿分度台法检测，该方法可同时给出测角示值误差，试验方法见附

录 A 中 A.2。

6.4 一测回水平方向二倍照准差变化

取本标准中6.2各测回中正、倒镜位置读数值L, 和R,.
之差的最大变化量的最大值作为一测回水

平方向二倍照准差变化。

一测回水平方向二倍照准差2C, 按式(35)计算：

2C₁j=L;j-R±180° ………………………… (35)

6.5 竖直度盘指标差及指标差变化

取本标准中6.3各测回中指标差 I.
的最大值为竖直度盘指标差的测定值，其中最大值与最小值的

差值为竖直度盘指标差变化的测定值。

6.6 光学测微器(带尺显微镜)行差

6.6.1 带尺显微镜行差

在电光照明下，水平度盘从0°开始，每隔45°整置照准部位置，竖直度盘在45°~135°及225°~315°
的范围内，每隔30°整置竖直度盘位置，利用微动螺旋，使带尺零分划线与度盘分划线重合，读出带尺末

端读数，以各整置位置名义读数与实际读数之差的平均值作为测定值。

6.6.2 光学测微器行差

将测微器指标对准零分划线，转动度盘换位钮至整置位置，用水平微动螺钉使整置位置的分划线
A 与对径分划线(A±180°)
重合，按下列顺序，各精密重合两次，同时进行测微器读数，读得 La 、L

L. 。La 为 A 与(A±180°) 两分划线重合时的读数；L, 为(A—t) 与(A±180°)
两分划线重合时的读数；

L. 为 A 与(A±180°-t) 两分划线重合时的读数；t 为度盘最小分划格值。

光学测微器各整置位置行差按式(36)、式(37)计算：

ru=L 。 Lb ………………………… (36)

式中：

ru— 上行差，单位为秒(")。

ra=La-L 。 ………………………… (37)

式中：

ra— 下行差，单位为秒(")。

光学测微器行差 r 按式(38)、式(39)计算：

style="width:1.80666in;height:0.6732in" /> (38)

style="width:1.94008in;height:0.65318in" /> (39)

取 r 与△r 的绝对值中较大的值为光学测微器行差测定值。

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整置位置见表14。

表14

试验记录及计算表格参见附录 B 中表 B.4、表 B.5。

6.7 竖直度盘补偿器补偿误差

6.7.1 试验工具

焦距不小于550 mm 的平行光管一台，带微倾读数装置的仪器墩一个。

6.7.2 试验程序

将仪器安置在仪器墩上，使望远镜物镜与平行光管物镜相对排列，其视轴大致水平且基本重合，仔

细整平仪器，以平行光管分划板十字丝为目标，调整微倾装置，使仪器先后处于5个状态(设仪器竖轴铅

垂、及分别前倾、后倾、左倾、右倾2'的整置状态为i=1,2,3,4,5),
每个状态进行四个测回(设测回号为

j=1,2,3,4) 。 读取竖直度盘正、倒镜位置读数L 、R,,
得各状态正、倒镜读数平均值L; 、R。

6.7.3 试验结果的计算

各状态的天顶距和指标差按式(40)、式(41)计算：

style="width:3.0068in;height:0.59334in" />

式中：

Z.— 第 i 状态的天顶距，单位为度(°)、分(')、秒(")。

style="width:2.92671in;height:0.59334in" />

式中：

I. 第 i 状态的指标差，单位为秒(")。

各状态的天顶距和指标差变化量按式(42)、式(43)。

style="width:2.50663in;height:0.71984in" />

式中：

| |
|-----|
| |

(40)

(

(

41)

42)

△Z,—— 第 i 状态的天顶距变化量，单位为秒(")。

style="width:2.33325in;height:0.72666in" /> (43)

式中：

△I,—— 第 i 状态的指标差变化量，单位为秒(")。

比较△Z, 和△I, 的绝对值，取其较大值为测定值。

试验记录及计算表格参见附录 B 中表 B.6。

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6.8 竖直度盘在水平方向的偏心分量

6.8.1 试验工具

焦距不小于550 mm 的平行光管两台。

6.8.2 试验程序

在仪器墩前、后放置两台物镜相对排列的平行光管，其视轴大致水平，基本重合，严格平行，将仪器
安置在仪器墩上，仔细整平后，用望远镜分划板十字丝中心瞄准平行光管I
的分划板十字丝中心，读取 竖直盘读数 L
(瞄准两次，取平均值)。纵转望远镜，瞄准平行光管Ⅱ,读取竖直度盘读数 R (
瞄 准 两 次 ，

取平均值)。

6.8.3 试验结果的计算

偏心水平分量按式(44)计算：

式 中 ：

style="width:2.22013in;height:0.62678in" />

……………… ………

(44)

F—— 竖直度盘水平方向偏心分量，单位为秒(")。

试验记录及计算表格参见附录 B 中 表 B.7。

6.9 望远镜调焦时视轴的变化

6.9.1 试验工具

装有最短视距目标、5 m 目标和无穷远目标的平行光管 一
台。该平行光管三个目标的中心基本 一 致(建议采用平行光管焦距f 为 5 5 0
mm, 无穷远目标分划板分划间隔为0 .08 mm, 相应格值为30”,可

估读到3")。

6.9.2 试验程序

将仪器安置在多目标平行光管前(见图5),仔细整平仪器，以正镜位置将望远镜调焦，瞄准望远镜
最短视距目标十字丝中心或5 m
目标十字丝中心，将望远镜调焦至无穷远，读取分划板刻尺格数 A₁ 或

A₂ 。 以倒镜位置重复上述操作，读取格数 B₁ 或 B2。

style="width:6.24676in;height:2.25346in" />

说明：

1——仪器；

2——望远镜最短视距目标；

3——5m 目标；

4——无穷远目标；

5——平行光管。

图 5

GB/T 3161—2015

6.9.3 试验结果的计算：

望远镜从最短视距目标调焦至无穷远目标时视轴变化量，按式(45)计算：

style="width:2.12667in;height:0.61996in" /> (45)

式中：

A₁—
望远镜从最短视距目标调焦至无穷远，在分划板刻尺上正镜位置读取的格数；
B₁—
望远镜从最短视距目标调焦至无穷远，在分划板刻尺上倒镜位置读取的格数；

t — 无穷远目标分划板格值，单位为秒(")。

望远镜从5 m 目标调焦至无穷远目标时视轴变化量，按式(46)计算：

style="width:2.12667in;height:0.61336in" /> (46)

式 中 ：

A2— 望 远 镜 从 5 m
目标调焦至无穷远，在分划板刻尺上正镜位置读取的格数； B₂— 望 远 镜 从 5
m 目标调焦至无穷远，在分划板刻尺上倒镜位置读取的格数；

t — 无穷远目标分划板格值，单位为秒(")。

取 wi、w₂ 及 (w₁-w₂)
绝对值的最大值为视轴变化的测定值，试验记录及计算表格参见附录 B 中

表 B.8。

6.10 望远镜视距乘常数误差

6.10.1 试验工具

测微平行光管一 台(或2"级以上光学经纬仪一 台)。

6.10.2 试验程序

将测微平行光管物镜与被测望远镜物镜相对并大致等高，瞄准被测望远镜下视距丝读数为
A₁ , 瞄

准被测望远镜上视距丝读数 A₂ 。 测两个测回。

6.10.3 试验结果的计算

乘常数 K 按式(47)计算：

式 中 ：

α——2(A₁-A₂),

乘常数误差△K

式 中 ：

=cota

单位为分(')、秒(")。

按式(48)计算：

style="width:2.8534in;height:0.61336in" />

…………………………

…………………………

(47)

( 48)

K — 二测回乘常数 K 的平均数。

6.11 望远镜视轴相对于横轴的垂直度误差

6.11.1 试验工具

平行光管两台，其中平行光管Ⅱ内应装有以角度表示格值的无穷远目标分划板(建议采用平行光管

GB/T 3161—2015

焦 距f 为550 mm,
无穷远目标分划板间隔为0.08 mm, 相应格值为30”,可估读到3")。

6.11.2 试验程序

在仪器墩前、后安置两台物镜相对排列的平行光管，其视轴大致水平且基本重合，将仪器安置在仪
器墩上(见图6),仔细整平仪器后，以正镜位置瞄准平行光管 I
的分划板十字丝中心，固定照准部，望
远镜纵转180°,用竖丝中心位置在平行光管Ⅱ的分划板横丝上截取读数 A,
以倒镜位置重复上述操

作，并截取读数B。

style="width:5.66652in;height:2.78014in" />

说明：

1——平行光管I;

2——仪器；

3——平行光管Ⅱ;

4 平行光管Ⅱ的分划板。

图 6

6.11.3 试验结果的计算

望远镜视轴相对于横轴的垂直度误差 C 按式(49)计算：

style="width:2.25994in;height:0.60676in" /> ……… ( 49)

式中：

t—— 平行光管Ⅱ的分划板横丝格值，单位为秒(")。

6.12 横轴相对于竖轴的垂直度误差

6.12.1 试验工具

同6.11.1。

6.12.2 试验程序

两平行光管安置在仪器墩座同侧的同一铅垂面内，平行光管 I
在竖直角约为+30°的方向，平行光
管Ⅱ在竖直角约一30°的方向，其对称度误差为30'(见图7),将仪器安置在仪器墩上，仔细整平后，以正
镜位置瞄准平行光管 I
的分划板十字丝中心，向下转动望远镜，瞄准平行光管Ⅱ,在平行光管Ⅱ的分划

板横丝上截取读数 A, 以倒镜位置重复上述操作，并截取读数 B。

GB/T 3161—2015

style="width:5.02003in;height:3.54662in" />

说明：

1——仪器；

2——平行光管Ⅱ;

3——平行光管I。

图 7

6.12.3 试验结果的计算

横轴相对于竖轴的垂直度误差θ按式(50)计算：

式中：

style="width:2.48665in;height:0.59238in" />

…………………………

(50)

t—— 平行光管Ⅱ的分划板横丝格值，单位为秒(");

β —平行光管与水平线的夹角，单位为度(°)。

6.13 望远镜分辨力

6.13.1 试验工具

焦距为500 mm 以上的平行光管一台，内装号数与被检望远镜分辨力相适应的 A
型分辨力板，其

每一线条组合单元图案及线条宽度应符合 JB/T 9328 的规定。

6.13.2 试验程序

将仪器安置在试验台上，瞄准平行光管，将望远镜调焦至能清晰地观察到平行光管中分辨力板(允
许加屈光度计),观察分辨力板在望远镜分划板十字丝中心附近的像，找出四组都能清晰分辨的最大组

号，分辨力以物面上刚能被分辨的两点对入瞳中心的张角来度量。

6.13.3 试验结果的计算

望远镜分辨力α按式(51)计算：

style="width:1.29344in;height:0.63998in" /> ………………………… (51)

式中：

α— 望远镜分辨力，单位为秒(");

d—— 能清晰分辨的最小条纹宽度，单位为毫米(mm);

GB/T 3161—2015

f—
平行光管焦距，单位为毫米(mm);

p— 弧度化为角度的系数(p=206265)。

6.14 望远镜透过系数

6.14.1 试验工具

焦距不小于550 mm 的平行光管、光度接收器(球形)、指示仪表各一
台，光栏一个(其通光直径应小

于接收器进光孔径)。试验在暗室进行。

6.14.2 试验程序

试验布置按图8所示。指示仪表先调至零位，测出平行光管发出的光束直接进入光度接收器时的

光通量φ,将被测望远镜安置在平行光管与光度接收器之间，测得光通量中。

style="width:6.02681in;height:3.16008in" />

说明：

1——平行光管；

2——光栏；

3——仪器；

4——接收器(球);

5——指示仪表。

图 8

6.14.3 试验结果的计算

望远镜透过系数t 按式(52)计算：

式 中 ：

style="width:0.83339in;height:0.63998in" />

·……

(52)

φ — — 透过系统的光通量，单位为流明(lm);

φ — — 入射光通量，单位为流明(lm)。

6.15 望远镜杂光系数

6.15.1 试验工具

球形平行光管、光度接收器(球形)、指示仪表各一 台，试验在暗室中进行。

6.15.2 试验程序

试验布置按图9所示。指示仪表先调至零位，测出白背景情况下的光通量φ2,测出黑体情况下的

GB/T 3161—2015

光通量中3。

style="width:5.90661in;height:3.24016in" />

说明：

1— 黑体；

2——球型平行光管；

3——仪器；

4——接收器(球);

5——指示仪表。

图 9

6.15.3 试验结果的计算

望远镜杂光系数η按式(53)计算：

式中：

style="width:0.84661in;height:0.67342in" />

…………………………

(53)

φ3——在光学系统的像面上杂光的光通量，单位为流明(lm);

φ2——要求成像光束的光通量，单位为流明(lm)。

6.16 望远镜成像质量

6.16.1 试验工具

装有星点板且焦距不小于550 mm 的平行光管一 台。

6.16.2 试验程序

望远镜与平行光管的物镜相对排列于试验台上，其光轴大致水平且基本重合，从望远镜里观察星点

板中星点的形状在焦面前后的变化，用目视来判断像质(可用前置镜或屈光度计进行观察)。

6.17 望远镜旋转性能

按要求用手感及目视试验。

6.18 照准部水准器轴相对竖轴的垂直度误差

将仪器安置在试验台上，仔细整平后，旋转照准部至任意位置，观察照准部水准泡的偏离情况，以最

大变化量的1/2作为测定值。

6.19 圆形水准器轴相对于竖轴的平行度误差

在强制中心机构的任意位置时，利用照准部水准器将仪器整平，观察圆形水准泡的气泡偏离情况。

GB/T 3161—2015

6.25 光学对点器最短视距

6.25.1 试验工具

专用分划板一块，钢卷尺一把。

6.25.2 试验程序

将专用分划板置于距离基座平面>0.6 m
处，从光学对点器中观察分划板，同时使其逐渐靠近，当

分划板像清晰时，用钢卷尺丈量分划板到基座平面的距离，该距离即为光学对点器的最短视距。

6.26 对点器视轴相对于竖轴的同轴度误差

6.26.1 试验工具

专用分划板一块。

6.26.2 试验程序

固定仪器的照准部，转动仪器座，观测距仪器0.6 m 和1.5 m 处分划板上的最大变化量；固定仪器 座，转动照准部，观测距仪器0.6 m 和1.5 m
处分划板上最大变化量，取上述二种方法操作所测得的最

大变化量绝对值之和的平均值为测定值。

6.27 在20℃±5℃环境下仪器被测手轮在任意位置上其静摩擦力矩

6.27.1 试验工具

测力计一个，手轮夹具一个。

6.27.2 试验程序

先将手轮夹具夹在被测手轮上，用测力计在手轮夹具固定位置上测得转动力 F,
量取手轮夹具固定

位置到被测手轮中心的距离 S。

6.27.3 试验结果的计算

静摩擦力矩按式(56)计算：

M=FS ………………………… (56)

式中：

M—— 力矩，单位为牛顿米(N ·m);

F — 力，单位为牛顿(N);

S — 距离，单位为米(m)。

6.28 望远镜放大率及有效孔径

6.28.1 望远镜放大率

6.28.1.1 试验工具

倍率计(或读数显微镜)一个、圆形孔板一块。

6.28.1.2 试验程序

在望远镜物镜前垂直于物镜光轴安置圆形孔板，其圆形孔的直径应小于物镜通光孔径(见图10);

GB/T 3161—2015

将望远镜调焦至无穷远，目镜的屈光度调节为零，用漫射光照明孔板，在望远镜出射光瞳平面上，可得孔

板圆形孔的像，其直径可用倍率计(或读数显微镜)测得。

style="width:3.06674in;height:1.89332in" />

style="width:3.03323in;height:2.10012in" />

说明：

1—— 圆形孔板；

2——倍率计视场；

3——倍率计；

4——望远镜。

图 1 0

6.28.1.3 试验结果的计算

望远镜放大率F 按式(57)计算：

style="width:0.88673in;height:0.61336in" /> …………… ………… (57)

式 中 ：

D— 孔板圆形孔的直径，单位为毫米(mm);

D'—— 孔板圆形孔像的直径，单位为毫米(mm)。

6.28.2 望远镜物镜有效孔径

6.28.2.1 试验工具

倍率计(或读数显微镜)一个。

6.28.2.2 试验程序

望远镜物镜前不装孔板，用倍率计(或读数显微镜)按6.28.
1的方法测得望远镜出射光瞳直径。望

远镜物镜的有效孔径 D。按式(58)计算：

D.=D'T ………………………… (58)

式 中 ：

D′— 望远镜出射光瞳直径，单位为毫米(mm);

F — 按式(57)得出的望远镜实际放大率。

6.29 仪器轴系连续工作的概率(可靠度)

6.29.1 试验工具

竖轴和横轴转动装置一 台。

GB/T 3161—2015

6.29.2 试 验 程 序

性能已合格的仪器，转动竖轴和横轴各5000次，15 r/min～20
r/min,试验后检查仪器的竖轴和横

轴是否卡死，并按5. 1,5.2,5.3,5.4进行测试后统计失效数。

6.29.3 试验结果的计算

仪器连续工作的概率下限R, (以每台仪器六项计数)按式(59)计算：

style="width:1.74656in;height:0.58674in" /> (59)

式 中 ：

n ——失效数；

q — 被测参数数目；

k — 试验样机数；

C,— 置信水平为0 . 8时的下限系数(见表15)。

表 1 5

不存在失效时n=0, 采用式(60)计算：

style="width:1.93992in;height:0.68002in" />

[C,(0)=1.61]

6.30 仪器工作温度

6.30.1 高 温 试 验

6.30.1.1 试 验 工 具

高温箱 一 只。

6.30.1.2 试 验 程 序

……

……………

(60)

将仪器置于高温箱中，开启高温箱开关，以每分钟不大于1℃的升温速度升至45℃±2℃,保温
2h,
目视和手感检查仪器各部分的润滑油脂有无流失现象，各转动部分有无不灵活现象，电镀及油漆表

面有无脱皮或起泡，视场内有无影响读数及光学零件有无脱胶等现象。

6.30.2 低温试验

6.30.2.1 试 验 工 具

低温箱 一 台。

6.30.2.2 试 验 程 序

将仪器置于低温箱中，开启低温箱开关，以每分钟不大于1℃的降温速度降至 -
25℃±2℃,保温

2h,
目视和手感检查仪器各部分的润滑油脂有无凝固、各转动部分有无咬紧、阻滞和转动不灵活现象，

GB/T 3161—2015

光学零件有无脱胶、视场内有无影响读数等现象。

6.31 运输、环境试验

按 GB/T 25480 的规定进行试验。

7 检验规则

7.1 检验分类

产品的检验分为出厂检验和型式检验。

7.2 出厂检验

7.2.1 出厂检验的样品根据 GB/T 2828.1
的一般检查水平Ⅱ,正常检查一次抽样方案确定，通常从正
常检查开始，根据检验结果，随时执行GB/T2828.1 规定的转移规则。

7.2.2 出厂检验的检验样本应在供方提交的检验批中随机抽取。

7.2.3 出厂检验项目、不合格类别及其接收质量限 AQL 值见表16。

表 1 6

7.3 型式检验

7.3.1
型式检验应对标准中规定的技术要求全部进行检验，型式检验的样品应从检验合格的产品批中
随机抽取。

7.3.2 型式检验的抽样采用GB/T 2829
中的一次抽样方案。各类不合格数以项目计。

7.3.3 型式检验的项目、不合格类别、判别水平 DL、 不合格质量水平 RQL
和抽样方案见表17。

表 1 7

7.3.4 型式检验的样品在按 GB/T 25480
的要求进行环境条件试验后，各项技术要求仍应符合标准的

规定。

7.3.5
型式检验的周期一般为一年，在两次型式检验的周期内发生下列情况之一时，也应进行型式
检验：

a) 产品转产生产的试制定型鉴定；

GB/T 3161—2015

b) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改进，可能影响产品性能时；

c) 正常生产时，定期或积累一定产品后，应一年进行一次检验；

d) 产品长期停产后，恢复生产时；

e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；

f) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。

8 标志、包装、运输及贮存

8.1 标志

每台仪器至少有如下标志：

a) 制造企业名称或注册商标；

b) 产品型号、产品编号或产品名称。

8.2 包装

仪器的包装应符合GB/T 13384 的有关规定。

8.3 运输

8.3.1 搬运和放置应按包装箱上的标志进行。

8.3.2 运输时应有防雨、防晒、防撞击和防跌落措施。

8.4 贮存

仪器应贮存在具有良好通风、隔热、防火等设施的场所，周围无酸性气体、碱、有机溶剂及其他有害

物质。

GB/T 3161—2015

附 录 A

(资料性附录)

多齿分度台法

A.1 一测回水平方向标准偏差

A. 1. 1 试验工具

多齿分度台：391齿或552齿；平行光管：焦距不小于550 mm。

将多齿分度台与平行光管组成的装置检测。测回数及各测回受检点数见表 A.1。

表 A. 1

A. 1.2 试验程序

检测时，将仪器安置在多齿分度台上，精细调平并使仪器竖轴与多齿分度台回转中心同轴，其差值

小于0. 1 mm 。
往测时多齿分度台逆时针旋转，返测时多齿分度台顺时针旋转。往返测为一个测回。

多齿分度台置于零位，转动照准部对准平行光管目标，转动度盘变换按钮置水平度盘位于0°,顺时
针旋转照准部一周，望远镜照准平行光管目标，盘左读数两次。多齿分度台按预先布点逆时针方向旋转
到第二位置，仪器照准部以顺时针方向旋转并照准平行光管目标，盘左读数两次。然后以同样方法检测
3 、4 、…,n
位置，最终回到零位。回零读数不参与一测回水平方向标准偏差计算，回零差超过表2规定

时需重测该测回。

望远镜翻转180°,逆时针方向旋转照准部照准目标，盘右两次读数，多齿分度台顺时针旋转到第二

位置，仪器照准部逆时针旋转照准目标，依次检测各位置，最终回到零位。

A.1.3 试验结果的计算

各受检点的分度误差φi.j 按 式(A. 1) 计算：

9ij=aij αi,o α 标 … … … … … … … … … …(A. 1)

式中：

αi 各受检点读数；

αi.o—— 零位读数；

a标 — — 多齿分度台标准角值。

各受检点方向误差φ .按式(A.2) 计算：

style="width:2.66003in;height:0.70686in" /> … … … … … … … … … …(A.2)

一测回水平方向标准偏差 m 按 式(A.3) 计算：

style="width:2.39996in;height:1.14664in" /> … … … … … … … … … …(A.3)

GB/T 3161—2015

式 中 ：

k— 测回数；

n— 受检点数。

用多齿分度台法检测
一测回水平方向标准偏差，应给出测角示值误差。测角示值误差取φ . 中最

大值和最小值之差△,按式(A.4) 计 算 ：

△=φmax—φmin … … … … … … … … … …(A.4)

一测回水平方向标准偏差试验记录及计算表格参见附录B 中 表 B.9。

A.2 一测回竖直角标准偏差

A.2. 1 试验工具

同 A. 1. 1。

A.2.2 试验程序

仪器按 A. 1.2
方法安置，在度盘范围内，取大致均布的5个以上位置(或根据需要取更多点数),应
包括卧式多齿分度台90°位置，检测时，卧式多齿分度台转动一定角度(非整度数，齿盘每格分度数为
39'7.8"),仪器瞄准目标，进行正、倒镜观测。卧式齿盘按照预定的角度转动，仪器依次瞄准，正、倒镜观
测，在每一位置观测时，读数两次，取平均值，求出各目标观测值αi,, 以上为
一 个测回，共进行2个~

4个测回。

A.2.3 试验结果的计算

竖直度盘各受检点的分度误差φ,.按式(A.5) 计算：

9ij=aij— α;,o— α 标

式 中 ：

ai 各测回各目标观测值；

α . — — 各测回水平方向观测值；

α标 多齿分度台标准角度值。

竖直度盘各受检点方向误差φ.按式(A.6) 计算：

style="width:2.66664in;height:0.69322in" />

一测回竖直角标准偏差my 按下式计算按式(A.7) 计 算 ：

style="width:2.39335in;height:1.14004in" />

式 中 ：

k— 测回数；

n— 受检目标数。

… … … … … … … … … …(A.5)

… … … … … … … … … …(A.6)

…………… ………… (A.7)

用多齿分度台法检测一测回竖直角标准偏差，应给出测角示值误差。取φ ..
中最大值和最小值之 差为测角示值误差，按式(A.8) 计算：

△=φmax—φmin … … … … … … … … … …(A.8)

一测回竖直角标准偏差检测记录及计算表格参见附录 B 中 表B. 10。

GB/T 3161—2015

附 录 B

(资料性附录)

试验记录及计算表格示例

B.1 一测回水平方向标准偏差(方法一)见表B.1。

表 B.1

测回 号j	方向 号i	正镜位置L					倒镜位置R,					2C=Lij- R 士 180°						(i);=(i);- (I)			备注
		(°) (')	(")		(")	平均 值	(°) (')	(")	(")		平均 值
1	(1)
	(2)
	(3)
	(4)
	(1)
6	(1)
	(2)
	(3)
	(4)
	(1)
各测回的方向值(i);										△,,=(i);- (i)'
方 向 测回		(1)		(2)		(3)		(4)		误 差 测回			△i.		△2.		△3		△.	[△,,,]
		00'		(°)(')		(°)(')		(°)(')
1		0”								1
2		0"								2
3		0"								3
4		0"								4
5		0"								5
6		0”								6
(i)'		0”								(△,.)²

style="width:5.10657in;height:1.05314in" />

GB/T 3161—2015

B.2 一 测 回 水 平 方 向 标 准 偏 差 ( 方 法 二 ) 见 表 B.2。

表 B.2

测 回	方 向 号 i	正镜位置L;				倒镜位置R,				L;,+R,,±180° 2	(i)	(i)	△	..	C..,²
		(°)(')	(")	(")	平均值	(°)(')	(")	(")	平均值	(°)(')(")	(°)(')(")	()(')(")	(")	(")	(")
1	(1)
	(2)
	(3)
	(4)
	(5)
	(1)
	∑
3	(1)
	(2)
	(3)
	(4)
	(5)
	(1)
	∑

GB/T 3161—2015

B.3 一测回竖直角标准偏差见表B.3。

表 B.3

号 j	方 向 号 i	正镜位置L;				倒镜位置R,.
		(°)(')	(")	(")	平 均 值	(°)(')		(")	(")	平 均 值	(”)		(°)()(")
1	1
	2
	3
	4
	5
4	1
	2
	3
	4
	5
号 j	方向1			方向2			方向3				方向4		方向5
	Zi. (°)(')(")		Uij (")	Z2. (°)(')(")		V2,j (")	Z3, ()(')(")			V3,j (")	Z. (°)(')(")	V₄ j (")	Zs. (°)(')(")	Vs, (")
1
2
3
4
平均值Z
v.²

GB/T 3161—2015

B.4 带尺显微镜行差(平、竖盘)见表B.4。

表 B.4

水平度盘					竖直度盘
度盘位置	ri	度盘位置		r	度盘位置	ri	度盘位置		r
0°		180°			45°		225°
45°		225°			75°		255°
90°		270°			105°		285°
135°		315°			135°		315°
水平度盘行差：					竖直度盘行差：

B.5 光学测微器行差(平、竖盘)见表 B.5。

表 B.5

GB/T 3161—2015

B.6 竖直度盘补偿器补偿误差见表B.6。

表 B.6

B.7 竖直度盘在水平方向的偏心分量见表B.7。

表 B.7

照准目标	仪器位置	竖直度盘读数
		(°)(')(")	平均值
I	正镜L
Ⅱ	倒镜R

GB/T 3161—2015

B.8 望 远 镜 调 焦 时 视 轴 变 化 见 表 B.8。

表 B.8

望远镜视轴位置	平行光管分划板读数(格)
	正镜A;	倒镜B,
2 m→oo
5 m→o
			wi-w2=

B.9 一 测 回 水 平 方 向 标 准 偏 差 及 测 角 示 值 误 差 见 表 B.9。

表 B.9

标准角值			读数(")			分度误差(") 4i.j	方向误差(") 中
(°)	(')	(")	正镜位置L	倒镜位置R	平均ai
归零
			△=φmx— φmin =

style="width:0.77329in;height:0.50666in" />

GB/T 3161—2015

B.10 一测回竖直角标准偏差及测角示值误差见表B.10。

表 B.10

测 回	标数	读 数								指标差 -360°)	竖直角 +360°)	测量 角度值 αi.j	标准 角度值 α 标	分度 误差 9i.j	方向 误差 中
		正镜位置L				倒镜位置R
				(")		(°)	()	(")		(")	(°) (') (")	(°)(')(")	(°)(')(")	(")	(")
第 一 测 回	1
	2
	3
	4
	5
第 二 测 回	1
	2
	3
	4
	5
							△=mx— φmm=

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