測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)校準(zhǔn)規(guī)范

測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)（以下簡稱校驗(yàn)臺(tái)）的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用文件：JJF1001-2011通用計(jì)量術(shù)語及定義JJF1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示DZ0023-1991測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)通用技術(shù)條件DZ0022-1991測(cè)斜儀通用技術(shù)條件凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用本規(guī)范。3術(shù)語3.1頂角driftangle鉆孔軸線上某點(diǎn)沿軸線延伸方向的切線與鉛垂線之間的夾角，稱為鉆孔在該點(diǎn)的頂角。3.2方位角azimuth在水平面上，自正北向開始，沿順時(shí)針方向，與鉆孔軸線水平投影上某點(diǎn)的切線之間的夾角，稱為鉆孔在該點(diǎn)的方位角。3.3工具面角toolfaceangle造斜工具下到井底以后，其工具面所在的角度。工具面角分為磁性工具面角和高邊工具面角。4概述校驗(yàn)臺(tái)主要適用于測(cè)斜儀的頂角、方位角和工具面角測(cè)量精度的檢驗(yàn)，是為滿足對(duì)測(cè)斜儀校驗(yàn)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的專用測(cè)量設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)三軸方向上相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量。按結(jié)構(gòu)和使用功能分為兩軸校驗(yàn)臺(tái)和三軸校驗(yàn)臺(tái)。兩軸校驗(yàn)臺(tái)以可調(diào)節(jié)水平的三角座為基礎(chǔ)，三角座中心位置為垂直軸，上部可以沿軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度即為方位角。垂直軸上方為水平軸，軸的一端為手輪，另一端為測(cè)斜儀夾具，手輪旋轉(zhuǎn)角度即為頂角。其外觀結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1兩軸校驗(yàn)臺(tái)1—水準(zhǔn)泡；2—測(cè)斜儀夾持器；3—頂角刻度盤；4—方位角刻度盤；5—三角支架三軸校驗(yàn)臺(tái)以可調(diào)節(jié)水平的底座支架支撐，底座上方為方位角刻度盤，沿垂直軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過角度即為方位角。校驗(yàn)臺(tái)上部為水平軸，一側(cè)為頂角轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，另一側(cè)為制動(dòng)手柄，用于固定頂角旋轉(zhuǎn)角度。與水平軸垂直相交的為旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)測(cè)斜儀夾持器為主體，轉(zhuǎn)過角度即為工具面角。其外觀結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2三軸校驗(yàn)臺(tái)1—方位角刻度盤；2—測(cè)斜儀夾持器；3—工具面角刻度盤；4—頂角刻度盤；5—支架；6—底座支架5計(jì)量特性5.1水平軸與豎軸的垂直度校驗(yàn)臺(tái)的水平軸與豎軸的垂直度誤差應(yīng)不大于標(biāo)準(zhǔn)角值的1/4格。5.2頂角示值誤差頂角的最大允許誤差見表1。5.3方位角示值誤差方位角的最大允許誤差見表1。5.4工具面角示值誤差工具面角的最大允許誤差見表1。校驗(yàn)臺(tái)的示值誤差一般不超過表1中的規(guī)定。表1頂角、方位角、工具面角的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目測(cè)量范圍/°技術(shù)指標(biāo)/′頂角0～90±2方位角0～360±4工具面角0～360±4注：校準(zhǔn)不判斷合格與否，以上計(jì)量特性的要求僅供參考。6校準(zhǔn)條件和校準(zhǔn)設(shè)備6.1環(huán)境條件6.1.1校準(zhǔn)時(shí)室內(nèi)溫度應(yīng)為（20±5）℃。6.1.2實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)濕度不大于80%。6.1.3實(shí)驗(yàn)室無磁場(chǎng)干擾。6.1.4遠(yuǎn)離振源。6.2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)設(shè)備校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及其他設(shè)備見表2表2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)設(shè)備序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)設(shè)備1水平軸與豎軸的垂直度——2頂角示值誤差傾角儀：MPE≤1/3頂角的最大允許誤差3方位角示值誤差7級(jí)光電軸角編碼器4工具面角示值誤差7級(jí)光電軸角編碼器7校準(zhǔn)方法檢查外觀及各部分相互作用，確定沒有影響校準(zhǔn)結(jié)果的因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。7.1水平軸與豎軸的垂直度調(diào)節(jié)腳螺旋使校驗(yàn)臺(tái)保持整平。調(diào)整豎軸，使臺(tái)面的一個(gè)水準(zhǔn)泡與任意兩個(gè)腳座的連線平行，調(diào)整腳螺旋使水準(zhǔn)泡精確居中，旋轉(zhuǎn)豎軸180°，觀察氣泡位置，取氣泡位置偏移量的一半為垂直度誤差ω1。用同樣的方法對(duì)另一個(gè)水準(zhǔn)泡進(jìn)行校準(zhǔn)，得到垂直度誤差ω2。則水平軸與豎軸的垂直度誤差可按公式（1）計(jì)算：ω=ω=（1）7.2頂角示值誤差在測(cè)量范圍內(nèi)均勻選取3~5個(gè)角度值進(jìn)行校準(zhǔn)。拆下測(cè)斜儀夾持器，用專用夾具將傾角儀固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使校驗(yàn)臺(tái)頂角處于零位，此時(shí)傾角儀上顯示的角度值即為起始讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，轉(zhuǎn)動(dòng)角度（相對(duì)于起始點(diǎn)）分別為選取的標(biāo)準(zhǔn)角度值，記錄傾角儀在各校準(zhǔn)點(diǎn)的讀數(shù)，各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差按公式（2）計(jì)算：βi=（ai-a0）-（bi-b0）（2）式中：βi－各校準(zhǔn)點(diǎn)的頂角示值誤差；bi－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的傾角儀讀數(shù)值；ai－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的頂角讀數(shù)值；b0－傾角儀起始位讀數(shù)值；a0－頂角起始位讀數(shù)值。7.3方位角示值誤差在測(cè)量范圍內(nèi)均勻選取3~5個(gè)角度值進(jìn)行校準(zhǔn)。將光電軸角編碼器固定在校驗(yàn)臺(tái)上（如圖3），光電軸角編碼器轉(zhuǎn)軸與校驗(yàn)臺(tái)方位角轉(zhuǎn)軸通過連軸節(jié)連接在一起，調(diào)整使其轉(zhuǎn)軸與校驗(yàn)臺(tái)的方位角轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合，使校驗(yàn)臺(tái)方位角為零位，讀取編碼器示值。轉(zhuǎn)動(dòng)校驗(yàn)臺(tái)方位角，轉(zhuǎn)動(dòng)角度（相對(duì)于起始點(diǎn)）分別為選取的標(biāo)準(zhǔn)角度值，記錄編碼器在各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值，各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差按公式（2）為：γi=（ai-a0）-（bi-b0）（3）式中：γi－各校準(zhǔn)點(diǎn)的方位角示值誤差；bi－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的光電軸角編碼器示值；ai－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的方位角讀數(shù)值；b0－光電軸角編碼器起始位示值；a0－方位角起始位讀數(shù)值。圖3校驗(yàn)臺(tái)方位角示值誤差校準(zhǔn)示意圖光電軸角編碼器；2—連軸節(jié)；3—方位角角刻度盤7.4工具面角示值誤差在測(cè)量范圍內(nèi)均勻選取3~5個(gè)角度值進(jìn)行校準(zhǔn)。轉(zhuǎn)動(dòng)校驗(yàn)臺(tái)手輪，將光電軸角編碼器安裝在校驗(yàn)臺(tái)上，光電軸角編碼器轉(zhuǎn)軸與校驗(yàn)臺(tái)工具面角轉(zhuǎn)軸通過連軸節(jié)連接在一起，并使光電軸角編碼器主軸軸心與工具面角軸線重合，校驗(yàn)臺(tái)工具面角度盤置于零位，讀取編碼器示值；轉(zhuǎn)動(dòng)校驗(yàn)臺(tái)工具面角，轉(zhuǎn)動(dòng)角度（相對(duì)于起始點(diǎn)）分別為選取的標(biāo)準(zhǔn)角度值，記錄編碼器在各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值，各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差按公式（4）為：δi=（ai-a0）-（bi-b0）（4）式中：δi－各校準(zhǔn)點(diǎn)的工具面角示值誤差；bi－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的光電軸角編碼器示值；ai－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的工具面角讀數(shù)值；b0－光電軸角編碼器起始位示值；a0－工具面角起始位讀數(shù)值。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)后的校驗(yàn)臺(tái)出具校準(zhǔn)證書；給出校準(zhǔn)結(jié)果及示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度。9復(fù)校時(shí)間間隔復(fù)校時(shí)間間隔根據(jù)校驗(yàn)臺(tái)的使用情況，建議一般不超過1年。

附錄A頂角示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例A.1概述A.1.1環(huán)境條件：溫度（20±5）℃。A.1.2測(cè)量對(duì)象：校驗(yàn)臺(tái)頂角示值誤差，測(cè)量范圍為（0～90）°。A.1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):傾角儀，MPE:±0.005°。A.1.4測(cè)量方法:在規(guī)定的環(huán)境條件下，用傾角儀對(duì)校驗(yàn)臺(tái)的頂角示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。將傾角儀固定在校驗(yàn)臺(tái)上，隨校驗(yàn)臺(tái)頂角轉(zhuǎn)動(dòng)，讀取校準(zhǔn)點(diǎn)30°、60°、90°的示值誤差。本次評(píng)定以JJG-2型的校驗(yàn)臺(tái)為例。A.2測(cè)量模型βi=（ai-a0）-（bi-b0）（A.1）式中：βi－各校準(zhǔn)點(diǎn)的頂角示值誤差；bi－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)傾角儀的讀數(shù)值；ai－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)頂角的讀數(shù)值；b0－傾角儀起始位讀數(shù)值；a0－頂角起始位讀數(shù)值。A.3靈敏系數(shù)公式（A.1）中，（ai-a0）—相對(duì)于起始點(diǎn)，第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)頂角轉(zhuǎn)過的角度值，用a代替。（bi-b0）—相對(duì)于起始點(diǎn)，第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)傾角儀轉(zhuǎn)過的角度值，用b代替?？傻酶饔绊懥康撵`敏系數(shù)為:ca=1;A.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的來源標(biāo)準(zhǔn)器（傾角儀）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1；測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2。A.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定A.5.1傾角儀示值誤差引入的不確定度的分量u1取傾角儀的示值最大允許誤差為±0.005°，則區(qū)間半寬為0.005°，按均勻分布：u1=0.0053=0.17′A.5.2測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u2選擇90°位置在重復(fù)性條件下進(jìn)行10次測(cè)量，示值誤差結(jié)果如下：-0.9′、-0.7′、-0.5′、-0.3′、-1.3′、-1.4′、-1.3′、-1.5′、-0.6′、-1.2′。計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.41則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u2=sn=0.13A.6不確定度一覽表表A.1不確定度概算匯總表′標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（xi）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值Ci|Ci|u（xi）u1傾角儀誤差0.1710.17u2測(cè)量重復(fù)性誤差0.13-10.13A.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucuc=u12+u22A.8擴(kuò)展不確定度U取置信因子k=2，擴(kuò)展不確定度如下：U=k×uc=2×0.22≈0.5′（A.5）附錄B方位角示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例B.1概述B.1.1環(huán)境條件：溫度（20±5）℃。B.1.2測(cè)量對(duì)象：校驗(yàn)臺(tái)方位角示值誤差，測(cè)量范圍為（0～360）°。B.1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):7級(jí)光電軸角編碼器。B.1.4測(cè)量方法:在規(guī)定的環(huán)境條件下，用光電軸角編碼器對(duì)校驗(yàn)臺(tái)的方位角示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。將光電軸角編碼器固定在校驗(yàn)臺(tái)上，隨校驗(yàn)臺(tái)方位角轉(zhuǎn)動(dòng)，讀取校準(zhǔn)點(diǎn)70°、140°、210°、280°、350°的示值誤差。本次評(píng)定以JJG-2型的校驗(yàn)臺(tái)為例。B.2測(cè)量模型γi=（ai-a0）-（bi-b0）（B.1）式中：γi－各校準(zhǔn)點(diǎn)的方位角示值誤差；bi－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)光電軸角編碼器示值；ai－第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)方位角的讀數(shù)值；b0－光電軸角編碼器起始位示值；a0－方位角起始位讀數(shù)值。B.3靈敏系數(shù)公式（B.1）中，（ai-a0）—相對(duì)于起始點(diǎn)，第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)方位角轉(zhuǎn)過的角度值，用a代替。（bi-b0）—相對(duì)于起始點(diǎn)，第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)光電軸角編碼器轉(zhuǎn)過的角度值，用b代替?？傻酶饔绊懥康撵`敏系數(shù)為:ca=B.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的來源B.4.1標(biāo)準(zhǔn)器（光電軸角編碼器）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1；B.4.2測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2。B.5不確定度來源分析B.5.1光電軸角編碼器示值誤差引入的不確定度的分量u17級(jí)光電軸角編碼器的示值最大允許誤差為±60″，則半寬區(qū)間為60″，按均勻分布：u1=13=0.58′B.5.2測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u2選擇350°位置在重復(fù)性條件下進(jìn)行10次測(cè)量，示值誤差結(jié)果如下：-2.6′、-2.5′、-2.1′、-2.4′、-2.4′、-1.5′、-2.5′、-2.2′、-1.9′、-2.3′。計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.32'則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u2=sn=0.10B.6不確定度一覽表表B.1不確定度概算匯總表′標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（xi）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值Ci|Ci|u（xi）u1光電軸角編碼器0.5810.58u2測(cè)量重復(fù)性誤差0.10-10.10B.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucuc=u12+u22B.8擴(kuò)展不確定度U取置信因子k=2，擴(kuò)展不確定度如下：U=k×uc=2×0.59≈1.2′（B.5）

附錄C校驗(yàn)臺(tái)原始記錄參考格式委托方儀器名稱型號(hào)規(guī)格測(cè)量范圍制造單位出廠編號(hào)工作地點(diǎn)環(huán)境溫度相對(duì)濕度大氣壓依據(jù)技術(shù)文件主要標(biāo)準(zhǔn)器具校準(zhǔn)人核驗(yàn)人校準(zhǔn)日期序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果1水平軸與豎軸的垂直度/格ω1ω2ω2頂角示值誤差/′a0b0aibiβ3方位角示值誤差/′a0b0aibiγ4工具面角示值誤差/′a0b0aibiδ頂角示值誤差的擴(kuò)展不確定度/′方位角示值誤差的擴(kuò)展不確定度/′工具面角示值誤差的擴(kuò)展不確定度/′附錄D校準(zhǔn)證書內(nèi)容校準(zhǔn)證書至少包括以下信息：標(biāo)題“校準(zhǔn)證書”；實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果不在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)）；d）證書或報(bào)告的唯一