關于檢定平板時關鍵問題

在用節距法檢測平板時電子水平儀放到橋板上清零后開始檢測，在檢測過程中水平儀數值能不能再清零檢測

“在用節距法檢測平板時電子水平儀放到橋板上清零后開始檢測”，這句話我沒有完全看懂，所謂的“清零”是否指使水平儀顯示為0的調整？這兒有一點必須說清楚，水平儀顯示為0時，此位置未必是其水平零位；反之，當水平儀顯示不為0時，此位置未必就不是其水平零位。電容式電子水平儀的此特性，使某些人陷入迷惑不解，告知大家一下，電容式電子水平儀的水平零位是可調的（有調零旋鈕）。包括數字線路的電容式電子水平儀的零位問題也是如此，這也就是我在其它主題的帖子中所談到的“此0非彼零”的問題。

        由于對前面“清零”的文字描述沒有完全看懂，所以后面“在檢測過程中水平儀數值能不能再清零檢測”的疑問，本人也就不好回答了。在這里，試著將問題改寫一下來給以回復，僅供參考。改寫的問題為：“在檢測過程中水平儀數值能不能再調整后進行檢測”？

        對于改寫后的問題，首先要看采用何種布線布點方式，假如采用的是方格布線布點方式，由于測量基準是通過起始點的水平面，所以，開始測量后，在整個測量的全過程中，不得對水平儀再次進行調整，避免測量基準被改變；假如采用的是對角線布線布點方式，由于是測量的各個被測截面的直線度，測量基準為各個被測截面測量過程中的水平面（或線），則各個被測截面的測量基準在該截面的測量過程中，它們互不相干，所以當測完一個截面，開始測量另一個截面前，可以對水平儀進行調整，但不得在該截面的測量中間再對水平儀進行調整，避免水平儀的測量基準在該截面的測量過程中被人為的改變，帶進粗大誤差。

       上述回復，清楚的表明，不加任何前提，武斷的講什么：“測量過程中”.....“不允許作任何調整”的說辭，是完全錯誤的論述，其原因就是由于對測量原理不清楚所導致。

       問題的回復，可能不會讓樓主滿意，沒辦法，我確實沒有完全看懂樓主提出問題的文字描述，只能試著或猜測著回復，請諒解。

回復 1# longzhen

　　第一，“在用節距法檢測平板時”被測對象是平面度，不是水平位置度，水平儀零位對不對絲毫不影響平直度誤差檢測。“電子水平儀放到橋板上清零后開始檢測”的作用純屬是為了后續計算方便，清不清零并不影響測量結果，如果使用計算機計算，不清零也罷。
　　第二，所有的測量過程通行規則是在測量前調整好測量設備，在測量過程中不再允許對測量設備調整。水平儀一旦與橋板組合在一起調整好后，從開始測量起就不再允許隨意加以任何調整，包括水平儀在橋板上的位置、方向，以及對零位的改變。必須在完成對一個被測對象（注：不要理解成一個被測件）的測量后，才允許調整。
　　第三，所謂的完成一個被測對象的測量，是指完成一組完整的首尾銜接連續的測量過程。包括完成一個被測截面的測量以及完成首尾銜接的相互垂直的截面的測量。假設被測平板是矩形ABCD，AC和BD為對角線，則AB、BC、AD、DC、AC、BD分別視為一個獨立的被測對象。如果連續測量ABC或ADC，則ABC和ADB也分別是獨立的被測對象。
　　綜上所述，本人認為“清零”要么是為了計算方便，要么是不允許，并不影響最終測量結果，因此，本人建議只要不是檢測水平或鉛錘位置的誤差，使用節距法檢測平直度誤差，任何時候都沒有必要去調整零位。

謝謝兩位老師的解答 我的問題就是在對角線布點測量中 第一步對水平儀橋板調整好，對數字水平儀清零（這里的清零是對水平儀數值的清零 并不是平板的真正水平零點）進行對角線的測量，例如上面老師說的一平板ABCD 進行AC BD測量 第二步進行其他邊的測量比如測AB  DC 那么這時橋板跨距要調整好，這時水平儀清零影響結果嗎，本人對節距法中對角線布點的公式看了，對一個測量直線上的點到這條線上兩端點連線的距離計算是每條直線截面相互獨立的，而在計算平板上各點到對角線確定的平面的距離時用到了各測量直線截面的起始點數據，所以我覺得對平板檢測前應盡量調平平板（盡量），在檢測高等級平板時，00級 0級（國家標準中最高為0級）時，檢測開始后不能調清 水平儀示值，橋板方向應同向 跨距調整都應減少橋板帶來的不確定度分量，通過多次數字水平儀0.001mm/m分度的檢測600*800花崗巖平板，檢測過程中水平儀不能調

看了4樓的文字描述，我對“清零”的說辭基本搞明白了。樓主所謂的“清零”就是“水平儀數值的清零”，使其顯示數值為“0”。此“清零”與受檢平板是否處于水平位置，以及水平儀是否在水平零位都沒有任何關系。

       下面，本人對電子水平儀的情況做一個簡略的介紹：電子水平儀按照其心臟部分傳感器一般可分為以下三種，電容式、電感式和電阻式。我們國家在上個世紀的60年代曾由XX水平儀廠生產過電阻式電子水平儀，后來，電阻式電子水平儀逐漸被淘汰，該廠在70年代后期已經停產，估計現在用戶手中的該類水平儀已經基本上沒有了（山東就1臺），另外還有XX量具廠試制過該結構的電子水平儀，但并沒有投產，應該屬試制失敗吧；電感式電子水平儀國內沒有生產廠家，現在用戶使用的全部是進口產品，其顯示方式一般為指針或數字塊棘輪蹦字，主要生產國家為瑞士或美國，該類水平儀應該也非常少。那么現在被大量使用的就是電容式電子水平儀。我們國家現在生產的電容式電子水平儀為數字顯示方式的，分模擬數字線路（SDS型）和純數字線路的（DL型），而國外（主要是瑞士維拉）生產的電容式電子水平儀則全部為數字顯示方式的純數字線路的，模擬數字線路的已經被更新換代。

       國內生產的模擬數字線路（SDS型）電子水平儀“清零”需使用調零旋鈕，一般調整范圍為20圈；純數字線路的（DL型）電子水平儀“清零”為按鍵調整，可任意位置“置0”。這里使用“清零”的文字描述主要是與樓主一致起來，該“清零”與受檢平板是否處于水平位置，以及水平儀是否在水平零位都沒有任何關系，它只是使水平儀的顯示數值為“0”。進口的瑞士維拉電容式電子水平儀，全部為數字顯示方式的純數字線路的，其“清零”為旋鈕調整或按鍵調整兩種，按鍵調整的也可任意位置（數值）“置0”。另外，該瑞士產的電容式電子水平儀還有一個自動調整水平零位的功能，即將該按鍵按下，顯示屏顯示不斷變化的曲線，當最后該曲線變化為直線時，即認為已調整至水平儀的水平零位，且數字顯示為“0”，對于此功能，本人盡管有疑問，但由于接觸太少，對其結構不熟，所以不想妄加評論。另外，瑞士生產的電子水平儀還將藍牙技術、無線遙控、顯示屏旋轉、無線外置等技術給以了使用，這些，國內的產品應該還處于一個試制摸索階段。

      當前，國產或進口的電容式電子水平儀存在的問題，主要是零位的飄逸（非零值誤差），以及水平儀水平傾斜給示值帶來的變化和影響，此變化和影響，做為國內的生產制造商只能以取消下V型工作面來給以回避，包括規程JJG103-2005也只能在【4.1.4  以V形工作面繞水平心軸傾斜士5°時，示值變化量應不超過10Δ。】而實際上，該變化量一般會遠大于該項技術要求，這也許就是該電容式電子水平儀的一個先天性不足吧。

      本人上面談到的這些，只是為了讓大家對使用的主標準能夠有一個大概的了解，進而能夠正確的使用、調整和文字描述，免得出現“水平儀零位對不對絲毫不影響平直度誤差檢測”這樣錯誤的說辭”。

回復 4# longzhen

　　我在3樓說過，平面度檢測不是水平和鉛錘位置的檢測。當水平儀單獨用于水平或鉛錘位置的傾角檢測時，其零位正確性是至關重要的。當水平儀與橋板組合用于平面度或直線度檢測時，零位正確與否與平直度檢測結果毫無關系。這是因為前者被測參數是角度，計量單位是微弧度或角度秒，后者被測參數是高度差，計量單位是微米。
　　你說的第一步“進行AC、BD測量 第二步進行其他邊的測量”，其實這就是對角線布點形式的采點。“對一個測量直線上的點到這條線上兩端點連線的距離計算是每條直線截面相互獨立的”這句話的正確解讀是：一個截面上的各點高度測量就是一個獨立的測量過程，通過累積的方法將各點的高度值統一到截面第一點為測量基準的高度，再用旋轉法使兩端點等高。
　　而第二步“在計算平板上各點到對角線確定的平面的距離時用到了各測量直線截面的起始點數據”，這就是在做“統一測量基準”的工作。平板檢定規程的做法是將測量基準統一到對角線截面的同一個提取點（交點），因此在計算兩條對角線上的受檢點高度時要減去交點兩次測量的高度差，這樣也同時確定了4個角點相對于中心點的高度。然后再將四邊的兩端點與相應四個角點的高度統一，從而確定四邊各受檢點相對于中心點的高度。以同樣方法確定其它截面受檢點相對于中心點的高度。這樣就將各點高度統一到以中心點為同一個測量基準了。然后便可轉入第三步平面度誤差評定。
　　第三步平面度評定時，因為各點高度值已經是使用了對角線平面，若規定以對角線平面為評定基準時，各點高度的最大值與最小值之差就是被檢表面平面度誤差。如果規定以最小二乘平面或三遠點平面、最小包容平面為評定基準時，可在第二步統一了測量基準的高度值基礎上再利用旋轉法或作圖法、解析法加以評定。
　　為了盡量減少測量誤差，“對平板檢測前應盡量調平平板”是必要的。這里的“調平”是指調整平板被檢表面，使其盡量與自然界水平面平行。如果平板表面與自然界水平面傾斜角過大，在移動橋板時，雖然測量者竭力想讓其按規定的直線方向移動，但和規定的直線方向總會有一定的夾角，給測量結果帶來測量誤差。所以規程規定了“重復測量變動量”，重復測量變動量不能大于平面度允差的1/6，否則就必須再次精調平板水平后重新檢測。

謝謝“規矩灣錦苑”“xqbljc ”老師的解讀和回答，我通過你們的回答搞明白了，（第二步“在計算平板上各點到對角線確定的平面的距離時用到了各測量直線截面的起始點數據”）平板的四邊用到的是對角的四點，這四邊測量前對水平儀數值清零與否不影響平面度的評定，然而關鍵在于中間的截面測量時用的始點數據在四邊上，所以說四邊中如果各邊測量前把水平儀清零直接影響到了平板中間截面受檢點到基準平面的評定

回復 7# longzhen


    “平板的四邊用到的是對角線的四端點，這四邊測量前對水平儀數值清零與否不影響平面度的測量和評定”，樓主這段話文字描述是正確的。“然而關鍵在于中間的截面測量時用的始點數據在四邊上”的文字描述就不對了，應該為“中間的截面評定時用的始、末點數據在四邊上”，當然這個四邊上各點數據都是相對于對角線評定基面來講的平面度，而非測量所得的原始數據。所以說四邊中如果各邊測量前把水平儀清零與否不影響平面度的測量和評定。

是影響的，我把公式已經核算過幾次，對平面度結果影響在0級平板中還是挺大的，“中間的截面評定時用的始、末點數據在四邊上”，是這樣，但你如果在測量每條邊前把數值清零和不清零兩種情況，在使用公式時
任一被測截面上各測量點對理想平面的偏差s:(線值)按式(4)計算:

是有影響的

回復 9# longzhen

　　8樓說的是正確的。平板的四邊用到的是對角線的四端點，四個端點的高度已經統一到以中心點為測量基準的高度上來了，四邊的各受檢點也通過四個端點統一到以中心點為基準的高度上了。接下來是通過統一了測量基準的四邊的受檢點高度將中間的各截面受檢點高度值也統一到以中心點高度為測量基準。其做法就是讓中間截面的始、末點的高度測得值通過計算使其與在四邊上的對應點的高度值相等。各受檢點的高度值最終都要統一到以中心點高度為同一個測量基準來講的高度，而非測量所得的原始數據。因此和其它截面的測量完全一樣，中間截面各受檢點測量時是否調整零位除了僅僅與計算是否方便有關外，與平面度的檢測和評定最終結果毫無關系。

回復 10# longzhen


    “是有影響的”的話講出來了，本人也已經注意到了，但與此話相關的理由沒有跟上啊。JJG117-2005規程中的公式(4)是計算橋板跨距的計算公式，與“是有影響的”沒什么關系。

     文字描述沒有將要說的東西講清楚，我還是猜測著回復幾點吧：

     1.“中間的截面評定時用的始、末點數據在四邊上”，但其中點與對角線為同一個點，屬重復點，在評定所得平面度數值不同時，要考慮重復測量變動量應滿足規程中的公式（2）   Δc≤1/6Fm；

     2.如果重復測量變動量滿足 Δc≤1/6Fm，則該重復點的平面度數據取對角線交點的數據，而不是取中間的截面中點經計算所得的平面度數據；

     3.“清零”事情的所謂影響，與平板的準確度等級應該沒有什么關系，不可能對1級影響小，對0級影響就大。

     由于是猜測著回復，觀點僅供參考，請諒解。

剛寫好的帖子，不知什么原因，又無法上傳了，且內容也丟失了，有時間時再補寫吧。

      

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12樓老師說的對，11樓老師最后是不對的，在段時間新平板規程征集意見時我也提過，討論說的是在整個檢測過程中不調整水平儀是能做到的，但橋板跨距是必定要調整，跨距調整其相當于水平儀也有變化，因為橋板不可能在任何一個位置平行度不變，對于檢測中間直線截面時，變化的是代入公式的起點數據，而終點數據是用來與起點做差的。

14樓說的下面這句話是非常有道理的，也是思考后才能說出的話，那就是“橋板跨距是必定要調整，跨距調整其相當于水平儀也有變化，因為橋板不可能在任何一個位置平行度不變”。

       14樓的上述話語解讀就是：使用小角度測量儀器，以“節距法”進行的平直度測量，當采用對角線布線布點方式時，每個截面測量完成后，當測量另一個截面前，可以對水平儀進行調整。如果不調整，但由于各個截面的長度不同，也可能要對橋板跨距進行調整，而跨距調整也相當于水平儀也有變化。所以，測量過程中的水平儀調整問題，在不加任何前提的情況下，就武斷的講什么：“測量過程中”.....“不允許作任何調整”的說辭，是完全錯誤的論述，其原因就是由于對測量原理不清楚所導致的。

       當然對于使用小角度測量儀器，以“節距法”進行的平直度測量，當采用方格布線布點方式時，由于是采用等跨距測量，所以不存在橋板跨距的調整，再加上測量的全過程不得對水平儀進行調整，則通過起始點的水平面這個測量基準將一直不被改變，故方格布線布點方式只適用于水平儀進行測量，而不適用于自準直儀進行測量，儀器的使用方面受到了限制，這也就是JJG117-2005規程優先推薦對角線測量方法的原因之一。

       綜上所述，使用水平儀，在測量的過程中是否允許對水平儀進行調整的問題，是有布線布點方式等前提要求的，否則，就是錯誤的“半截話”。

回復 14# longzhen

　　對角線布點方式不能實現等跨距測量，因此“橋板跨距是必定要調整”的，“橋板不可能在任何一個位置平行度不變”的說法也是對的，但跨距調整的是橋板，對水平儀沒有任何影響。如果一定說有影響，也只是因為水平儀已經作為組合測量設備的顯示器，橋板跨距的調整對組合測量設備顯示器的分度值產生了影響。分度值計算公式是c＝τ·L，只要將橋板跨距L（以mm為單位）乘以水平儀原來的分度值τ（以mm/m為單位)即可，得到的分度值c 以μm為單位。
　　各受檢點相對于其前一個受檢點的高度值就是顯示器上讀得的格數ai乘以新的分度值c，后續的計算絲毫不受任何影響。除了計算是否方便的問題之外，平面度最終測量結果和水平儀的零位調整與否又有什么關系呢？

說“跨距調整的是橋板，對水平儀沒有任何影響”話的人，應該是沒有做過實際測量吧？當橋板被調整后，不管是固定的還是可調的，由于橋板上下工作面的平行度發生了變化，水平儀的數值顯示肯定也就相應的發生了變化，這不就相當于對水平儀調整了嗎？！所以，14樓的說法是正確的。

問： 1.在日常檢定過程中，有時會遇到客戶的平臺沒有采用專用支架支撐，只是簡易的放置在一個較穩固的桌面上，請問在這中情況下各位是怎么處理這種現場情況的？
   2.有時發現不同的人員檢定平板時，平板的平面度重復性比較大，在檢定過程中主要影響因素有那些？

　　17樓說對了，“當橋板被調整后，不管是固定的還是可調的，……，水平儀的數值顯示肯定也就相應的發生了變化”。但是有一點要搞清楚的是“橋板上下工作面的平行度”并沒有發生變化，發生變化的僅僅是橋板跨距L。
　　水平儀的數值顯示之所以發生變化正是因為橋板跨距的變化，跨距的變化使得組合測量系統顯示裝置分度值發生了變化。橋板與水平儀的組合測量系統顯示裝置的分度值計算公式是c＝τ·L，其中L為橋板跨距（以mm為單位），τ 為水平儀原來的分度值（以mm/m為單位)，c為分度值（ 以μm為單位）。橋板的上工作面沒有進行絲毫的研磨，橋板兩個支撐的高度也不能進行絲毫調整，橋板上下工作面的平行性并沒有改變，人們對水平儀也沒必要進行絲毫的調整。

樓上某位很是無奈的承認“17樓說對了”，那就是“當橋板被調整后，不管是固定的還是可調的，由于橋板上下工作面的平行度發生了變化，水平儀的數值顯示肯定也就相應的發生了變化，這不就相當于對水平儀調整了嗎？！”，但對“由于橋板上下工作面的平行度發生了變化”給以了省略，并堅稱“橋板上下工作面的平行度并沒有發生變化”。如此肯定后再給以否定的邏輯，應該是把樓上某位自己給否定了，這屬貽笑大方吧。

       “當橋板被調整后”，是固定橋板的為了更改跨距尺寸，必然要更換另一尺寸的橋板，那么兩個不同尺寸的橋板要加工的上下面平行度完全一樣，估計大家伙及樓上某位自己也不會相信吧？！是可調橋板的為了更改跨距尺寸，必然要改變跨距，在改變跨距的調整過程及重新緊固的操作中，橋板的上下面平行度完全一樣，估計大家伙及樓上某位自己也不會相信吧？！應該不需要再多講什么了。

         樓上某位可以肯定他人“說對了”，但又對肯定內容的核心部分給以否定，這思維能力和邏輯確實讓人無法恭維，不屑于搭理就是了。

19樓，20樓，咱們討論點兒新鮮的。請問兩位對用坐標機測量平板的平面度怎么看？個人認為，節距法測量的方法誤差比較大，有很多說不清的影響因素，就重復性而言，坐標機測平板明顯優于節距法。

回復 20# xqbljc

　　為什么要更換另一尺寸的橋板？難道就不能用一個可調跨距的橋板代替一堆固定跨距的橋板嗎？另外，即便是更換了橋板，橋板上下工作面平行度發生了改變，同樣也更換了被測對象，測量另一個受檢截面了。平直度檢測的被測對象是各受檢點的高度差，不是角度差，這個平行度的改變雖然改變了角度，但并不影響相對高度的檢測，對平面度的檢測結果也是絲毫不產生影響的。

回復 21# 深圳漁民

　　21樓提出了坐標機測量平板的平面度的方法，這肯定是一個很好的方法。和節距法相比除了經濟投入無法相比之外，在測量準確度方面不能說誰好誰壞，這要看各自選擇的測量設備自身準確性。
　　前面說過平直度誤差檢測的三步曲是：第一步選擇布點方式對受檢點采點讀數，第二步統一測量基準（已經使用了同一個測量基準的無第二步），第三步用規定的理想平面評定平直度誤差。平直度檢測的對象是各受檢點的高度，計量單位是μm。不管使用什么方法檢測，第三步平直度誤差評定都是必須的，也是完全相同的，不同之點僅在于第一步的采點方式和由此引發的第二步測量基準需不需要統一。
　　坐標機測量平板平面度的方法直接測量的就是各受檢點高度，其第一步使用了GB/T24630.2 -2009平面度規范操作集規定的6種布點提取方案（常說的布點方式）中的第6種“布點提取方案”，直接采點，且以“機器坐標系”高度零點為同一個讀數參考對象讀取檢測數據。因此測量數據可以在完成第一步采點以后直接進入第三步“平直度誤差評定”，這就是坐標機測量平板的平面度的方法的最大優勢。
　　節距法雖然通過橋板與小角度儀的組合也是直接測量各受檢點高度，但測量基準卻并不是同一個。節距法中每個受檢點的高度都是相對與其其相鄰的前面那個受檢點讀取的，因此在進入第三步平直度誤差評定之前必須增加一步用測量數據累積的方式“統一測量基準”的過程。

在平板平面度檢測過程中，當采用對角線布線布點方式時，需更換或調整不同跨距的橋板，同一個某位在19樓的說辭是“橋板上下工作面的平行度并沒有發生變化”，但轉眼中，到了22樓則說辭改為“橋板上下工作面平行度發生了改變”，提請大家注意，引號中的話是原文引用，上述兩種截然不同的說辭，反映的是某位思路的紊亂及對事實的拒不接受。兩種大相徑庭的說辭，讓自己非常后悔與這樣一個自相矛盾、前后不搭、思維混亂的人來談計量技術問題，與其能談出什么結果來呢？所以還是停止“彈琴”的好。

        至于“平直度檢測的被測對象是各受檢點的高度差，不是角度差”的說辭，就不去多談了，不測角度，何來“高度”？線值μm難道不是由所測角度經計算、換算而來的嗎？如此的前后不分，原理不清，與其還有什么可談的呢？！

回復 21# 深圳漁民


            坐標機測頭是球狀的，用來鏟刮的平板檢測這種凸凹分明的輪廓表面平面度，估計不會很準。