一种提升固定桥板跨距水平仪直线度误差测量精度的方法与流程

技术特征：

1.一种提升固定桥板跨距水平仪直线度误差测量精度的方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)用水平仪将被测直线大致调成水平；

(2)根据被测直线长度l及桥板跨距L确定桥板拖动间距d，并在被测直线上标出各测点的位置xi＝id，其中i＝0,1,2,…,m，L＝nd，n为不小于2的整数；其中，表示对被测直线长度l与桥板拖动间距d的商取整，L＝nd表示桥板跨距L为桥板拖动间距d的n倍；

(3)将水平仪固定在桥板上，并调整固定于桥板上水平仪的零位误差；

(4)将桥板置于被测直线的一端，沿被测直线按测点位置逐段移动桥板，获得桥板前后支承所在两测点连线即测量分段xi-1～xi+n-1相对测量基面的倾斜角αi，其中i＝1,2,…,m-n+1；

(5)将各测点分为以测点xj作为初始测点即参考点的测量系列其中j＝0,1,2,…,n-1，k＝0,1,2,…,r，0≤j+kn≤m；

(6)将不同测量系列Xj从对应初始测点xj开始按测量方向的各测量分段的水平仪读数累计相加并转换成线性值，获得不同测量系列Xj中各测点xj+kn相对于其对应参考点xj的Z向坐标偏差值其中，j＝0,1,2,…,n-1，k＝1,2,…,r，0＜j+kn≤m，αj+pn+1为测量系列Xj中第p段测量分段xj+pn～xj+(p+1)n相对测量基面的倾斜角，p＝0,1,2,…,k-1，K＝τ·L，τ为水平仪分度值；测量系列X0中各测点xkn相对于其对应参考点即x0的Z向坐标偏差值定义为zkn，并定义z0＝0；

(7)以被测直线初始端测点x0为统一参考点的测量系列X0中的各测点为插值结点，结点相对于统一参考点x0的Z向坐标偏差值为对应函数值，采用三次样条插值法获得不同测量系列参考点xj相对于统一参考点x0的Z向坐标偏差值Δzj，Δz0＝0，j＝1,2,…,n-1；

(8)将各测点相对于其所在测量系列参考点的Z向坐标偏差值zj+kn与上述获得的该参考点相对于统一参考点x0的Z向坐标偏差值Δzj相加，获得各测点相对于统一参考点x0的Z向坐标偏差值zj′+kn，其中，j＝0,1,2,…,n-1，k＝0,1,2,…,r，0≤j+kn≤m；

(9)根据步骤(8)获得的各测点相对于统一参考点x0的X向坐标值xi和Z向坐标偏差值zi′，进行直线度误差分析，其中i＝0,1,2,…,m。

2.根据权利要求1所述的提升固定桥板跨距水平仪直线度误差测量精度的方法，其特征在于：所述步骤(3)具体是指：将水平仪固定在桥板上，桥板安放在平稳的平台上，转动水平仪刻度盘使两气泡重合得第一个读数α，然后将桥板旋转180度，放回原位，重新转动水平仪刻度盘使两气泡重合得第二个读数β，则即为固定于桥板上水平仪的零位误差，将零位偏差值与指针线对齐，然后将螺钉固紧，调整固定于桥板上水平仪的零位误差。

3.根据权利要求1所述的提升固定桥板跨距水平仪直线度误差测量精度的方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，所述测量基面为自然水平面或垂直面。

4.根据权利要求1所述的提升固定桥板跨距水平仪直线度误差测量精度的方法，其特征在于：所述步骤(7)包括如下子步骤：

步骤(7.1)：以被测直线初始端测点x0及测量系列X0中其他测点xkn为插值结点，结点相对参考点x0的Z向坐标偏差值为对应函数值，获得不同边界条件下的三次样条插值函数S(x)，Sk(x)＝akx³+bkx²+ckx+dk，Sk(x)为子区间x＝[x(k-1)n,xkn]上的三次样条插值函数，ak、bk、ck、dk为三次样条插值函数系数，k＝1,2,…,r；S(x)为整个区间上三次样条插值函数，其包含多个在不同子区间上的三次样条插值函数Sk(x)；S1(x)表示在子区间x＝[x0,xn]的三次样条插值函数；

步骤(7.2)：由于各测量系列参考点xj均位于子区间x＝[x0,xn]内，因此将不同测量系列参考点xj代入步骤(7.1)获得的三次样条插值函数S1(x)，即可获得不同测量系列参考点xj相对于被测直线初始端测点x0的Z向坐标偏差值Δzj，j＝0,1,2,…,n-1。

5.根据权利要求1所述的提升固定桥板跨距水平仪直线度误差测量精度的方法，其特征在于：所述的步骤(9)包括如下子步骤：

步骤(9.1)：根据步骤(8)获得的实际被测直线上各测点相对于统一参考点x0的X向坐标值xi和Z向坐标偏差值zi′，获得符合最小条件的理想直线：z＝ax+b，其中i＝0,1,2,…,m，a、b为理想直线系数；

步骤(9.2)：求取各测点xi相对于步骤(9.1)中获得的理想直线的偏差值di中的最大值dmax与最小值dmin，则被测直线的直线度误差f＝dmax-dmin，其中di＝z′i-(axi+b)，i＝0,1,2,…,m。