关于检定平板时关键问题

在用节距法检测平板时电子水平仪放到桥板上清零后开始检测，在检测过程中水平仪数值能不能再清零检测

“在用节距法检测平板时电子水平仪放到桥板上清零后开始检测”，这句话我没有完全看懂，所谓的“清零”是否指使水平仪显示为0的调整？这儿有一点必须说清楚，水平仪显示为0时，此位置未必是其水平零位；反之，当水平仪显示不为0时，此位置未必就不是其水平零位。电容式电子水平仪的此特性，使某些人陷入迷惑不解，告知大家一下，电容式电子水平仪的水平零位是可调的（有调零旋钮）。包括数字线路的电容式电子水平仪的零位问题也是如此，这也就是我在其它主题的帖子中所谈到的“此0非彼零”的问题。

        由于对前面“清零”的文字描述没有完全看懂，所以后面“在检测过程中水平仪数值能不能再清零检测”的疑问，本人也就不好回答了。在这里，试着将问题改写一下来给以回复，仅供参考。改写的问题为：“在检测过程中水平仪数值能不能再调整后进行检测”？

        对于改写后的问题，首先要看采用何种布线布点方式，假如采用的是方格布线布点方式，由于测量基准是通过起始点的水平面，所以，开始测量后，在整个测量的全过程中，不得对水平仪再次进行调整，避免测量基准被改变；假如采用的是对角线布线布点方式，由于是测量的各个被测截面的直线度，测量基准为各个被测截面测量过程中的水平面（或线），则各个被测截面的测量基准在该截面的测量过程中，它们互不相干，所以当测完一个截面，开始测量另一个截面前，可以对水平仪进行调整，但不得在该截面的测量中间再对水平仪进行调整，避免水平仪的测量基准在该截面的测量过程中被人为的改变，带进粗大误差。

       上述回复，清楚的表明，不加任何前提，武断的讲什么：“测量过程中”.....“不允许作任何调整”的说辞，是完全错误的论述，其原因就是由于对测量原理不清楚所导致。

       问题的回复，可能不会让楼主满意，没办法，我确实没有完全看懂楼主提出问题的文字描述，只能试着或猜测着回复，请谅解。

回复 1# longzhen

　　第一，“在用节距法检测平板时”被测对象是平面度，不是水平位置度，水平仪零位对不对丝毫不影响平直度误差检测。“电子水平仪放到桥板上清零后开始检测”的作用纯属是为了后续计算方便，清不清零并不影响测量结果，如果使用计算机计算，不清零也罢。
　　第二，所有的测量过程通行规则是在测量前调整好测量设备，在测量过程中不再允许对测量设备调整。水平仪一旦与桥板组合在一起调整好后，从开始测量起就不再允许随意加以任何调整，包括水平仪在桥板上的位置、方向，以及对零位的改变。必须在完成对一个被测对象（注：不要理解成一个被测件）的测量后，才允许调整。
　　第三，所谓的完成一个被测对象的测量，是指完成一组完整的首尾衔接连续的测量过程。包括完成一个被测截面的测量以及完成首尾衔接的相互垂直的截面的测量。假设被测平板是矩形ABCD，AC和BD为对角线，则AB、BC、AD、DC、AC、BD分别视为一个独立的被测对象。如果连续测量ABC或ADC，则ABC和ADB也分别是独立的被测对象。
　　综上所述，本人认为“清零”要么是为了计算方便，要么是不允许，并不影响最终测量结果，因此，本人建议只要不是检测水平或铅锤位置的误差，使用节距法检测平直度误差，任何时候都没有必要去调整零位。

谢谢两位老师的解答 我的问题就是在对角线布点测量中 第一步对水平仪桥板调整好，对数字水平仪清零（这里的清零是对水平仪数值的清零 并不是平板的真正水平零点）进行对角线的测量，例如上面老师说的一平板ABCD 进行AC BD测量 第二步进行其他边的测量比如测AB  DC 那么这时桥板跨距要调整好，这时水平仪清零影响结果吗，本人对节距法中对角线布点的公式看了，对一个测量直线上的点到这条线上两端点连线的距离计算是每条直线截面相互独立的，而在计算平板上各点到对角线确定的平面的距离时用到了各测量直线截面的起始点数据，所以我觉得对平板检测前应尽量调平平板（尽量），在检测高等级平板时，00级 0级（国家标准中最高为0级）时，检测开始后不能调清 水平仪示值，桥板方向应同向 跨距调整都应减少桥板带来的不确定度分量，通过多次数字水平仪0.001mm/m分度的检测600*800花岗岩平板，检测过程中水平仪不能调

看了4楼的文字描述，我对“清零”的说辞基本搞明白了。楼主所谓的“清零”就是“水平仪数值的清零”，使其显示数值为“0”。此“清零”与受检平板是否处于水平位置，以及水平仪是否在水平零位都没有任何关系。

       下面，本人对电子水平仪的情况做一个简略的介绍：电子水平仪按照其心脏部分传感器一般可分为以下三种，电容式、电感式和电阻式。我们国家在上个世纪的60年代曾由XX水平仪厂生产过电阻式电子水平仪，后来，电阻式电子水平仪逐渐被淘汰，该厂在70年代后期已经停产，估计现在用户手中的该类水平仪已经基本上没有了（山东就1台），另外还有XX量具厂试制过该结构的电子水平仪，但并没有投产，应该属试制失败吧；电感式电子水平仪国内没有生产厂家，现在用户使用的全部是进口产品，其显示方式一般为指针或数字块棘轮蹦字，主要生产国家为瑞士或美国，该类水平仪应该也非常少。那么现在被大量使用的就是电容式电子水平仪。我们国家现在生产的电容式电子水平仪为数字显示方式的，分模拟数字线路（SDS型）和纯数字线路的（DL型），而国外（主要是瑞士维拉）生产的电容式电子水平仪则全部为数字显示方式的纯数字线路的，模拟数字线路的已经被更新换代。

       国内生产的模拟数字线路（SDS型）电子水平仪“清零”需使用调零旋钮，一般调整范围为20圈；纯数字线路的（DL型）电子水平仪“清零”为按键调整，可任意位置“置0”。这里使用“清零”的文字描述主要是与楼主一致起来，该“清零”与受检平板是否处于水平位置，以及水平仪是否在水平零位都没有任何关系，它只是使水平仪的显示数值为“0”。进口的瑞士维拉电容式电子水平仪，全部为数字显示方式的纯数字线路的，其“清零”为旋钮调整或按键调整两种，按键调整的也可任意位置（数值）“置0”。另外，该瑞士产的电容式电子水平仪还有一个自动调整水平零位的功能，即将该按键按下，显示屏显示不断变化的曲线，当最后该曲线变化为直线时，即认为已调整至水平仪的水平零位，且数字显示为“0”，对于此功能，本人尽管有疑问，但由于接触太少，对其结构不熟，所以不想妄加评论。另外，瑞士生产的电子水平仪还将蓝牙技术、无线遥控、显示屏旋转、无线外置等技术给以了使用，这些，国内的产品应该还处于一个试制摸索阶段。

      当前，国产或进口的电容式电子水平仪存在的问题，主要是零位的飘逸（非零值误差），以及水平仪水平倾斜给示值带来的变化和影响，此变化和影响，做为国内的生产制造商只能以取消下V型工作面来给以回避，包括规程JJG103-2005也只能在【4.1.4  以V形工作面绕水平心轴倾斜士5°时，示值变化量应不超过10Δ。】而实际上，该变化量一般会远大于该项技术要求，这也许就是该电容式电子水平仪的一个先天性不足吧。

      本人上面谈到的这些，只是为了让大家对使用的主标准能够有一个大概的了解，进而能够正确的使用、调整和文字描述，免得出现“水平仪零位对不对丝毫不影响平直度误差检测”这样错误的说辞”。

回复 4# longzhen

　　我在3楼说过，平面度检测不是水平和铅锤位置的检测。当水平仪单独用于水平或铅锤位置的倾角检测时，其零位正确性是至关重要的。当水平仪与桥板组合用于平面度或直线度检测时，零位正确与否与平直度检测结果毫无关系。这是因为前者被测参数是角度，计量单位是微弧度或角度秒，后者被测参数是高度差，计量单位是微米。
　　你说的第一步“进行AC、BD测量 第二步进行其他边的测量”，其实这就是对角线布点形式的采点。“对一个测量直线上的点到这条线上两端点连线的距离计算是每条直线截面相互独立的”这句话的正确解读是：一个截面上的各点高度测量就是一个独立的测量过程，通过累积的方法将各点的高度值统一到截面第一点为测量基准的高度，再用旋转法使两端点等高。
　　而第二步“在计算平板上各点到对角线确定的平面的距离时用到了各测量直线截面的起始点数据”，这就是在做“统一测量基准”的工作。平板检定规程的做法是将测量基准统一到对角线截面的同一个提取点（交点），因此在计算两条对角线上的受检点高度时要减去交点两次测量的高度差，这样也同时确定了4个角点相对于中心点的高度。然后再将四边的两端点与相应四个角点的高度统一，从而确定四边各受检点相对于中心点的高度。以同样方法确定其它截面受检点相对于中心点的高度。这样就将各点高度统一到以中心点为同一个测量基准了。然后便可转入第三步平面度误差评定。
　　第三步平面度评定时，因为各点高度值已经是使用了对角线平面，若规定以对角线平面为评定基准时，各点高度的最大值与最小值之差就是被检表面平面度误差。如果规定以最小二乘平面或三远点平面、最小包容平面为评定基准时，可在第二步统一了测量基准的高度值基础上再利用旋转法或作图法、解析法加以评定。
　　为了尽量减少测量误差，“对平板检测前应尽量调平平板”是必要的。这里的“调平”是指调整平板被检表面，使其尽量与自然界水平面平行。如果平板表面与自然界水平面倾斜角过大，在移动桥板时，虽然测量者竭力想让其按规定的直线方向移动，但和规定的直线方向总会有一定的夹角，给测量结果带来测量误差。所以规程规定了“重复测量变动量”，重复测量变动量不能大于平面度允差的1/6，否则就必须再次精调平板水平后重新检测。

谢谢“规矩湾锦苑”“xqbljc ”老师的解读和回答，我通过你们的回答搞明白了，（第二步“在计算平板上各点到对角线确定的平面的距离时用到了各测量直线截面的起始点数据”）平板的四边用到的是对角的四点，这四边测量前对水平仪数值清零与否不影响平面度的评定，然而关键在于中间的截面测量时用的始点数据在四边上，所以说四边中如果各边测量前把水平仪清零直接影响到了平板中间截面受检点到基准平面的评定

回复 7# longzhen


    “平板的四边用到的是对角线的四端点，这四边测量前对水平仪数值清零与否不影响平面度的测量和评定”，楼主这段话文字描述是正确的。“然而关键在于中间的截面测量时用的始点数据在四边上”的文字描述就不对了，应该为“中间的截面评定时用的始、末点数据在四边上”，当然这个四边上各点数据都是相对于对角线评定基面来讲的平面度，而非测量所得的原始数据。所以说四边中如果各边测量前把水平仪清零与否不影响平面度的测量和评定。

是影响的，我把公式已经核算过几次，对平面度结果影响在0级平板中还是挺大的，“中间的截面评定时用的始、末点数据在四边上”，是这样，但你如果在测量每条边前把数值清零和不清零两种情况，在使用公式时
任一被测截面上各测量点对理想平面的偏差s:(线值)按式(4)计算:

是有影响的

回复 9# longzhen

　　8楼说的是正确的。平板的四边用到的是对角线的四端点，四个端点的高度已经统一到以中心点为测量基准的高度上来了，四边的各受检点也通过四个端点统一到以中心点为基准的高度上了。接下来是通过统一了测量基准的四边的受检点高度将中间的各截面受检点高度值也统一到以中心点高度为测量基准。其做法就是让中间截面的始、末点的高度测得值通过计算使其与在四边上的对应点的高度值相等。各受检点的高度值最终都要统一到以中心点高度为同一个测量基准来讲的高度，而非测量所得的原始数据。因此和其它截面的测量完全一样，中间截面各受检点测量时是否调整零位除了仅仅与计算是否方便有关外，与平面度的检测和评定最终结果毫无关系。

回复 10# longzhen


    “是有影响的”的话讲出来了，本人也已经注意到了，但与此话相关的理由没有跟上啊。JJG117-2005规程中的公式(4)是计算桥板跨距的计算公式，与“是有影响的”没什么关系。

     文字描述没有将要说的东西讲清楚，我还是猜测着回复几点吧：

     1.“中间的截面评定时用的始、末点数据在四边上”，但其中点与对角线为同一个点，属重复点，在评定所得平面度数值不同时，要考虑重复测量变动量应满足规程中的公式（2）   Δc≤1/6Fm；

     2.如果重复测量变动量满足 Δc≤1/6Fm，则该重复点的平面度数据取对角线交点的数据，而不是取中间的截面中点经计算所得的平面度数据；

     3.“清零”事情的所谓影响，与平板的准确度等级应该没有什么关系，不可能对1级影响小，对0级影响就大。

     由于是猜测着回复，观点仅供参考，请谅解。

刚写好的帖子，不知什么原因，又无法上传了，且内容也丢失了，有时间时再补写吧。

      

     图片中文字内容：
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12楼老师说的对，11楼老师最后是不对的，在段时间新平板规程征集意见时我也提过，讨论说的是在整个检测过程中不调整水平仪是能做到的，但桥板跨距是必定要调整，跨距调整其相当于水平仪也有变化，因为桥板不可能在任何一个位置平行度不变，对于检测中间直线截面时，变化的是代入公式的起点数据，而终点数据是用来与起点做差的。

14楼说的下面这句话是非常有道理的，也是思考后才能说出的话，那就是“桥板跨距是必定要调整，跨距调整其相当于水平仪也有变化，因为桥板不可能在任何一个位置平行度不变”。

       14楼的上述话语解读就是：使用小角度测量仪器，以“节距法”进行的平直度测量，当采用对角线布线布点方式时，每个截面测量完成后，当测量另一个截面前，可以对水平仪进行调整。如果不调整，但由于各个截面的长度不同，也可能要对桥板跨距进行调整，而跨距调整也相当于水平仪也有变化。所以，测量过程中的水平仪调整问题，在不加任何前提的情况下，就武断的讲什么：“测量过程中”.....“不允许作任何调整”的说辞，是完全错误的论述，其原因就是由于对测量原理不清楚所导致的。

       当然对于使用小角度测量仪器，以“节距法”进行的平直度测量，当采用方格布线布点方式时，由于是采用等跨距测量，所以不存在桥板跨距的调整，再加上测量的全过程不得对水平仪进行调整，则通过起始点的水平面这个测量基准将一直不被改变，故方格布线布点方式只适用于水平仪进行测量，而不适用于自准直仪进行测量，仪器的使用方面受到了限制，这也就是JJG117-2005规程优先推荐对角线测量方法的原因之一。

       综上所述，使用水平仪，在测量的过程中是否允许对水平仪进行调整的问题，是有布线布点方式等前提要求的，否则，就是错误的“半截话”。

回复 14# longzhen

　　对角线布点方式不能实现等跨距测量，因此“桥板跨距是必定要调整”的，“桥板不可能在任何一个位置平行度不变”的说法也是对的，但跨距调整的是桥板，对水平仪没有任何影响。如果一定说有影响，也只是因为水平仪已经作为组合测量设备的显示器，桥板跨距的调整对组合测量设备显示器的分度值产生了影响。分度值计算公式是c＝τ·L，只要将桥板跨距L（以mm为单位）乘以水平仪原来的分度值τ（以mm/m为单位)即可，得到的分度值c 以μm为单位。
　　各受检点相对于其前一个受检点的高度值就是显示器上读得的格数ai乘以新的分度值c，后续的计算丝毫不受任何影响。除了计算是否方便的问题之外，平面度最终测量结果和水平仪的零位调整与否又有什么关系呢？

说“跨距调整的是桥板，对水平仪没有任何影响”话的人，应该是没有做过实际测量吧？当桥板被调整后，不管是固定的还是可调的，由于桥板上下工作面的平行度发生了变化，水平仪的数值显示肯定也就相应的发生了变化，这不就相当于对水平仪调整了吗？！所以，14楼的说法是正确的。

问： 1.在日常检定过程中，有时会遇到客户的平台没有采用专用支架支撑，只是简易的放置在一个较稳固的桌面上，请问在这中情况下各位是怎么处理这种现场情况的？
   2.有时发现不同的人员检定平板时，平板的平面度重复性比较大，在检定过程中主要影响因素有那些？

　　17楼说对了，“当桥板被调整后，不管是固定的还是可调的，……，水平仪的数值显示肯定也就相应的发生了变化”。但是有一点要搞清楚的是“桥板上下工作面的平行度”并没有发生变化，发生变化的仅仅是桥板跨距L。
　　水平仪的数值显示之所以发生变化正是因为桥板跨距的变化，跨距的变化使得组合测量系统显示装置分度值发生了变化。桥板与水平仪的组合测量系统显示装置的分度值计算公式是c＝τ·L，其中L为桥板跨距（以mm为单位），τ 为水平仪原来的分度值（以mm/m为单位)，c为分度值（ 以μm为单位）。桥板的上工作面没有进行丝毫的研磨，桥板两个支撑的高度也不能进行丝毫调整，桥板上下工作面的平行性并没有改变，人们对水平仪也没必要进行丝毫的调整。

楼上某位很是无奈的承认“17楼说对了”，那就是“当桥板被调整后，不管是固定的还是可调的，由于桥板上下工作面的平行度发生了变化，水平仪的数值显示肯定也就相应的发生了变化，这不就相当于对水平仪调整了吗？！”，但对“由于桥板上下工作面的平行度发生了变化”给以了省略，并坚称“桥板上下工作面的平行度并没有发生变化”。如此肯定后再给以否定的逻辑，应该是把楼上某位自己给否定了，这属贻笑大方吧。

       “当桥板被调整后”，是固定桥板的为了更改跨距尺寸，必然要更换另一尺寸的桥板，那么两个不同尺寸的桥板要加工的上下面平行度完全一样，估计大家伙及楼上某位自己也不会相信吧？！是可调桥板的为了更改跨距尺寸，必然要改变跨距，在改变跨距的调整过程及重新紧固的操作中，桥板的上下面平行度完全一样，估计大家伙及楼上某位自己也不会相信吧？！应该不需要再多讲什么了。

         楼上某位可以肯定他人“说对了”，但又对肯定内容的核心部分给以否定，这思维能力和逻辑确实让人无法恭维，不屑于搭理就是了。

19楼，20楼，咱们讨论点儿新鲜的。请问两位对用坐标机测量平板的平面度怎么看？个人认为，节距法测量的方法误差比较大，有很多说不清的影响因素，就重复性而言，坐标机测平板明显优于节距法。

回复 20# xqbljc

　　为什么要更换另一尺寸的桥板？难道就不能用一个可调跨距的桥板代替一堆固定跨距的桥板吗？另外，即便是更换了桥板，桥板上下工作面平行度发生了改变，同样也更换了被测对象，测量另一个受检截面了。平直度检测的被测对象是各受检点的高度差，不是角度差，这个平行度的改变虽然改变了角度，但并不影响相对高度的检测，对平面度的检测结果也是丝毫不产生影响的。

回复 21# 深圳渔民

　　21楼提出了坐标机测量平板的平面度的方法，这肯定是一个很好的方法。和节距法相比除了经济投入无法相比之外，在测量准确度方面不能说谁好谁坏，这要看各自选择的测量设备自身准确性。
　　前面说过平直度误差检测的三步曲是：第一步选择布点方式对受检点采点读数，第二步统一测量基准（已经使用了同一个测量基准的无第二步），第三步用规定的理想平面评定平直度误差。平直度检测的对象是各受检点的高度，计量单位是μm。不管使用什么方法检测，第三步平直度误差评定都是必须的，也是完全相同的，不同之点仅在于第一步的采点方式和由此引发的第二步测量基准需不需要统一。
　　坐标机测量平板平面度的方法直接测量的就是各受检点高度，其第一步使用了GB/T24630.2 -2009平面度规范操作集规定的6种布点提取方案（常说的布点方式）中的第6种“布点提取方案”，直接采点，且以“机器坐标系”高度零点为同一个读数参考对象读取检测数据。因此测量数据可以在完成第一步采点以后直接进入第三步“平直度误差评定”，这就是坐标机测量平板的平面度的方法的最大优势。
　　节距法虽然通过桥板与小角度仪的组合也是直接测量各受检点高度，但测量基准却并不是同一个。节距法中每个受检点的高度都是相对与其其相邻的前面那个受检点读取的，因此在进入第三步平直度误差评定之前必须增加一步用测量数据累积的方式“统一测量基准”的过程。

在平板平面度检测过程中，当采用对角线布线布点方式时，需更换或调整不同跨距的桥板，同一个某位在19楼的说辞是“桥板上下工作面的平行度并没有发生变化”，但转眼中，到了22楼则说辞改为“桥板上下工作面平行度发生了改变”，提请大家注意，引号中的话是原文引用，上述两种截然不同的说辞，反映的是某位思路的紊乱及对事实的拒不接受。两种大相径庭的说辞，让自己非常后悔与这样一个自相矛盾、前后不搭、思维混乱的人来谈计量技术问题，与其能谈出什么结果来呢？所以还是停止“弹琴”的好。

        至于“平直度检测的被测对象是各受检点的高度差，不是角度差”的说辞，就不去多谈了，不测角度，何来“高度”？线值μm难道不是由所测角度经计算、换算而来的吗？如此的前后不分，原理不清，与其还有什么可谈的呢？！

回复 21# 深圳渔民


            坐标机测头是球状的，用来铲刮的平板检测这种凸凹分明的轮廓表面平面度，估计不会很准。