钢尺量距的误差分析及注意事项
1.主要误差来源
(1)尺长误差
用未经检定的钢尺量距,则丈量结果含有尺长误差。这种误差具有系统积累性。即使钢尺经过检定,并在成果中进行了尺长改正,但是还会存在尺长的残余误差。
(2)温度变化的误差
尽管在丈量结果中进行了温度改正,但距离中仍存在因温度影响而产生的误差,这是因为温度计通常测定的是空气温度,而不是钢尺本身的温度。夏季白天日晒致使钢尺的温度大大高于空气温度,相差可达10℃以上,这个温差对于30m钢尺产生的误差将达到:αl△t=0.000012×30×10=0.0036(m)=3.6(mm)。
(3)拉力大小会影响钢尺的长度
根据胡克定律,若拉力误差50N,对于30m钢尺将会产生1.7mm的误差。故在精密量距中应使用弹簧秤来控制拉力。
(4)尺子不水平的误差
直接丈量水平距离时,如果钢尺不水平,则会使所量的距离增长。对于30m钢尺,若目估水平而实际两端高差达0.3m时,由此产生的误差为:
(5)定线误差
定线时中间各点没有严格定在所量直线的方向上,所量距离不是直线而是折线,两点间的折线总是比直线长。对于30m长的钢尺,若两端各向相对方向偏离直线0.15m,则将使所量距离增长1.5mm。
(6)钢尺垂曲和反曲的误差
在凹地或悬空丈量时,尺子因自重而产生下垂的现象,称为垂曲。在凹凸不平地面丈量时,凸起部分将使尺子产生上凸现象,称反曲。此类误差与前述尺子不水平误差相似,但影响较大。例如,钢尺中部下垂0.3m,对30m钢尺将产生6mm的误差[因为30-2×。
(7)丈量本身误差
包括钢尺刻划对点误差、测钎安置误差和读数误差等。所有这些误差是偶然误差,其值可大可小,可正可负。在丈量结果中会抵消一部分,但不能全部抵消,故仍然是丈量工作的一项主要误差来源。
2.钢尺量距注意事项
为了保证丈量成果达到预期的精度要求,必须针对上述误差来源,注意以下事项:
1)钢尺应送检定机构进行检定,以便进行尺长改正和温度改正。
2)丈量前要弄清钢尺的刻画注记及零点位置。读数应仔细,防止读尺出错。
3)丈量时应将尺子抬平、拉紧拉直,拉力要均匀,前后尺手要配合好。
4)钢尺前后端要同时对点、插测钎和读数。
5)用测钎标志点位,测钎应竖直插下,并应在钢尺的同一侧插测钎。
6)定线要力求正确,使尺段各分段点均位于测线方向的直线上。
7)需加温度改正时,最好使点温度计测定钢尺的温度。
8)读数应准确无误,记录应工整清晰,记录者应回报所记数据,以便当场校验。
3.爱护钢尺和使用工具应注意的事项
1)钢尺性脆、容易折断,丈量时严防钢尺扭曲打结。如出现扭曲或打结现象,应细心理直,不得猛拉,以防断裂。
2)钢尺不得在地面上拖拉,以防磨坏尺面;也不得在水中拖拉,以防锈蚀。
3)严防钢尺受车轮碾压,以防折断。当量距越过公路时,要有专人招呼来往车辆暂停,并迅速丈量,以免影响交通。
4)钢尺沾水,应用软布或棉纱擦干。
5)丈量完毕,用软布或棉纱擦拭钢尺,将黏附的尘土擦去,再涂少许凡士林或机油,以防生锈。
6)垂球线要常换,防止丈量时折断,丢失垂球。在草地上丈量,更要注意垂球遗失。
7)不准用垂球尖、斧子刀刃凿打地面,损坏球尖和刀刃。
8)不准用花杆当标枪投掷或做武器打闹嬉戏。
9)收工时,要点清所带工具,防止丢失。
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