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垂准仪的一测回垂准测量标准偏差是垂准仪Z为重要的指标之一。
在规范中测量一测回垂准测量标准偏差的方法是:将垂准仪按对径180°测量其十字丝所在的位置,然后取两次值的平均,这样就得到这根对径线的中心位置(从上面的讨论可知这个中心对应的是机械轴延长线的位置),这是一个测回。然后每旋转垂准仪45°,重复以上操作,共测四个测回,这样就得到了四个中心点,这四个中心点表示的是垂准仪的机械轴相对于基座在不同位置时机械轴延长线的位置。如果垂准仪的机械轴系十分理想的话,从上面的讨论可知,光轴将绕机械轴做圆锥(因机械轴与光轴不同轴)运动,其横截面是规则的圆。
四根对径线的中心重合在一点,这是Z理想的状态。实际中的轴系总存在一定的加工误差和间隙,加之工作环境的因素,故在转动竖轴的过程中,横截面将不再是标准的圆,这样四根对径线的中心将不再重合。
对测得的对径中心点计算标准偏差就可以得到一测回垂准测量标准偏差。可见它反映的是垂准仪机械轴或补偿器的稳定程度,而不能反映出机械轴与铅垂线的重合程度。当轴系较差时,就有会出现较大的标准偏差。即使轴系处于理想状态,仍然不会影响竖轴和光轴的铅垂度。