7. Testresultaten en presentatie
9. Controle hardstalen baakvoet
beschadigd, gelijkwaardig gemeten, ook als zij onderling
enigszins in dikte verschillen. Ook maakt het systeem
geen onderscheid tussen strepen met strakke of rafelige
randen. De benodigde elektronische schakelingen zijn
deels ontworpen door medewerkers van de sectie Micro
techniek van de Faculteit Werktuigbouwkunde en nader
hand verbeterd en uitgebreid door de elektronicus van de
eigen faculteit met enige consultatie van de Centrale
Elektronische Dienst (CED) van de TU. Zo worden onge
wenste triggersignalen uitgefilterd als er geen baakstreep
in zicht is (het spanningsverschil van beide dioden is dan
ook nulOok wordt de mogelijkheid geschapen om witte
baakstrepen op een donkere achtergrond te detecteren
(meetfilosofie van de MD) en om met een enkelvoudige
diodeschakeling zwart-wit overgangen te meten (zoals
voor de gewone E-baak of voor de code-baak van het
waterpasinstrument NA 2000).
6. Referentie-invarbaak
Om het gehele meetsysteem periodiek te vergelijken, is
een referentiebaak van 3 meter lengte in eigen beheer
gebouwd. Hiermee kunnen ook eventuele effecten van
elastische vervorming van onderdelen van de meetbrug
worden gecontroleerd. De referentiebaak bestaat uit een
kokervormig aluminium profiel met een vrijwel wrijvings
loos horizontaal opgelegde invarstrip en voorzien van een
cm-streepverdeling. Deze strip wordt strak gehouden
door een veer onder een spanning van 30N met een zeer
lage veerconstante van 0,5N per mm. Deze baak wordt
ter plaatse zorgvuldig bewaard op een console aan de
muur, waar de spanning kan worden gecontroleerd met
een gewicht van 30N en zonodig bijgesteld.
De referentiebaak kan samen met het lengtemeetsys
teem Heidenhain worden nagemeten (geijkt!) met een
gehuurde laserinterferometer (precisie beter dan 0,1
per meter); hiertoe zijn voor de meting van het afstands-
verschil twee tripelprisma's op het uiteinde van de baak
(Abbe-principe) respectievelijk op de meetbrug aange
bracht (zie de gestippelde stralengang in fig. 3). Hierbij
gevonden afwijkingen dienen uiteraard te worden ver
werkt in elke praktijkmeting, rekening houdend met het
temperatuurverschil tussen ijkmoment en meettijdstip.
De referentiebaak dient derhalve als semi-absolute maat
voor de kalibratiebank.
Zeer recent is voor de eerste maal de bovengenoemde
vergelijkingsmeting in heen- en teruggang uitgevoerd
met een laser-interferometer (fa. Spindler Hoyer). Deze
heeft systematische verschillen met de Heidenhain-
waarden opgeleverd binnen het interval - 8 tot 7 en
met een niet geheel lineair verloop. De analyse hiervan is
nog gaande en de correcties zullen waarschijnlijk per cm
worden toegepast. Metingen met de referentie- en ook
praktijkbaken hebben aangetoond, dat de herhalings
nauwkeurigheid (repeatability) van metingen bijzonder
hoog is, ook wanneer enkele maanden tussen deze
metingen liggen: de met het verwerkingsprogramma be
rekende standaardafwijkingen in de enkele meting (uit
zes herhalingen) bedroegen 1,0 tot 1,5 ^m. Bij heen- en
terugmeting gaf de verschilberekening een spreidings
histogram van ongeveer -4 tot +4 ^m met een ge
middelde van 1 a 2 ^m.
Met een middelingsprogramma wordt in de praktijk
steeds een tabel met correcties (in 0,001 mm) ten opzich
te van het eerst aangemeten streepje geproduceerd.
CORRECTIEGRAFIEK aug28g1.gem
o
O
JE,
o
O
O
m
o
o
0
afstand (mm)
Fig. 5. Correctiegrafiek (baak niet geschikt voor waterpassen met
grote hoogteverschillen).
Desgewenst is een correctiegrafiek (fig. 5) en een dis
kette te verkrijgen, waarmee door invoering in het veld-
geheugen de baakaflezingen in het terrein direct kunnen
worden gecorrigeerd. De correctietabel maakt deel uit
van het kalibratierapport, waarin alle relevante gegevens
voor de opdrachtgever/gebruiker zijn vermeld (fig. 6).
Het zogenaamde onzekerhedenbudget is voorlopig ge
sommeerd tot een bedrag van 0,003 mm 0,003 mm/m
(2 sigma); dit is dus 0,012 mm op 3 meter baaklengte.
8. Additionele toepassing
Aan de meetbank is links van de detector en in de meetas
een verticale microscoop gemonteerd met een vergroting
van ongeveer 18x, een gezichtsveld van 10 mm, voorzien
van een kruisdraadplaatje (sjabloon) met horizontale
schaalverdeling (schaalwaarde ongeveer 55 Per
schaaldeel). Behalve voor de zorgvuldige observatie van
baakstreepjes (waaraan is een misser in de meting te
wijten geweest?) kunnen hiermee streepverdelingen op
linealen worden gekalibreerd met een visuele, hand
matige instelling en incrementele telling door de Heiden-
hain-lineaal. Op deze wijze is van de Breithaupt-compara-
toruitrusting (bedoeld voor het nameten van een 2 meter
invar-basisbaak ten behoeve van de indirecte optische
lengtemeting) de 2 meter lange invarstaaf met eind
strepen gecontroleerd met een precisie van 0,02 mm.
Ter aanvulling van een streepjesmeting is naast de
kalibratiebank de mogelijkheid geschapen om van een
maximaal 3 meter lange baak in horizontale ligging de
hardstalen voet te controleren zowel op vlakheid als op
haakse ligging ten opzichte van de beide zijkanten van
het baakhuis (bevestigingsplaats van het doosniveau).
Kwalitatief kan een snelle algemene indruk van de haaks
heid worden verkregen door een aanwezige, zeer goede
achtervlakspiegel vervaardigd uit planparallel glas (vlak
heid 0,5 boogminuut) tegen de baakvoet te plaatsen en
aan de top van de baak het spiegelbeeld te observeren
(met een 2 of 3 meter baak is hiermee al een knik van
minimaal 2 boogminuten te zien).
Kwantitatief kan met een meetklok en taster (aflezing op
0,01 mm), bevestigd in een bewegingsmechanisme, de
oppervlakte van de baakvoet worden afgetast in een hori-
NGT GEODESIA 91-10
423
