垂準儀的一測回垂準測量標準偏差是垂準儀Z為重要的指標之一。
在規(guī)范中測量一測回垂準測量標準偏差的方法是：將垂準儀按對徑180°測量其十字絲所在的位置，然后取兩次值的平均，這樣就得到這根對徑線的中心位置(從上面的討論可知這個中心對應的是機械軸延長線的位置)，這是一個測回。然后每旋轉垂準儀45°，重復以上操作，共測四個測回，這樣就得到了四個中心點，這四個中心點表示的是垂準儀的機械軸相對于基座在不同位置時機械軸延長線的位置。如果垂準儀的機械軸系十分理想的話，從上面的討論可知，光軸將繞機械軸做圓錐(因機械軸與光軸不同軸)運動，其橫截面是規(guī)則的圓。
四根對徑線的中心重合在一點，這是Z理想的狀態(tài)。實際中的軸系總存在一定的加工誤差和間隙，加之工作環(huán)境的因素，故在轉動豎軸的過程中，橫截面將不再是標準的圓，這樣四根對徑線的中心將不再重合。
對測得的對徑中心點計算標準偏差就可以得到一測回垂準測量標準偏差?？梢娝从车氖谴箿蕛x機械軸或補償器的穩(wěn)定程度，而不能反映出機械軸與鉛垂線的重合程度。當軸系較差時，就有會出現(xiàn)較大的標準偏差。即使軸系處于理想狀態(tài)，仍然不會影響豎軸和光軸的鉛垂度。