Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


»змерение линий мерными приборами




 

 

»змерение линий состоит в том, что мерный прибор (ленту, рулетку) последовательно откладывают между начальной и ко≠нечной точками измер€емой линии.

»змерение производ€т в такой последователь≠ности.

–екогносцировка, т. е. предварительное озна≠комление с местностью. ѕри рекогносцировке намечают на местности положение линий, подлежащих измерению. Ћинии стараютс€ располагать так, чтобы услови€ дл€ измерений были наиболее благопри€тными.

¬ешение линии,т. е. установка вешек в створе линии. —твором называют вертикальную плоскость, про≠ход€щую через конечные точки линии.

ѕри подготовке створа линии к измерению ее концы фиксиру≠ют коль€ми, штыр€ми, обрезками труб и т. д.; расчищают полосы шириной 1,5...2,0 м от растительности и остатков снесенных стро≠ений; забивают коль€ или штыри в местах перегибов местности. ƒо измерени€ линию обозначают на местности (примерно через100м) вешками Ц дерев€нными или металлическими кругл€ка≠ми с равномерной €ркой красно-белой окраской и заостренными концами. ¬ехи устанавливают либо Ђна глазї, либо с помощью оптической зрительной трубы с такой частотой, чтобы при на≠хождении мерщика у одной из них обеспечивалась видимость двух смежных. ¬ешение Ђна глазї менее точно, чем с помощью опти≠ческой трубы с увеличением, однако его точность вполне доста≠точна, если измерение делать мерной лентой со шпильками.

¬ешение Ђна глазї (рис. 30, а)выполн€ют приемами Ђот себ€ї и Ђна себ€ї. ѕри вешении Ђот себ€ї один мерщик становитс€ на исходной точке, а на конечной точке второй мерщик устанавливает веху≠ 7 такой высоты, чтобы она была видна с исходной точки.

¬торой мерщик по створу на рассто€нии не более 100м от начала устанавливает веху 4, перемеща€ ее перпендикул€рно створу до совпадени€ ее с вехой 7 на конечной точке.  оманды о смеще≠нии устанавливаемой вехи в створ подают отмашкой руки.

 

 

 


–ис. 30. ¬ешение линии:

а Ц профиль и план; б Ц измерение линии; 1,4,7 Ц вехи; 2,5 Ц шпильки;

3,6 Ц замеры

 

 

ѕри вешении Ђна себ€ї мерщик выставл€ет вешку или уклады≠вает мерную ленту в створе двух других вех, име€ их перед собой.

»змерение линии (рис. 30, б)выполн€ет бригада из двух че≠ловек. Ћенту разматывают с кольца. ѕередний мерщик (ћѕ) с дес€тью (п€тью) шпильками прот€гивает передний конец ленты и по указанию заднего мерщика (ћ«) укладывает ее в створ из≠мер€емой линии. «адний мерщик совмещает начальный штрих зад≠него конца ленты с началом линии, вставл€€ в вырез ленты шпиль≠ку. ѕередний мерщик встр€хивает ленту, нат€гивает ее Ђот рукиї силой около 98 Ќ и в вырез на переднем конце вставл€ет шпильку. «атем ћ« вынимает зад≠нюю шпильку, ћѕ снимает со шпильки ленту, и оба перенос€т ее вперед вдоль линии. ƒойд€ до первой шпильки, ћ« закрепл€ет на ней ленту, ориентирует ћѕ, выставл€€ его руку со шпилькой и лентой в створ линии по передней вехе 7. «атем работа продол≠жаетс€ в том же пор€дке, что и на первом уложении ленты. ÷елое уложение ленты называетс€ пролетом.

 огда все 11(6) шпилек будут выставлены, у ћ« окажетс€ 10 (5) шпилек. «адний мерщик передает переднему все собранные шпильки. »змеренный отрезок будет равен 10 l 0, что при 20-метро≠вой длине ленты равно 200м. „исло таких передач записывают в журнал измерений. —юда же записывают результаты измерени€ неполного пролета: от последней шпильки в полном пролете до конечной точки линии.

ƒл€ контрол€ линию измер€ют вторично, при этом мерщики мен€ютс€ местами, а за начало измерений принимают бывшую последней точку при измерении линии Ђпр€мої.

„тобы избежать грубых погрешностей при измерении, выпол≠н€ют следующие действи€: 1. подсчитывают, сколько шпилек у ћ« и ћѕ, чтобы удостоверитьс€, что в сумме они составл€ют комплект. 2. —лед€т, чтобы при измерении остатка отсчет выпол≠нилс€ от заднего конца ленты. 3. ѕри отсчитывании делений на середине ленты след€т, чтобы лента не быта перекручена, так как при этом можно спутать число целых метров. Ќапример, вме≠сто 6м отсчитать 9м, вместо 9 - 11м.

»змеренную 20-метровой лентой длину линии D вычисл€ют по следующей формуле:

 

 

D = 200N + 20(п Ц 1) + r,

 

где N Ц число передач шпилек; п Ц число шпилек у ћ3; r Ц остаток.

«а окончательное значение принимают среднее арифметичес≠кое от измерений Ђпр€мої и Ђобратної. »змерени€ считают вы≠полненными правильно, если раcхождение результатов измере≠ний Ђпр€мої и Ђобратної не превышают:

1:3000 от измеренной длины Ц при благопри€тных услови€х измерений (например, твердое покрытие);

1:2000 Ц при средних услови€х измерений (например, ровна€ поверхность грунта);

1:1000 Ц при неблагопри€тных услови€х измерений (например, болотиста€, кочковата€ заросша€ местность, снег и т. д.).

»змерени€ линий рулеткой производ€т аналогично. ќднако фиксаци€ концов измеренных отрезков при работе рулеткой должна выполн€тьс€ более точно (вешкой, иглами, остроотточенными карандашами и т. д.).

»змерение линий шкаловыми лентами с повышенной точностью производ€т по коль€м, которые вбивают в грунт под шкалами. Ќат€жение мерного прибора осуществл€ют силой 98 Ќ с помощью пружинного динамометра.  онцы отрезков линии на коль€х фиксируют булавками и произ≠вод€т отсчеты по передней (ѕ) и задней (3) шкалам. ѕосле каждой пары отсчетов ленту сдвигают. ¬ зависимости от требований к точности производ€т две или три пары отсчетов. ќ правильности отсчетов суд€т по разност€м (ѕ - 3).

—равнение значений длин отрезков, измеренных в пр€мом и обратном направлени€х D пр и D обр позвол€ет обнаружить грубые промахи в измерени€х, например, просчеты в целое число отложений мерного прибора. Ќазад

 

¬џ„»—Ћ≈Ќ»≈ ƒЋ»Ќџ Ћ»Ќ»»

ѕри вычислении длин линий в результат измерени€ ввод€т поправки, которые исключают вли€ние система≠тических погрешностей.

ѕоправкаD к за компарирование мерного прибора. ѕри измерении линий фактическа€ длина мерного при≠бора отличаетс€ от номинала на величину поправки за компарирование
l = l0 + ∆ l к. ќцифровка мерного при≠бора соответствует номиналу, поэтому результат измере≠ни€ остатка обозначим через r 0. ¬ этом случае фактиче≠ска€ длина остатка r за счет поправки за компарирование изменитс€ на величину, пропорциональную длине остат≠ка, т. е.

 

r = r 0 + (∆к/ l 0) r 0 (26.1)

 

јналогичное равенства можно записать дл€ отрезка, чь€ длина кратна номинальной длине ленты l 0

 

D = n(l 0 + ∆ l к), (26.2)

 

где n Ц число целых мерных лент, отложенных в процессе измерени€ отрезка.

ѕолна€ длина линии запишетс€ как сумма (24.1) и (24.2)

 

D = n(l 0 + ∆ l к) + (r0 + r 0). (26.3)

 

–аскроем скобки и перепишем формулу (24.3) в несколько ином виде

D = (n l 0 + r 0) + к. (26.4)

¬еличина (n l0 + r 0) Ц эта длина линии, вычисленна€ с номинальным значением длины мерного прибора. ќбозначив ее через D 0, запишем

D = D 0 + (D 0/ l 0)∆ l к.

¬еличину

D к = D Ц D 0 = (D 0/ l 0)∆ l к

называют поправкой в длину мерного прибора за компарирование.

 

ѕоправкаD t за температуру мерного прибора. ѕри измерении линий температура мерного прибора t обычно отличаетс€ от температуры компарировани€ t 0. ¬ этом случае длина мерного прибора равна

 

l = l 0 + α(t Ц t 0) l 0

где αЦ коэффициент линейного расширени€ материала мерного прибора (дл€ стали α= 12,5.10-6).

—оответственно изменитс€ длина остатка

 

r = r 0 + α(t Ц t 0) r 0.

— учетом предыдущего соотношени€ получим уравнение, учитывающее поправку за температурное расширение прибора.

 

 

D = (n l 0 + r 0) + α (t Ц t 0) (n l 0 + r 0),

 

но n l 0 + r 0 = D 0, тогда

 

D = D 0 + α (t Ц t 0) D 0.

 

¬еличину

 

Dt = D Ц D 0 = α(t Ц t 0) D 0.

 

называют поправкой в длину линии за температуру мер≠ного прибора.

≈сли при измерении линий дл€ создани€ топографиче≠ских планов разность температур по абсолютной величине не превышает 8º, то поправку за температуру не учиты≠вают. ѕри учете поправок обычно измер€ют температуру воздуха, а не мерного прибора. ¬озникающа€ при этом погрешность мала и не вли€ет на точность измерений.

ѕри измерении длин линий на конструкци€х зданий и сооружений дополнительно учитывают температурные расширени€ конструкций. ≈сли температуру конструкций при эксплуатации обозначить через t э, то поправку за температуру можно вычислить по формуле

Dt = ∆α(t срЦ t э) D 0 + ∆ t αср D 0, (26.5)

 

где αср, t срЦ средние значени€ соответственно коэффи≠циентов линейного расширени€ и температур конструк≠ций и мерного прибора; ∆α, ∆t Ц разности коэффициентов линейного расширени€ и температур конструкций мерного прибора.

ѕоправку по формуле (26.5) учитывают при выполнении высокоточных линейных измерений на конструкци€х уникальных сооружений.

Ќа объектах массовой застройки из сборных железо≠бетонных конструкций разность коэффициентов линейного расширени€ ∆α. близка к нулю (0,5.10-6), поэтому пер≠вый член правой части равенства (26.5) мал. “огда

 

Dt = ∆ t αср D 0.

 

Ќаибольшие затруднени€ при измерени€х вызывает определение температуры конструкций, так как дл€ этого приходитс€ в них делать лунки. ѕоэтому поправки по формуле (26.5) учитывают только при возведении зданий повышенной этажности и промышленных сооружений с пролетами между опорами более 6м.

Ќа типовых здани€х массовой застройки дл€ упро≠щени€ вычислений и измерений значени€ поправок метро≠вых делений прибора привод€т к значени€м температуры эксплуатации здани€, что позвол€ет обойтись без учета температуры.

ѕоправкаD ν,h за приведение линии к горизонту. √оризонтальное положение d наклонной линии D наход€т по углу наклона v или по превышению h (рис. 31).

≈сли известен угол наклона, то из пр€моугольного треугольника ј¬— имеем

 

d = D cos ν.

 

 


–ис. 31. ѕоправка за приведение линии к горизонту

 

ѕри вычислени€х горизонтальных проложений исполь≠зуют микрокалькул€торы. ѕри отсутствии микрокальку≠л€тора дл€ упрощени€ вычислений в результаты измере≠ний ввод€т поправку

 

D ν = d Ц D = Ц D (1 Ц cos ν) = Ц2 D sin(ν /2)

 

ѕоправка за приведение линий к горизонту всегда отрицательна,, так как горизонтальное проложение всегда меньше длины наклонной линии.

ѕри углах наклона менее 10º синус измен€етс€ про≠порционально значени€м угла. ѕоэтому sin (v /2)≈ 0,5 sin v. “огда

 

D ν = Ц0,5sin2 ν

≈сли известно превышение концов измер€емой линии, то по теореме ѕифагора (рис. 31)имеем

 

D 2 = d 2 + h 2; h 2 = D 2 Ц d 2 = (D Ц d) (D + d).

ѕри вычислени€х поправки обычно удерживают две≠Цтри значащие цифры, поэтому можно прин€ть d≈D. ≈сли учесть, что ∆ Dh = d Ц D, то

 

∆D h = Ц h 2/2 D (24.6)

 

≈сли лини€ имеет перегибы ската, то поправки за приведение к горизонту вычисл€ют по част€м. ѕри этом линию разбивают на отрезки с равномерными скатами, а поправку дл€ каждого отрезка вычисл€ют раздельно по формуле (24.6).

ќкончательно горизонтальное проложение линии с уче≠том всех поправок вычисл€ют по формуле

 

 

d = D 0 + ∆ D к + ∆ Dt + ∆ D ν,h.

 

 

ѕри измерении линий могут быть допущены промахи и грубые погрешности. ќдин вид промахов (оцифровку делений) был отмечен выше. —уществует еще целый р€д погрешностей, вли€ние которых на суммарный результат измере≠ний можно существенно уменьшить. Ёти погрешности нос€т си≠стематический характер по вли€нию на результат, но случайны по величине. „тобы уменьшить их величины, необходимо учиты≠вать следующее.

1. ќтклонение концов рулетки от створа измерений всегда увеличивает измер€емую длину. „ем меньше отклон€ютс€ концы от створа, тем меньше погрешность измерени€. ѕри измерени€х дл€ многих целей укладку мерных приборов в створ производ€т с использованием оптических труб.   такому приему прибегают в тех случа€х, когда хот€т получить результат с относительной погрешностью менее 1:3000 от измер€емой длины. ќтклонени€ от створа концов 30 и 50-метровых рулеток более чем на 0,15м недопустимы.

2. Ѕольшую погрешность в измер€емую длину может внести разное нат€жение прибора при эталонировании и практической работе. —ледует избегать избыточного нат€жени€, так как тонкое полотно рулеток раст€гиваетс€, при этом часто не восстанавли≠ва€ начальную длину. ƒостаточно точно (до ± 100 Ќ) можно вы≠держать нат€жение, использу€ дл€ этого ручные приборы Ц ди≠намометры типа ѕЌ-2 или пружинные бытовые весы.

3. Ќедопустимо ослабл€ть внимание при отсчитывании по кон≠цам мерного прибора или его фиксации. ƒостигнута€ точность может быть утрачена при неодновременном сн€тии отсчетов, под≠вижке мерного прибора во врем€ фиксации его концов. ѕоэтому не следует пренебрегать возможностью дважды или даже трижды вз€ть отсчеты по концам мерного прибора и сравнить разности от≠счетов по переднему и заднему концам (ѕ Ц 3). –азность отсчетов (дл€ одного пролета измерений) при работе рулетками не должна превышать 2мм, а при измерении мерными лентами Ц 1см.

4. Ќеобходимо следить не только за превышением концов мер≠ного прибора, но и за его изгибом в вертикальной плоскости. “оч≠ность определени€ поправки за наклон зависит от точности опре≠делени€ превышений: чем короче лини€, тем точнее надо знать превышение.  ак правило, достаточно его знать с погрешностью до 1,0...1,5 см на 100м длины.

5. ѕри введении поправок за отличие температуры, данной в урав≠нении рулетки (+20—º), и температуры измерений следует помнить, что измер€ют температуру воздуха, а поправку ввод€т за изменение температуры металлического полотна мерного прибора. ѕоэтому при пр€мом солнечном облучении мерного прибора термометр подкла≠дывают под его полотно и держат 3...5 мин. с тем, чтобы точнее определить температуру мерного полотна. –азность температуры воз≠духа и мерного прибора измер€ют с погрешностью не грубее 5 —º.

6. —ущественно исказить результат измерени€ может плохое за≠крепление точек, между которыми ведетс€ измерение. ¬€зка€ поч≠ва, зыбко забитые кол, штырь или шпилька, измен€ющие свое положение от случайных ударов, привод€т к по€влению недопу≠стимых погрешностей в измер€емой длине. Ќазад

 

 

ќѕ“»„≈— »≈ ƒјЋ№Ќќћ≈–џ

 

¬ основу определени€ рассто€ни€ (рис. 32) опти≠ческими дальномерами положено оптико-механическое решение равнобедренного параллактического треуголь≠ника, в котором известен параллактический угол β и про≠тиволежаща€ ему сторона b, называема€ базой дально≠мера.


 

 

 

–ис. 32. ѕараллактический треугольник

 

ќбычно параллактический угол мал (не более 1º), длина базы находитс€ в пределах 1-3м, измер€емое же рассто€ние D достигает сотен метров.

»з треугольника ANMиме€ в виду, что биссектриса перпендикул€рна к базе b, напишем

 

D = ctg , (27.1)

или по малости угла

D = ctg = , (27.2)

 

где ρ Ц число угловых секунд в радиане.

¬ зависимости от того, какой элемент, вход€щий в формулу (27.2), измен€етс€, различают следующие типы дальномеров: 1) дальномер с посто€нным углом; 2) дальномер с посто€нной базой; 3) дальномер с переменным углом и пере≠менной базой.

¬ практике наход€т применение главным образом первые два ти≠па дальномеров, которые изготавливаютс€ в виде порта≠тивных насадок на объектив зрительной трубы геодези≠ческого прибора (теодолита, тахеометра и др.) или в виде самосто€тельных приборов.

ѕосто€нный параллактический угол образуетс€ опти≠чески: с помощью дальномерных штрихов на сетке нитей (нит€ной дальномер), призм или линз; надеваемых на объектив зрительной трубы (дальномеры двойного изображени€ с клиновым или линзовым компенсато≠рами).

ѕеременный параллактический угол образуетс€ вза≠имным перемещением линз Ц компенсаторов, устанавли≠ваемых перед объективом.

–оль базы выполн€ет дальномерна€ рейка, устанавливаема€ вертикально или горизонтально.

¬ертикальна€ рейка удобна в эксплуатации, так как может быть изготовлена значительной высоты (до 3≠ Ц 4м) и легко удерживатьс€ руками в отвесном положении с контролем по круглому уровню. Ќедостатком ее приме≠нени€ €вл€етс€ неодинаковое искривление (рефракци€) нижнего и верхнего визирных лучей, вследствие чего разность рефракций входит в результат измерений как погрешность, снижа€ точность измерени€ рассто€ний.

√оризонтально расположенна€ рейка свободна от вли€ни€ вертикальной рефракции, но менее удобна в эксплуатации, так как дл€ обеспечени€ видимости ее концов требуетс€ прорубка широких визирок при рабо≠тах в залесенной местности, а дл€ установки необходим штатив. ѕрактические габариты горизонтальной рейки1-2м.

ћноголетний опыт эксплуатации оптических дально≠меров, особенно при выполнении инженерно-геодезичес≠ких работ в труднодоступных районах новостроек, в тайге, горах, в застроенных городских услови€х дает основание утверждать, что они €вл€ютс€ подчас единст≠венно возможным средством оперативного измерени€ рассто€ний с наименьшей затратой труда.

ѕоскольку назначение оптических дальномеров ана≠логично назначению механических мерных приборов, це≠лесообразно рассмотреть услови€, при которых дально≠мером можно измерить рассто€ние с такой же точностью.

»з формулы (27.2) получим выражение дл€ отно≠сительной погрешности измерени€ рассто€ни€

 

 

= + , (27.3)

 

где mb, mD, mβ Ц средние квадратичные погрешности измерени€ базы, рассто€ни€ и параллактического угла соответственно.

ƒл€ дальномеров с посто€нным параллактическим углом и переменной базой из формулы

(27.3) имеем

 

. (27.4)

ѕри значении базы, равном 3м, и нормативной относительной погрешности измерений 1:1500 имеем

mb = b мм.

 

ѕри таком же базисе и необходимости измерений с точностью 1:5000 величина mb не должна быть более 0,7мм.

ƒл€ дальномеров с переменным параллактическим углом и посто€нной базой из формулы (27.3) имеем

 

. (27.5)

 

Ќа рассто€нии 100м при базе, равной 1м параллактический угол β составит 2000˝, а точность его измерени€ при нормативной погрешности 1:5000 должна быть

 

˝;

 

 ак следует из этого анализа, дл€ получени€ рассто€≠ний с такой же относительной погрешностью, как и приизмерении механическими мерными приборами, измере≠ние базы и параллактического угла следует выполн€ть с весьма высокой точностью. Ќазад

 

 

Ќ»“яЌќ… ƒјЋ№Ќќћ≈–

 

ѕринцип измерени€ рассто€ний дальномерами основан на решении пр€моугольного треугольника, в котором по малому параллактическому углу β и противолежащему катету b (базису) определ€ют длину другого катета D = ctg β. ƒл€ упрощени€ измерений одну из этих вели≠чин делают посто€нной, а другую измер€ют. ≈сли ве≠личина b посто€нна€, а величину β измер€ют, то это даль≠номер с посто€нным базисом. ≈сли величина β посто€нна, а измер€ют b, то это дальномер с посто€нным углом.

Ќаибольшее распространение в геодезической прак≠тике нашел нит€ный дальномер. Ёто дальномер с посто€нным параллактическим углом и переменным базисом. ќн состоит из двух горизонтальных нитей, параллельных средней нити сетки трубы прибора. ¬ комплект дальномера входит вертикальна€ рейка с сантиметровыми деле≠ни€ми.

ƒл€ измерени€ рассто€ний на одном конце отрезка устанавливают прибор, а на другом Ц рейку (рис. 33, а). ѕусть визирна€ ось трубы горизонтальна. Ћучи от дальномерных нитей, изображенных на рисунке точками а и b, пройд€ через объектив и передний фокус F, пересекут рейку в точках A и ¬.

»з подоби€ треугольников A Fа' Fb' следует: D' /n = f/р, откуда

 

 

D' =(f/р) n,

где f Ц фокусное рассто€ние объектива; р Ц рассто€ние между дальномерными нит€ми.

 

 

 


 

 

–ис. 33. —хема измерений нит€ным дальномером:

а Ц проложений; б Ц наклонных рассто€ний

 

ќтношение f/р =   дл€ данного прибора посто€нно и называетс€ коэффициентом дальномера. Ќа рис. 33, а видно, что

 

D = D ' + f + δ,

 

где δ Ц рассто€ние от объектива до оси вращени€ трубы.

¬еличину с = f + δ называют посто€нным слагаемым дальномера, а определ€емое рассто€ние вычисл€ют по формуле

 

D =  п + с. (28.1)

¬ современных приборах посто€нное слагаемое мало и его часто не учитывают при измерени€х.

¬ приборах с фокусным рассто€нием объектива f = 200мм обычно рассто€ние между дальномерными ни≠т€ми делают равным р = 2мм. ¬ этом случае   = f/р = 100. что существенно упрощает вычислени€. ѕри сан≠тиметровых делени€х рейки дальномерный отсчет по ней в делени€х выразит рассто€ние в метрах.

‘ормула (28.1) получена дл€ случа€, когда рейка рас≠положена перпендикул€рно к визирной оси трубы. ѕри измерени€х на местности это условие нарушаетс€, так как рейку устанавливают вертикально и при наклонном положении визирной оси (рис. 33, 6). ≈сли рейка наклонена по отношению к визирной оси на угол ν, то вместо пра≠вильного отсчета ћ' N' = n' возьмут отсчет ћ N = n. Ёти величины св€заны соотношением n' = n cos ν. ѕод≠ставл€€ значение n' в формулу (28.1), получим

 

D = K n' + c = Kn cos ν + c

 

но d = D cos ν, тогда

 

d = Kn cos2 ν +c cos ν

 

¬еличины с и ν малы, поэтому с cosν ≈ c cos2 ν, тогда

 

d ≈ (Kn + c) cos2 ν. (28.2)

 

ƒл€ вычислений горизонтальных проложений более удобно воспользоватьс€ поправками

 

 

D ν = d Ц DD (1- cos2 ν) ≈ Dsin2 ν

 

 

“очность измерений нит€ным дальномером зависит, в основном, от точности дальномерного отсчета, вли€ни€ вертикальной рефракции и параллакса нитей.

ƒл€ вычислени€ средней квадратической погрешности т Dизмерени€ рассто€ний воспользуемс€ формулой (28.1). ≈сли среднюю квадратическую погрешность дальномер≠ного отсчета обозначить через тп, то

т D=  тп или т D / п = тп/п.

 

“ак как  пD, то

mD/D = тп/п. (28.3)

 

ѕри благопри€тных услови€х измерений дл€ рассто€≠ни€ 100м (п = 100 делений) средн€€ квадратическа€ погрешность дальномерного отсчета равна 0,25 делени€. ѕодставл€€ эти значени€ в формулу (28.3), получим

 

mD/D = 1/400.

 

— учетом вли€ни€ остальных фактов, относительна€ погрешность измерени€ рассто€ний нит€ным дальноме≠ром находитс€ в пределах 1/200-1/400, при среднем ее значении 1/300. Ќазад

 

 

—¬≈“ќЦ » –јƒ»ќƒјЋ№Ќќћ≈–џ

 

 

—вето-и радиодальномеры относ€тс€ к группе электромаг≠нитных дальномеров, работающих на принципе измерени€ вре≠мени прохождени€ электромагнитными волнами измер€емого рассто€ни€. ≈сли обозначить скорость распространени€ электромагнитных волн через υ, а врем€ их прохождени€ измер€емого рассто€ни€ через t, то это рассто€ние определитс€ по формуле

 

D = υt/2.

 

—корость распространени€ электромагнитных волн известна, и в вакууме она равна 299792456 м/с, а в воздухе может быть определена с учетом показател€ преломлени€ воздуха, завис€≠щего от температуры, давлени€ и влажности атмосферы. ƒл€ определени€ времени t существуют два метода: импульсный и фазовый. »мпульсный метод примен€етс€ при измерении боль≠ших рассто€ний, но с малой точностью. ¬ геодезии более широ≠кое распространение получили фазовые дальномеры, имеющие более высокую точность измерений.

—ветодальномеры Ц это приборы дл€ определени€ рассто€ний при помощи светового луча. ѕринцип действи€ све≠тодальномера заключаетс€ в том, что от источника света через модул€тор электромагнитные волны передаютс€ на отражатель, установленный в точке, до которой измер€етс€ рассто€ние. ќт отражател€ волны возвращаютс€ к приемному устройству, со≠вмещенному с передающим. ѕриемное устройство передает по≠лученные сигналы через усилитель и демодул€тор на устройство обработки сигнала, откуда он идет на табло индикатора, где и высвечиваютс€ результаты измерений в конечном виде, либо в промежуточных значени€х.

»сточниками излучени€ в этих приборах могут быть лампы накаливани€, газоразр€дные лампы, светодиоды, оптические квантовые генераторы Ц лазеры. ћодул€ци€ светового потока осуществл€етс€ за счет использовани€ оптических и электро≠оптических €влений, возникающих при прохождении света через жидкости, кристаллы, полупроводниковые диоды и др. ¬ каче≠стве приемников используютс€ фотоэлектронные умножители, а там, где источником света €вл€ютс€ светодиоды Ц фотодиоды. ¬изуальный прием менее эффективен, поэтому совершенствова≠ние приема и обработки сигналов осуществл€етс€ в направле≠нии автоматизации всех процессов измерений.

ќтечественные светодальномеры дел€тс€ на четыре типа: 1) высокоточные (—¬-6), дл€ измерени€ рассто€ний до 50км со средней квадратической ошибкой не более (1 + Dкм/5)см в трилатерации, полигонометрии и триангул€ции 1, 2 и 3 клас≠сов; 2) высокоточные (—ћ-02) дл€ измерени€ рассто€ний до300 м со средней квадратической ошибкой не более 0,2см в ин≠женерно-геодезических и маркшейдерских работах; 3) точные (—ћ-2) дл€ измерени€ рассто€ний до 2км со средней квадратической ошибкой 2см в трилатерации и полигонометрии 4 класса; 4) технические (—ћ-5) дл€ измерени€ рассто€ний до 5км со средней квадратической ошибкой 5см в полигонометрии 2 разр€да и теодолитных ходах.

Ќиже приводитс€ кратка€ характеристика некоторых отече≠ственных светодальномеров.

—ветодальномер Ђ варцї предназначен дл€ измерени€ рассто€ний в геодезических сет€х 1 и 2 классов. ƒнем им можно измер€ть рассто€ни€ до 30км, ночью Ц до 50км. Ќаблю≠дени€ одного приема занимают не более 5 мин, а вычисле≠ни€ Ц 20 мин. ¬ качестве источника света примен€етс€ неоно≠вый лазер (Ћ√-56), а модул€тора Ц €чейка  ерра, представ≠л€юща€ собой стекл€нный сосуд, наполненный нитробензолом, в котором имеютс€ два электрода. ѕри наличии напр€жени€ на электродах нитробензол приобретает свойство двойного лу≠чепреломлени€, которое и используетс€ в светодальномерах.

—ветодальномер —“-65 Ц малый топографический светодальномер, предназначенный дл€ измерени€ рассто€ний от 0,1 до 2км днем и до 5км ночью. ¬рем€ измерени€ рассто€ни€ 15 мин, средн€€ квадратическа€ ошибка измерени€ т= (15+3 D KM) мм в качестве модул€тора здесь применена €чейка  ерра, а источника тока Ц лампа накаливани€ —√-2. ќпределе≠ние рассто€ний производитс€ расчетом по формулам.

—ветодальномер —ћ-3 Ц квантовый геодезический светодальномер малый, предназначенный дл€ измерени€ рассто€≠ний от 2 до 1600м. —редн€€ квадратическа€ ошибка измерени€ 3см. ƒл€ измерени€ одним приемом вместе с вычислени€ми требуетс€ не более 15 мин. ¬ качестве источника света приме≠нен светодиод из арсенида гели€, излучающий световой поток с длиной волны 0,91 мкм.

ѕриемо-передающа€ система Ц со≠вмещенна€; регистраци€ отраженного светового потока Ц фото≠электронна€.

—ветодальномер 2 —ћ-2 Ц относитс€ к группе топо≠графических приборов. ѕредназначен дл€ измерени€ рассто€ний от 2 до 2000м со средней квадратической ошибкой 2см. ћасса прибора

5,8кг.

—ветодальномер —“-5 может служить примером современного фазово-импульсного топо≠графического светодальномера широко распространенного в нашей стране.

Ёто высокоавтоматизированный прибор, точность измерени€ рассто€ний которым характеризуетс€ величиной (10 + 5D км) мм; предельна€ дальность Ц 5км.

—ветодальномер 2—“ - 10 это улучшенный вариант предыдущего дальномера. ≈го технические характеристики: средн€€ квадратическа€ погреш≠ность измерени€ рассто€ний (5 + 3D км) мм; диапазон измерени€ 0,2м...I0,0 км; диапазон рабочих температур +40ЕЦ30 —º;масса прибора 4,5кг.

”правление процессом измерени€ обеспечивает≠с€ встроенной микро Ё¬ћ. –езультаты измерени€ с учетом по≠правки на температуру воздуха и атмосферное давление высве≠чиваютс€ на цифровом табло и могут быть введены в регистриру≠ющее устройство. ¬ приборе имеетс€ звукова€ сигнализаци€ об≠наружени€ отраженного сигнала, готовности результата измере≠ни€ и разр€женности источника питани€. ¬ комплект светодаль≠номера вход€т: отражатели, штативы, источники питани€, за≠р€дное устройство, барометр, термометр, набор инструментов и принадлежностей.

—ветодально≠меры Ђ“опаз —ѕ-2ї и —ѕ-03 (ƒ -ќќI) €вл€ютс€ примером высокоточных светодаль≠номеров, которые выпускает отечественна€ промышленность. “очность измерени€ этих дальномеров характеризуетс€ соответственно величинами (1 + D км) и(0,8 + 1,5 D км) мм.

—ветодально≠мер ћ—ƒ-1ћ используют дл€ маркшейдерских работ в шахтах. ќн разработан во взрывобезопасном исполнении с дальностью действи€ до 500м и погрешностью измерени€ (2 + 5D км) мм.

—ветодальномеры с пассивным отражением измер€ют рассто≠€ни€ до предметов без отражател€, т.е. используют отражатель≠ные свойства самих предметов. ѕримером может служить отече≠ственный —ветодальномер ƒ»ћ-2, погрешность измерени€ рас≠сто€ний которым составл€ет 20см.

¬ насто€щее врем€ известны дальномеры с пассивным отраже≠нием и погрешностью измерени€ рассто€ний до 10мм. “ак, например, дальномер, выпускаемый фирмой ЂЋейкаї (Ўвейцари€), измер€ет рассто€ни€ до 50м с погрешностью 2мм.

ƒл€ измерений на строительных площадках и в помещени€х используют лазерные рулетки, которые не требуют отражателей.≠

ќсновными част€ми светодальномера €вл€ютс€: приемо-пе≠редатчик, монтируемый на штативе, электронный блок, элек≠тронное табло, блок источников питани€, уголковые отра≠жатели. –езультаты измерени€ выдаютс€ в метрах с точно≠стью до миллиметров и не требуют каких-либо дополнительных

преобразований. Ѕлок источников питани€ обеспечивает напр€жение от 12 до 15 ¬ при помощи аккумул€торов. ”гол≠ковые отражатели Ц триппельпризменные устанавливаютс€ на штативе. ¬рем€ измерени€ рассто€ни€ 10 мин.

–адиодальномеры работают на сантиметровом диапа≠зоне ультракоротких радиоволн. »х преимущество перед свето≠дальномерами состоит в том, что они могут работать в любых атмосферных услови€х, кроме сильных дождей. ѕринцип работы радиодальномеров мало отличаетс€ от светодальномеров. «десь функции отражател€ выполн€ют станции, аналогичные излучающей, т. е. активные переизлучатели, вместо пассив≠ных Ц в светодальномерах.  роме того, в радиодальномерах примен€ютс€ антенные устройства. ¬ последних модел€х пере≠даточные и отражательные станции взаимозамен€емые, что зна≠чительно повышает возможности радиодальномеров.

–адиодальномер ƒ¬2 позвол€ет определ€ть рассто€≠ни€ от 0,2 до 30км. ¬ этом дальномере применена фазова€ си≠стема измерени€ рассто€ни€. ѕередающа€ и переизлучающа€ станции взаимозамен€емые. ¬ комплект радиодальномера мо≠гут входить телескопические мачты высотой до 30м, которые позвол€ют устанавливать на них дистанционно управл€емые станции. Ёти мачты выполн€ют функции геодезических сиг≠налов. Ќазад

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2642 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тремитесь не к успеху, а к ценност€м, которые он дает © јльберт Ёйнштейн
==> читать все изречени€...

1295 - | 1257 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.148 с.