Способы измерений длин линий. Механические приборы для непосредственного измерения длин линий.

СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ЛИНИЙ

Целью линейных измерений является определение горизонтальных расстояний (проложений)между точками местности. Длины линий местности в геодезии измеряются непосредственным либокосвенным способами; каждому из этих способов присущи свои приборы и методы измерений.Непосредственный способ основан на непосредственном измерении линий местностимеханическими линейными приборами, к которым относятся мерные ленты, рулетки и проволоки.Процесс измерения длин линий непосредственным способом состоит в последовательномоткладывании мерного прибора в створе линии.

При косвенном способе длина линии определяется как функция установленныхгеометрических или физических соотношений. Геометрические соотношения используют дляаналитических вычислений искомых расстояний по измеренным базисам и углам, а также воптических дальномерах. Физические соотношения для измерения расстояний положены в основуконструкции электрофизических приборов — светодальномеров и радиодальномеров.

В зависимости от назначения и вида геодезических работ, требований к их точности, а такжеусловий измерений могут применяться те или иные способы или приборы для измерения длин линий.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЛИНИЙ.

Мерные ленты. При геодезических работах измеряют линии мерными лентами длиной20 и 24, реже 50 и 100 м. Мерные ленты изготавливаются из стали или инвара (сплава 64 % стали и 36% никеля, обладающего малым температурным коэффициентом линейного расширения). Поконструкции различают штриховые и шкаловые ленты.

При инженерных геодезических работах обычно применяют штриховые стальные мерныеленты типа ЛЗ (лента землемерная).

Штриховая лента представляет собой стальную полосу длиной 20 и 24 м,шириной 15—20 мм и толщиной 0,3—0,4 мм. За длину ленты принимается расстояние междуштрихами, нанесенными против середины закруглений специальных вырезов, в которые вставляютсяметаллические заостренные шпильки для фиксации концов ленты на" земной поверхности в процессеизмерений.20-метровая штриховая лента разделена на метры, полуметры и дециметры. Метровые деленияотмечены с обеих сторон полотна овальными пластинками (латунными или алюминиевыми), накоторых выдавлены порядковые номера метров; для удобства пользования на разных сторонахполотна ленты надписи метров возрастают в противоположных направлениях. Дециметровыеделения обозначены отверстиями в полотне ленты, а полуметры— круглыми заклепками с шайбами.Отрезки линий менее дециметра оцениваются по ленте на глаз с точностью до 1 см. В нерабочемположении лента наматывается на специальную металлическую кольцевую оправу и закрепляется винтом. К ленте прилагается комплект из 6 или 11 шпилек на проволочном кольце

24-метровые штриховые ленты по виду, оцифровке и числу делений не отличаются от 20-метровых; длина условного метра для них составляет 120 см. Поэтому для получения фактическогорасстояния результат измерений 24-метровой лентой следует умножить на коэффициент 1,2. Такиеленты предназначены для контрольных измерений расстояний, выполненных обычной 20-метровойлентой. В зависимости от условий местности штриховые ленты обеспечивают точность измеренийдлин линий от 1: 1000 до 1:3000.

Для линейных измерений с повышенной точностью используются шкаловые ленты типа ЛЗШизготавливаемые из стали или инвара.

Шкаловая лента представляет собой сплошную полосу, на концах которой имеютсяшкалы длиной по 10 см с миллиметровыми делениями (см. рис. 91, г). Разбивка на метровые идециметровые отрезки на ленте отсутствует. За длину ленты принимается расстояние междунулевыми делениями шкал.

Измеряемая линия предварительно разбивается на пролеты, длина которых примерно равнаноминальной длине ленты (24 или 48 м). Длины пролетов фиксируются штрихами, которыепрочерчиваются на подкладываемых под концы ленты башмаках, а также иглами либо лезвиямиспециальных ножей. Натяжение ленты производится с помощью динамометра. Отсчеты по шкаламберутся с точностью до 0,2 мм. Измерение длин шкаловыми лентами может производиться как по поверхности земли, так и вподвешенном состоянии на специальных штативах с блоками. Точность измерения длин шкаловымилентами при благоприятных условиях достигает 1:7000, а инварными — 1: 100 000.

Рулетки. Рулетки предназначены для измерения коротких линий при маркшейдерских,топографо-геодезических и строительных работах. Рулетки бывают стальные длиной 10, 20, 30, 50 ми более и тесьмяные длиной 5, 10 и 20 м.

В инженерно-геодезических работах используются металлические рулетки в закрытомкорпусе типа РЗ, на крестовине типа РК на вилке типа РВ и др.; в маркшейдерской практике чаще применяются горны е рулетки на вилке иликрестовине типов РГ-20, РГ-30 и РГ-50, изготавливаемые из нержавеющей стали, обладающиевысокими механическими свойствами и большой коррозионной стойкостью.

Металлические рулетки представляют собой полосу из стали (реже—инвара), на которойнанесены сантиметровые или миллиметровые деления. По точности нанесения шкал рулетки делятсяна 1-й, 2-й и 3-й классы. Точность измерения длин линий стальной рулеткой достигает 1: 50 000 ивыше.

Для грубых измерений, когда можно пренебрегать погрешностями в несколько сантиметров(например, при съемке ситуации), используются тесьмяные рулетки в пластмассовых илиметаллических футлярах. Тесьмяная рулетка выполнена в виде полотняной полосы с проволочнойстабилизирующей основой, окрашенной масляной краской, на которой отпечатаны сантиметровыеделения и подписи дециметров и метров. Точность ее невелика, так как тесьма со временемвытягивается; кроме того, прочность этих рулеток значительно меньше, чем стальных. Вмаркшейдерском деле тесьмяные рулетки применяются при замерах горных выработок.

Мерные проволоки. При точных и высокоточных линейных измерениях применяютстальные и инварные проволоки длиной 24 и 48 м, диаметр проволоки— 1,65 мм. На обоих концахпроволоки расположены шкалы длиной 8 см с миллиметровыми делениями.

Измерение длин линий мерными проволоками производится по кольям или по целикам,устанавливаемым на штативах в створе линий. При измерениях проволока подвешивается наблочных станках под натяжением 10-килограммовых гирь. Пролеты между целиками иликольями измеряют несколько раз. Отсчеты по обеим шкалам проволоки производят одновременно сточностью до 0,1 мм.

Инварные проволоки входят в комплект базисных приборов БП-1, БП-2 и БП-3, которыеиспользуются для измерения базисов в сетях триангуляции и длин сторон в полигонометрии, а такжепри точных инженерно-геодезических работах. В зависимости от числа проволок в комплекте,условий и методики измерений точность линейных измерений стальными проволоками колеблется от1:10000 до 1:25000, а инварными проволоками— от 1:30000 до 1:1000000.