Способы измерения горизонтальных углов

Для измерения горизонтальных углов в инженерной геодезии применяют способы приемов, круговых приемов и повторений.

Способ приемов. Над вершиной В измеряемого угла b=АВС (таблица 26.1) центрируют и горизонтируют теодолит, а на точках А и С устанавливают визирные цели. Измерение горизонтального угла способом приемов (способ отдельного угла) заключается в том, что один и тот же угол измеряется дважды, при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы: при круге слева (КЛ) и при круге справа (КП). При переходе от одного приема к второму зрительную трубу переводят через зенит и смещают лимб горизонтального круга на 1...5. Эти действия позволяют обнаружить возможные грубые ошибки при отсчетах на лимбе и уменьшить приборные погрешности. Так как лимб оцифрован по ходу часовой стрелки наведение зрительной трубы принято выполнять сначала на правую точку, а затем на левую. Контролем измерений горизонтального угла является разность значений угла, полученная из двух измерений (КЛ и КП), не превышающая двойную точность отсчетного устройства, т.е.

b_кл - b_кп £ 2t.

Cпособ круговых приемов применяется при измерении нескольких горизонтальных углов с общей вершиной М (таблица 26.2) и выполняется двумя полуприемами, при двух положениях вертикального круга КЛ и КП. При визировании на начальную точку 1 отсчет по горизонтальному кругу при КЛ устанавливают чуть больше нуля, в нашем примере 0 01.5'. Затем наводят трубу последовательно по ходу часовой стрелки на точки 2, 3, 4, 1 и берут отсчеты. Разность начального и конечного отсчетов на точку 1 не должна превышать двойную точность отсчетного устройства.

Второй полуприем наблюдений при КП выполняют против хода часовой стрелки при первоначальной установке горизонтального круга в последовательности 1, 4, 3, 2, 1. Убедившись в допустимости начального и конечного отсчетов, вычисляют: значения двойной коллимационной погрешности 2с=КЛ-КП+180°, средние отсчеты по направлениям а_i=(КЛ_i+КП_i)/2-180°, среднее направление на начальную точку 1 из четырех отсчетов, приведенные направления.

Для повышения точности измерений делают несколько круговых приемов, а перед каждым приемом горизонтальный круг переставляют.

Способ повторений позволяет несколько повысить точность измерений отдельного горизонтального угла за счет уменьшения погрешностей отсчетов на результат измерений. Сущность способа заключается в многократном (n) откладывании на лимбе величины измеряемого угла. Отсчеты берут только в начале (a) и в конце (b) наблюдений, а значение угла b вычисляют по формуле

b = (b-a)/n.

Пример. Отсчеты по вертикальному кругу теодолита Т30 при наведении зрительной трубы на одну и ту же точку Л = 7° 11', П = 172° 53'. Тогда,

7° 11'+ 172° 53'- 180°

МО = ----------------------- = + 0° 02';

n = 7° 11' - (+0° 02') = 7° 09'.

При измерениях вертикальных углов величина МО не должна превышать двойной точности отсчетного устройства. На заводе при сборке теодолитов величину МО устанавливают близкой 0° 00' при этом стремятся чтобы визирная ось совпадала с оптической. Поэтому изменять величину МО больше чем на 2' не рекомендуется, так как отклонение визирной оси от оптической будет значительным при перефокусировке трубы.

 

40) 40 .Дальномеры двойного изображения и их классификация. Дальномеры двойного изображения в значимой мере свободны от недочетов, присущих нитяному дальномеру, и разрешают получать результаты с точностью, близкой к точности измерения расстояний мерными лентами. В базу этих дальномеров положено свойство стеклянной призмы отклонять проходящие через нее лучи к основанию. Призма с чрезвычайно малым преломляющим углом 6 именуется оптическим клином. Дальномеры двойного изображения делаются 2-ух видов: 1. Дальномеры с неизменным параллактическим углом и переменной базой, в которых употребляется оптический клин. 2. Дальномеры с неизменной базой и переменным углом, в которых употребляются линзы или их системы. В согласовании с ГОСТ в нашей стране серийно выпускаются три типа дальномеров двойного изображения: Д-2, ДНР-5 и ДН-8. Числа в шифре дальномеров обозначают величину средней квадратической погрешности, выраженную в см, на каждые 100 м длины измеряемой полосы. Эти дальномеры подменяют снятые с производства приборы ДН-04, ДД-3, ДД-5, ДНТ-2, ДН-10 и др. Дальномер Д-2 — устройство с переменным параллактическим углом и неизменной базой у цели; предназначен для измерения длин линий от 40 до 400 м в полигонометрии 2 разряда, теодолитных ходах и триангуляционных сетях по горизонтальной и вертикальной рейкам с относительной погрешностью соответственно не наиболее 1: 5000 и 1:3000. Конструктивно он оформлен как самостоятельный устройство, включающий дальномерное устройство, вертикальный круг для измерения углов наклона полосы визирования с точностью до Г, алидадную часть, съемную подставку и даль-номерную рейку длиной 2 м. Дальномерное устройство снабжено оптическим компенсатором, позволяющим точно измерять сравнимо огромные (почти до 1,5°) параллактические углы. Редукционный дальномер ДНР-5 выполнен в виде насадки на зрительную трубу теодолита с неизменным параллактическим. Принцип измерения расстояний электромагнитными дальномерами

Развитие электроники и радиотехники позволило создать новые приборы для линейных измерений – электромагнитные дальномеры (свето- и радиодальномеры).

Принцип работы этих приборов основан на определении промежутка времени t, необходимого для прохождения электромагнитных волн (световых и радиоволн) в прямом и обратном направлении от точки А, в которой центрирован прибор, до точки В, где установлен отражатель.

Рис. 59. Схема определения расстояния светодальномером.

Зная скорость распространения электромагнитных колебаний, можно записать

D = 0,5·v·t.

Из-за большой скорости света (в атмосфере v ≈; 299710 км/с) измерение времени t необходимо выполнять с очень высокой точностью. Так, для измерения расстояния с точностью 1 см, время надо измерить с ошибкой не более 10^-10сек.

Измерения выполняют фазовым или импульсным методом.

В светодальномерах лазерный источник излучения периодически посылает световой импульс. Одновременно запускается счетчик временных импульсов. Счетчик останавливается, когда светодальномер получает световой импульс, возвращенный призменным отражателем. Световой импульс, отразившись от призменного отражателя, останавливает счетчик. Для повышения точности измерения выполняют многократно. Измеренное расстояние высвечивается на цифровом табло.

 

Гидростатическое нивелирование основано на свойстве поверхности жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаться на одной высоте. Этот метод применяют для выверки строительных конструкций по высоте в стесненных условиях, а также при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений. Точность определения превышений достигает 0.1 - 1.0 мм.

Барометрическое нивелирование использует зависимость высот точек местности от величины атмосферного давления в этих точках. Наиболее точные барометры позволяют определять превышения с погрешностью 0.3 -0.5 м.

Радиолокационное нивелирование производят с летательных аппаратов посредством определения длины пути прохождения электромагнитных волн отраженных от земной поверхности.

Механическое нивелирование производят при помощи специального прибора, содержащего датчик углов наклона продольной оси транспортного средства относительно маятника, сохраняющего отвесное положение, и датчик пути. Погрешность такого нивелирования со скоростью 30 км/ч от 0.3 до 0.6 м на 1 км хода.

 

 

46) 46. Классификация нивелиров. Устройство нивелира Н3.

Нивелир- это геодезический прибор, с помощью которого определяют превышение между точками. Нивелиры в зависимости от их конструкции бывают с цилиндрическим уровнем (уровненные нивелиры) и с компенсатором. В первом случае горизонтальность визирного луча определяется с помощью уровня, а во втором с помощью компенсатора. К названию нивелира также могут добавляться буквы К и Л, а перед буквой Н могут стоять цифры, обозначающие номер модели модификации прибора. Например: 2Н-10КЛ означает: вторая модификация нивелира Н10 с компенсатором и лимбом. В настоящее время широко используют нивелиры Н-3, Н-3К, Н-3КЛ, Н-10Л и др.

Нивелир Н-3:

Основными частями нивелира являются: подставка7 снабжённая подъёмочными винтами8, элевационный винт6, зрительная труба5, цилиндрический уровень4. Наводящий винт3, круглый уровень1, закрепительный винт2.

Основные оси нивелира: ось вращения прибора, визирная ось зрительной трубы. Для наведения прибора на рейки используют закрепительные и наводящие винты. Круглый винт служит для приведения прибора в отвесное положение.

Классификация нивелиров: Высокоточные Н-0.5, точные нивелиры Н-3, технические нивелирыН-10