 |
1)Поверка цилиндрического уровня
|
|
|
|
1)Поверка цилиндрического уровня
Требуемое условие. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна основной оси прибора. Проверка условия. Считая уровень поверенным, приводят плоскость лимба в горизонтальное положение. Устанавливают ось цилиндрического уровня параллельно линии двух подъемных винтов и выводят пузырек уровня в нульпункт. Затем, вращая прибор вокруг вертикальной оси, поворачивают на 180 градусов к исходному направлению и проверяют положение пузырька уровня. Порядок исправления. Действуя исправительными винтами цилиндрического уровня, возвращают пузырек в сторону нульпункта на половину дуги смещения. Для контроля действия повторяют.
2)Поверка визирной оси (первая)
Контроль коллимационной ошибки. Требуемое условие. Визирная ось зрительной трубы должнабыть перпендикулярна горизонтальной оси вращения. Проверка условия. Выбирают удаленную, хорошо различимую визирную цель. Выполняют визирование на эту цель при двух положениях вертикального круга. Записывают отсчеты по горизонтальному кругу КЛ и КП. Величина коллимационной ошибки вычисляется в виде
С = ( КЛ - КП +или – 180 )/2. ( 1 )
Если вычисленное значение коллимационной ошибки превышает двойную точность считывания, то следует исправить положение сетки нитей в горизонтальном направлении. Порядок исправления. Вычисляют исправленный отсчет по шкале горизонтального круга КП*. С помощью наводящего винта алидады на шкале горизонтального круга устанавливается исправленный отсчет КП*. Перекрестье сетки нитей при этом займет положение рядом с визирной целью. Действуя горизонтальными исправительными винтами сетки нитей, совмещают перекрестье сетки нитей с визирной целью. Для контроля все действия повторяю
|
|
|
3)Поверка визирной оси (вторая) Контроль места нуля.
Место нуля это отсчет по шкале вертикального круга в том случае, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек цилиндрического уровня находится в нульпункте. Требуемое условие. Место нуля должно быть близко к нулю. Проверка условия. Выбирают удаленную, хорошо различимую цель. Выполняют визирование на эту цель при двух положениях круга. Записывают отсчеты по шкале вертикального круга. Величина места нуля вычисляется по формуле
MO = ( L + R + 180*k)/2 , ( 2 ).
где L - отсчет при круге слева,
R - отсчет при круге справа, k=0 при секторной оцифровке круга, иначе k=1 и следует соблюдать правило, что в формуле (2) к отсчетам менее 90 градусов прибавлять 360. Порядок исправления. Если МО превышает двойную точность считывания, то произвести юстировку. Вычислить исправленный отсчет при круге слева по формуле
L* = L –MO . ( 3 )
Действуя наводящим винтом трубы установить на шкале вертикального круга исправленный отсчет. Перекрестье сетки нитей при этом расположится рядом с визирной целью. Действуя вертикальными исправительными винтами сетки нитей, следует совместить перекрестье сетки нитей с визирной целью.
4)Поверка наклона сетки нитей
Требуемое условие. Вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельна вертикальной оси прибора. Проверка условия. Прибор приводится в рабочее положение и производится совмещение вертикальной нити и оси биссектора с нитью подвешенного груза. Если выполнить совмещение в пределах трети ширины биссектора не удается, то условие считается невыполненным. Порядок исправления. Для устранения наклона сетки нитей ослабляются четыре крепежных винта окуляра и сам окуляр поворачивается так что бы сетка нитей заняла требуемое положение.
|
|
|
5)Поверка горизонтальной оси вращения
Требуемое условие. Горизонтальная ось вращениязрительной трубы должна быть перпендикулярна основной оси прибора. Проверка условия. Производится наклонное проецирование высоко расположенной визирной цели на линию горизонта при двух положениях вертикального круга прибора. Положение точек проекций отмечается острым карандашом. Расстояние между точками не должно превышать 3 мм, при их удалении от теодолита на 15 метров. Исправление оси производится в заводских условиях.
№19. Уровни и их устройство:
1. Цилинтрический уровень-представляет собой стеклянную трубку, верхняя внутренняя поверхность которого отшлифована по дуге определенного радиуса. Она заполняется нагретым до +600С спиртом или эфиром и запаивается. После охлаждения жидкость сжимается, в трубке образуется небольшое пространство заполненное парами спирта или эфира, которое называют пузырьком уровня. Трубка помещается в металлическую оправу. Для регулирования уровень снабжен исправительным винтом. На наружной поверхности нанесены штрихи, расстояние между которыми 2 мм. точка О в средней части ампулы называется нульпунктом уровня. Прямая касательная к внутренней поверхности уровня в его нульпункте называется осью уровня. Цена деления уровня τ -угол, на который наклонится ось уровня, если пузырек сместится на одно деление.
, 
-линейная в-на одного деления данного уровня; 
-радиус дуги внутренней пов-ти трубки. Чувствительность уровня -линейное перемещение пузырька, соответствующее единице угла наклона оси уровня. Порог чувствительности-минимальный угол наклона оси уровня, при котором перемещение пузырька можно заметить невооруженным глазом(перемещение=С, 2 мм. )
2. Курглый уровень -стеклянная ампула, помещенная в оправу, отшлифованную по внутренней сферической поверхности определенного радиуса. За нульпункт принимается центр окружности, выгравированной в середине ампулы. Ось -нормаль проходящая через нульпункт, перпендикулярно к плоскости, касательной внутренней поверхности уровня в его нульпункте. Круглый уровень имеет как правило небольшую чувствительность и применяется там, где не требуется большой точности, а также для предварительной установки инструмента.
|
|
|
Способы измерения горизонтального угла:
1. Способо приемов. Для измерения угла АСВ теодолит устанавливают в вершине угла С и, закрепив лимб, наводят трубу на правую точку А. Закрепив алидаду, производят отсчет а1 по горизонтальному кругу. Далее открепляют алидаду, визируют на левую точку В и делают отсчет а2. Величина измеряемого угла В=а1-а2. Такое измерение угла называется полуприемом. для контроля и ослабления влияния инструментальных погрешностей угол измеряют при втором положении вертикального круга, сместив лимб на угол, близкий к 900. два таких измерения составляют прием. Из результатов измерений в полуприемах вычисляют среднее значение измеряемого угла.
2. Способ круговых приемов. Установив теодолит над точкой визируют последовательно все направления по ходу часовой стрелки и берут отсчеты. Последнее наведение делают на начальное направление, чтобы убедиться в неподвижности лимба. Эти действия составляют первый полуприем. Во втором полуприеме переводят трубу через зенит и последовательно визируют на все направления, но и в обратном порядке-против хода часовой стрелки.
3. Понятие о способе комбинаций. Способ комбинаций заключается в равноточном и независимом измерении всех углов, которые можно образовать между направлениями на данной станции. Если число направлений n. то число таких углов n(n-1)/2. Число приемов и система перестановки лимба рассчитываются таким образом, чтобы приемы симметричного расположились на окружности лимба, измерения углов были независимы, а результаты их были равноточны после уравнивания на станции.
№20. Линейные измерения. Средства измерений и их точность.
Линейные измерения на местности производят непосредственным или косвенным методами. Для непосредственного измерения расстояний используют землемерные ленты, измерительные рулетки или инварные проволоки, которые последовательно укладывают в створе измеряемой линии. При вычислении длины линии учитывают поправки, связанные с компарированием мерного прибора, его температурой и углом наклона линии к горизонту. С помощью стальных лент и рулеток длины линий измеряют с относительной погрешностью 1: 1000 - 1: 5000 в зависимости от методики и условий измерений.
|
|
|
При косвенном методе измерений используют оптические или электронные дальномеры, позволяющие получать расстояния по измеренным углам, базисам, времени и другим параметрам. Принцип работы оптических дальномеров основан на решении прямоугольного треугольника, в котором по малому (параллактическому) углу β и противолежащему катету b (базису) вычисляют длину другого катета D = b. ctgβ. Для удобства измерений одну из величин (b или β ) принимают постоянной, а другую измеряют. Поэтому оптические дальномеры бывают с постоянным углом и переменным базисом (например, нитяный дальномер) и постоянным базисом и переменным углом. Точность измерения расстояний оптическими дальномерами характеризуется относительной погрешностью от 1: 200 до 1: 2000.
Рис. 36 Параллактический треугольник
Электронные дальномеры, к которым относят светодальномеры, лазеные рулетки, электронные дальномерные насадки, измеряют расстояния с использованием электромагнитных волн. Погрешность измерения составляет от 3 мм до (10 мм + 5 мм/км).
№21. Нивелирование -вид геодезических работ, в результате которых определяют разности высот (превышения) точек земной поверхности, а также высоты этих точек над принятой отсчетной поверхностью. Нивелирование производится для изучения форм рельефа и определения разности высот отдельных точек при проектировании, строительстве и эксплуатации различных сооружений; результаты нивелирования имеют большое значение для решения научных задач геодезии. По методам оно подразделяется:
1. Геометрическое - производится горизонтальным визирным лучом, при помощи нивелира.
2. Тригонометрическое - наклонным лучом при помощи теодолита.
3. Ф изическое (гидростатическое-основано на свойстве свободной жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одном уровне, позволяющем определять превышение между точками, на к-рых установлены сосуды; барометрическое-вып-с с пом-ю барометров, по оказаниям к-рых определяется в-на атмосферного давления в соответствующих точках, а по разности давлений-превышение между ними; аэрорадионивелирование-производится с самолета при помощи приборов, позволяющих определять высоту самолета над землей и изменение его высоты в полете, что позволяет определять превышения между точками земной поверхности).
|
|
|
4. Автоматическое -производится при помощи нивелиров-автоматов—приборов автоматически вычерчивающих профиль местности и позволяющих определять высоты точек.
5. Стереофотографическое - выполняется путем измерения модели рельефа местности, получаемой при рассматривании двух снимков одной и той же местности на специальных приборах, называемых стереометрами, стереокомпараторами и др.
№22. Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом визирования. Перед нивелированием точки на местности закрепляют колышками, костылями, башмаками, на которые устанавливают вертикально нивелирные рейки. Место установки нивелира для работы называют станцией, а расстояние от нивелира до рейки - плечом нивелирования.
Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед. При нивелировании из середины (рис. 30а) нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение вычисляют по формуле:
Рис. 30. Способы геометрического нивелирования:
а - из середины; б – вперед
h = a - b,
где а и b - отсчеты в мм по рейкам, установленным соответственно на задней по ходу движения при нивелировании и передней точках.
Знак превышения h получится положительным, если а больше b, и отрицательным, если а меньше b. Если известна высота НА задней точки А, то высота передней точки В
НВ = НА + h.
При нивелировании вперед нивелир ставят так, чтобы его окуляр находился над точкой А, измеряют высоту прибора i, затем визируя на рейку, отвесно поставленную в точке В, берут отсчет b. В этом случае
h = i - b.
При нивелировании нескольких точек для вычисления их высот используют горизонт прибора, которым называют высоту горизонтальной линии визирования, т. е. горизонт прибора равен высоте точки, на которой установлена рейка, плюс отсчет по рейке. Из рис. 30 б следует:
ГП = HA + i; НB = ГП - b.
Последовательное нивелирование применяется для измерения превышений между точками А и D, разделенными значительным расстоянием или превышениями.
№23. Согласно ГОСТ 10528 – 76 в нашей стране выпускаются нивелиры трех типов: высокоточные с ошибкой измерения превышения не более 0. 5 мм на 1 км хода, точные с ошибкой измерения превышения 3 мм на 1 км хода и технические с ошибкой измерения превышений 10 мм на 1 км хода.
Нивелиры всех типов могут выпускаться либо с уровнем при трубе, либо с компенсатором наклона визирной линии трубы. При наличии компенсатора в шифре нивелира добавляется буква К, например, Н-3К. У нивелиров Н-3 и Н-10 допускается наличие горизонтального лимба; в этом случае в шифре нивелира добавляется буква Л, например, Н-10Л.
Нивелир с уровнем при трубе изображен на рис. 4. 33.
Зрительная труба и уровень при ней являются важнейшими частями нивелира.
Элевационный винт служит для приведения визирной линии трубы в горизонтальное положение. С его помощью поднимают или опускают окулярный конец трубы; при этом пузырек уровня перемещается и когда он будет точно в нуль-пункте, визирная линия должна устанавливаться горизонтально.
Рис. 4. 33
1 – зрительная труба; 2 -цилиндрический уровень при трубе;
3 – элевационный винт; 4 -установочный круглый уровень (на рисунке не показан);
5, 6 – закрепительный и микрометренный винты азимутального вращения;
7 -ось;
8 -подставка с тремя подъемными винтами.
Цилиндрический уровень обычно контактный; изображение контактов пузырька передается системой призм в поле зрения трубы, что очень удобно, так как наблюдатель видит сразу и рейку, и уровень.
Для нивелира с уровнем при трубе выполняются три поверки.
1. Ось цилиндрического уровня и визирная линия трубы должны быть параллельны и лежать в параллельных вертикальных плоскостях – это условие называется главным условием нивелира с уровнем при трубе. Первая часть главного условия проверяется двойным нивелированием вперед. На местности забивают два колышка на расстоянии около 50 м один от другого. Нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы находился на одной вертикальной линии с точкой (рис. 4. 34-а). От колышка до центра окуляра измеряют высоту инструмента i1. Затем рейку ставят в точку В, наводят на нее трубу нивелира, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b1. Затем нивелир и рейку меняют местами, измеряют высоту инструмента i2, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b2 (рис. 4. 34б).
Пусть главное условие нивелира не выполняется, и при положении пузырька уровня в нульпункте визирная линия не горизонтальна, а составляет с осью уровня некоторый угол i. Тогда вместо правильного отсчета b0 1 получается ошибочный – b1. Ошибку отсчета обозначим x, и превышение точки В относительно точки А будет равно:
h = i1 – (b1 + x).
При положении нивелира в точке В превышение точки А относительно точки В:
Рис. 4. 34
h’ = i2 – (b2 + x).
Но h = – h’, поэтому
i1 – (b1 + x) = – [i2 - (b2 + x)].
Отсюда получаем:
x = 0. 5*(i1 + i2) – 0. 5*(b1 + b2). (4. 59)
Если x получается больше 4 мм, необходимо выполнить юстировку уровня, т. е. устранить угол i. Для этого элевационным винтом наклоняют трубу нивелира до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен правильному отсчету:
b02 = b2 + x,
при этом пузырек уровня уйдет из нуль-пункта. Исправительными винтами уровня приводят пузырек в нуль-пункт и повторяют поверку заново. Полная программа поверки главного условия включает еще проверку параллельности вертикальных плоскостей, проведенных через визирную линию трубы и ось уровня; порядок этой проверки изложен в [15] на стр. 62.
При нивелировании строго из середины ошибка отсчета по рейке из-за невыполнения главного условия нивелира не влияет на величину измеряемого превышения (рис. 4. 35)
Рис. 4. 35
2. Ось круглого установочного уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт, затем поворачивают нивелир по азимуту на 180. Если пузырек отклонился от нуль-пункта, то на половину отклонения его перемещают с помощью подъемных винтов и на половину – исправительными винтами круглого уровня.
Существует и другой, более надежный способ поверки круглого уровня: сначала тщательно устанавливают ось вращения нивелира в отвесное положение с помощью элевационного винта и цилиндрического уровня при трубе, затем исправительными винтами круглого уровня приводят его пузырек в нуль-пункт.
3. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, т. е. быть горизонтальной. Рейку ставят в 30 – 40 м от нивелира и закрепляют ее, чтобы она не качалась. Затем берут отсчеты по рейке при трех положениях ее изображения: в центре поля зрения, слева от центра и справа. Если отсчеты отличаются один от другого более, чем на 1 мм, то сетку нитей нужно развернуть.
Предполагая, что сетки нитей строго перпендикулярны, можно проверить вертикальность вертикальной нити. Для этого в 20 м от нивелира подвешивают отвес, наводят на него трубу и проверяют совпадение вертикальной нити сетки с нитью отвеса.
Важнейшими характеристиками нивелира, определяющими точность измерения превышений, являются увеличение зрительной трубы и цена деления цилиндрического уровня при трубе. По этим характеристикам определяет пригодность нивелира для выполнения работ заданной точности. Чтобы получить численные значения увеличения трубы и цены деления уровня, выполняют соответствующие исследования нивелира.
№24. тригонометрическое нивелирование производится с целью создания высотной основы топографических съемок и при решении различных инженерных задач. Его достоинством является возможность передачи высот на большие расстояния. тригонометрическое нивелирование осуществляется при помощи наклонного луча теодолитом. В этом случае измеряем:
1. высоту инструмента;
2. расстояние от точки А до точки В при помощи нитяного длинномера;
3. измеряем угол наклона и длину.
Для определения превышения h между точками А и В в одной из точек(точке А) устанавливают теодолит-тахеометр, а в точке В-веху или рейку, наводят трубу на верх визирного знака и измеряют угол наклона 
. Если горизонтальное положение линии АВ равно 
, высота инструмента и знака соответственно 
и , то:
. формула определения превышения; 
-превышение между точкой наведения и линией горизонта.
Поскольку:
То искомая величина превышения будет равна:
На практике измеряют высоту инструмента и по рейке наводят на отсчет равный высоте инструмента. В этом случае 
и тогда
|
|
|
