13. Инструментальные погрешности и меры ослабления их влияния на точность измерения горизонтальных углов.
На точность измерения горизонтальных углов техническими теодолитами влияют погрешности самого прибора (погрешности: делений лимба, коллимационная погрешность и др.), внешние условия (боковая рефракция, ветер и т. п.), точность визирования и отсчета по микроскопу (верньеру), центрирование теодолита и фиксирование визирных целей. Средняя квадратическая погрешность измеренного горизонтального угла
(4.11)
где mи, mв.у, mн, mц и mр — средние квадратические погрешности, обусловленные соответственно несовершенством теодолита, внешними условиями собственно измерения угла, центрирования прибора и неточного визирования на цель.
Уменьшение приборных погрешностей, влияющих на точность измерения горизонтального угла, достигается соответствующей методикой этих измерений. Измерение горизонтального угла при кругах П и Л позволяет практически исключить погрешности коллимационную и из-за неперпендикулярности оси вращения зрительной трубы к вертикальной оси теодолита, оставшиеся после соответствующей юстировки прибора. Неточность делений лимба и отсчетного устройства незначительно влияет на измеряемый угол, так как при современном способе нанесения их наибольшая погрешность для теодолитов указанной точности не превышает ±3". Погрешности, возникающие от неперпендикулярности плоскости лимба вертикальной оси теодолита, также незначительны.
Об отсутствии промахов при измерении горизонтального угла судят по сходимости результатов, полученных в разных полуприемах (при П и Л). Если точность отсчетного устройства равна t, то погрешность отсчета можно считать равной 0,5t, т. е. средняя квадратическая погрешность одного отсчета m0 = 0,5t.
При каждом полуприеме измеряемый угол определяют как разность отсчетов, полученных после визирования по двум направлениям. Следовательно, средняя квадратическая погрешность угла, измеренного одним полуприемом, согласно (3.18),
(4.12)
Так
как за окончательное значение угла
принимают среднее из результатов,
полученных в обоих полуприемах, то
средняя квадра-тическая погрешность
измерения угла одним приемом, согласно
(3.25),
Средняя
квадратическая погрешность разности
двух значений угла, полученных при
измерении его двумя полуприемами (при
Л и П), согласно (3.18) и (4.12),
а предельная сред-
няя квадратическая погрешность (см. § 3.3)
(4.13)
Следовательно, разность между результатами, полученными из первого и второго полуприемов измерения горизонтального угла, не должна превышать ±2t.
14. Приборы для измерения длин линий. Измерение и вычисление длины линии, измеренной землемерной лентой (с учётом всех поправок).
Для непосредственного измерения отрезков линий используют ленты, рулетки, проволоки. Чаще всего применяют стальные ленты землемерные (ЛЗ) длиной 20, 24, 50 м, шириной 10-15 мм и толщиной 0,4-0,5 мм, к концам ленты прикреплены ручки. В комплект входят 6 или 11 шпилек.
Длина ленты равна расстоянию между штрихами на ее концах, против концевых штрихов имеются вырезы для шпилек, которыми лента закрепляется на поверхности земли при измерениях. На ленте специальными пластинами отмечены метры, круглыми заклепками - полуметры и отверстиями - дециметры. Отсчеты с точностью до сантиметров оценивают на глаз как десятые доли дециметра.
Для измерения линий с более высокой точностью используют шкаловые ленты типа ЛЗШ длиной 20, 24 или 50м. Концы этих лент имеют шкалы с миллиметровыми делениями (подписаны сантиметровые штрихи). Расстояние l между нулевыми делениями шкал равно длине ленты. Кроме того, для измерения расстояний используют металлические рулетки на крестовине длиной 50, 75 и 100 м с ценой деления 1 мм на первом дециметре и 10 мм - на других частях рулетки и металлические рулетки на вилке длиной 20, 30, 50 м. Для натяжения рулеток с силой 98Н используют пружинные динамометры. Используют также металлические и тесмен-ные рулетки в футляре.
Для высокоточных линейных измерений применяют базисные приборы.
Перед измерением обозначенную вехами по створу линию выравнивают, устраняя препятствия и неровности грунта. Измерения выполняют задний и передний мерщики. Задний мерщик закрепляет шпилькой вырез ленты у начального штриха, фиксирует ногой полотно ленты перед шпилькой, рукой показывает направление перемещения переднего мерщика для укладки ленты в створе линии. Натянув ленту по створу, передний мерщик закрепляет шпилькой вырез ленты у конечного штриха и сообщает об этом заднему мерщику. А после этого задний мерщик вынимает из грунта шпильку, передний снимает ленту со шпильки (шпилька остается воткнутой в грунт) и оба с лентой идут по линии. Задний мерщик, дойдя до оставленной передним мерщиком шпильки, закрепляет на ней ленту и направляет переднего по створу линии, который, натянув ленту, втыкает вторую шпильку, сообщает об этом заднему мерщику, и процесс измерения продолжается аналогичным способом.
Передний мерщик, воткнув последнюю, шестую, шпильку, берет у заднего мерщика 5 шпилек, задний мерщик в журнале измерений отмечает передачу шпилек. В конце линии измеряют остаток r между шпилькой и конечной точкой линии. Длину D линии определяют по формуле
D=100k+20(n-l)+r,
где к - число передач, n - число шпилек у заднего мерщика.