Задание и зачет по работе
Ознакомиться с назначением и принципами действия компенсаторов нивелиров
Изучить схему и устройство компенсатора нивелира "Ni 007" перископического типа фирмы "Карл Цейс".
Выявить основные первичные погрешности компенсатора, рассчитать допуски на них.
Составить укрупнённую методику окончательной юстировки нивелира с компенсатором.
Исследовать точность и пределы работы компенсатора.
По заданию преподавателя выполнить дополнительное исследование, связанное с юстировкой компенсатора или определением параметров нивелира.
Для зачета предъявить отъюстированный макет нивелира с компенсатором и отчет с описанием выполненной работы, методикой юстировки, результатами расчетов и исследований.
Комплект установки
1. Макет нивелира "Ni-007" - 1шт.
2. Коллиматор - 1 шт.
3. Осветитель - 1 шт.
4. Блок питания - 1 шт.
Общие положения
Для повышения производительности и точности работы современных нивелиров широкое применение нашли специальные устройства - компенсаторы, автоматически устанавливающие визирную линию нивелира (визирную ось) в горизонтальное положение [1-5].
Напомним, что визирной линией нивелира называют прямую,проходящую через заднюю узловую точку объектива и отметку (в частности, центр перекрестия) на сетке нитей. Отсюда можно сделать выводы относительно того, как можно изменить направление визирной линии в пространстве.
В нивелирах без компенсаторов горизонтальности визирной линии добиваются с помощью уровня путём приведения его пузырька в определённое положение подъёмными винтами нивелира.
Принцип работы компенсаторов нивелиров состоит в том, что при наклонах нивелира, обусловленных погрешностью его выверки или нестабильностью основания, компенсаторы изменяют положение визирной оси в приборе таким образом, чтобы направление визирной оси в пространстве предметов сохранялось горизонтальным. В нивелирах с оптико-механическими компенсаторами маятникового типа это достигается различными способами: непосредственными сдвигами сетки или объектива, либо (и эти способы получили наибольшее распространение) сдвигами изображения сетки, осуществляемыми наклонами оптических элементов.
Схемы некоторых способов компенсации угла наклона трубы нивелира приведены на рис. 1: компенсация перемещением сетки нивелира из положения zв положение z0механическим рычагом с плечом S( рис.1а ), компенсация сдвигом изображения сетки с помощью подвешенного зеркала, установленного в точке p (рис.1б), компенсация сдвигом изображения сетки наклоном зеркального ромба, также подвешенного на нитях ( рис. 1в ).
Рис. 1. Схема компенсации угла наклона трубы нивелира
Для первых двух схем компенсации должно выполняться условие
f '= S,
а для третьей –
f '= k,
где f' – фокусное расстояние объектива зрительной трубы, S – длина рычага или длина хода осевого луча от точки его падения на зеркало компенсатора до сетки, k – коэффициент, зависящий от свойств и параметров как оптической системы, так и механической.
Условие работы компенсаторов, расположенных за объективом нивелира (внутри трубы)
f '/ S = / = k , (1)
где k - коэффициент компенсации (угловое увеличение компенсатора).
Обычно компенсатор представляет собой механический или гидромеханический маятник. Для получения необходимого коэффициента компенсации (k) подвеску маятника рассчитывают так, чтобы при наклоне визирной трубы на угол компенсатор отклонял визирный луч на угол = k .
Необходимая величина коэффициента k достигается механическим, оптическим или оптико-механическим способами. Компенсаторы могут быть установлены в сходящемся пучке лучей и в параллельном – перед объективом зрительной трубы нивелира. В данной работе исследуется работа компенсатора, установленного в сходящемся пучке лучей и работающего по принципу сдвига изображения сетки нитей нивелира.