двумя приемами. Среднее значение полученного угла наклона не должно превышать ±30´´.

6.Определить коэффициент нитяного дальномера с помощью теодолита Т2.

Установить теодолит Т2 и поверяемый так, чтобы оптические оси зрительных труб совпали. Измерить теодолитом Т2 угол между дальномерными штрихами сетки нитей поверяемого теодолита тремя приемами. Среднее арифметическое значение измеренного угла не должно отличаться от 34´22,6´´ более чем на 10´´.

7.Исследовать случайную погрешность ориентирования теодолита по ориентир - буссоли.

При выполнении исследований в радиусе 6 м от теодолита не должно быть больших магнитных масс. При исследовании разориентировать магнитную стрелку буссоли поворотом алидадной части теодолита, выполнить ориентирование, то есть совместить северный конец стрелки с индексом буссоли и снять показания по горизонтальному кругу А, с округлением до 1 минуты. Поворот алидадной части теодолита повторить, сбить ориентирование и выполнить его вновь 12 приемами. Случайную погрешность рассчитать по формуле (1).

По каждому виду исследований в рабочей тетради делается заключение о соответствии прибора данному классу измерений.

Вопросы и задания для самоконтроля

1.Назовите исследования, выполняемые при метрологической аттестации теодолита.

2.Опишите порядок исследования погрешности измерения горизонтального и вертикального углов.

3.Объясните, как определить коэффициент дальномера?

2. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ АТТЕСТАЦИЯ НИВЕЛИРА

Приборы и оборудование: нивелир Н3, экзаменатор, экран из черного картона или фольги, источник света, инструкция [1].

Перед началом работы изучить инструкцию [4].

Порядок метрологической аттестации проведен на примере точного нивелира Н3.

Инструкция по нивелированию [4] предполагает следующие поверки и исследования нивелира Н3.

6

2.1.Поверки нивелира

1.Осмотр нивелира.

2.Поверка и регулировка вращения подъемных винтов.

3.Поверка плавности вращения нивелира вокруг вертикальной оси.

4.Поверка и юстировка установленных уровней.

5.Поверка и исправление сетки нитей.

6.Поверки и исправления установки цилиндрического уровня.

2.2.Исследования нивелира

1.Исследование качества зрительной трубы.

2.Определение коэффициента дальномера и ассиметрии нитей.

3.Исследование цилиндрического контактного уровня.

4.Исследования качества работы элевационного винта.

2.3.Порядок выполнения работы

2.3.1.Проверка нивелира (пп. 1, 2,4,5,6 [4])

2.3.2.Поверка плавности вращения нивелира вокруг вертикальной оси

Для определения качества вращения зрительной трубы нивели-

ра вокруг вертикальной оси использовать цилиндрический уровень при трубе. Нивелир установить на штативе и тщательно отгоризонтировать его по цилиндрическому уровню. Привести трубу в положение (рис. 1) и сделать отчеты по концам пузырька уровня. Поворачивать верхнюю часть прибора вокруг вертикальной оси на 7200, причем каждые 600 отсчитывать по концам пузырька уровня.

7

колотым иглой. Экран установить на расстоянии в 20 м от прибора, за экраном поместить электролампу.

По качеству изображения точки, полученного в фокальной плоскости, оценить качество сборки трубы. У хорошо собранной и отцентрированной трубы изображение точки имеет вид правильного резко очерченного кружка со светлым правильной формы кольцом вокруг него, вне фокальной плоскости – это система правильных колец с убыванием освещенности от центра, расположенных вокруг ярко освещенной точки.

Разрешающую способность и увеличение зрительной трубы найти так же, как это описано [4].

2.3.4.Порядок определения коэффициента дальномера

иассиметрии нитей

а) закрепить две точки на расстоянии 20 – 50 м друг от друга, измерить расстояние между точками с относительной погрешностью не более 1:2000 лентой или рулеткой, над одной их них установить нивелир, над другой – рейку;

б) нивелир привести в рабочее положение и сделать отсчеты по дальномерным и средней нитям сетки по черной стороне рейки;

в) наклонить трубу нивелира, сместив изображение пузырька уровня элевационным винтом на 4 – 5 деления сначала к окуляру, затемк объективу, выполняя при этом отсчетыпочерной стороне рейки;

г) рассчитать коэффициент нитяного дальномера

К Д

(н в)

и ассиметрию нитей (%)

a 2 c b ср н с ср 100 %;

н в ср

где Д – расстояние между точками стояния нивелира и рейки; в, c, н – отсчеты по нитям сетки: верхний, средний, нижний.

Коэффициент не должен отличаться от 100 более чем на 1 %, а ассиметрия не должна превышать 0,5 %.

9

2.3.5. Исследование контактного цилиндрического уровня нивелира Н3 на экзаменаторе

При этом определить: цену деления уровня; качество этого изготовления; степень компенсированности уровня (непостоянство длины пузырька при измерении температуры); среднюю квадратическую погрешность совмещения концов пузырька mсовм; среднюю квадратическую погрешность отсчета по шкале уровня mотс.

Порядок исследования:

установить на бетонной тумбе экзаменатор с ценой деления шкалы измерительного винта 1´´; привести его в рабочее положение с помощью уровня;

на рабочую площадку экзаменатора установить нивелир Н3 так, чтобы объектив был обращен к измерительному винту. Во время ис-

следования температура воздуха не должна изменяться более чем на 2

–30 С в час;

установить измерительный винт на отсчет «нуль оборотов, нуль деления», элевационным винтом нивелира переместить пузырек контактного цилиндрического уровня в одно из крайних положений, при котором еще можно выполнить отсчеты по концам пузырька уровня;

измерить линейкой длину пузырька уровня и термометром температуру воздуха;

ввинчиванием точно установить головку измерительного винта на отсчеты 10, 20, 30… и выполнить при этом отсчеты по концам пузырька, если на ампуле уровня нет давлений, к ней приклеить шкалу, нанесенную на восковку, с делениями через 0,8 мм;

ввинчиванием повернуть головку на 20 – 30 делений, а вывинчиванием точно установить на передний отсчет и приступить к изме-

рениям, перед выполнением второго приема зрительную трубу нивелира поворачивают на 1800;

ввинчиванием установить головку измерительного винта на отсчет 150, выполнить измерения, во втором приеме головку измерительного винта в прямом ходе устанавливать вычитанием, а в обратном – ввинчиванием.

вычислить значение цены деления уровня для каждого интервала по формуле

10

2 n, rm

где rm – цена деления шкалы головки измерительного винта экзаменатора; n – число делений измерительного винта, соответствующее значению rm, по отклонениям найти среднюю квадратическую ошибку определения цены деления уровня по формуле (1), где

vi i n .

Предельные отклонения уровней с τ =10´´ не более 1,0´´, с τ=15´´ не более 1,5;

по отклонениям П+Л от среднего значения рассчитать среднюю квадратическую ошибку отсчета по одному концу пузырька уровня mотс по формуле

где k–числоприемов;S–числовеличин П+Л, получаемыхнаприеме;

установить нивелир на площадке экзаменатора окуляром над измерительным винтом, привести пузырек цилиндрического уровня примерно на середину и ввинчиванием измерительного винта экзаменатора точно совместить изображения концов пузырька цилиндрического уровня нивелира;

если в течение 5 – 10 с концы пузырька цилиндрического уровня не разошлись, сделать отсчет по измерительному винту экзаменатора с точностью до 0,1 деления;

вращать измерительный винт экзаменатора в противоположном направлении на 5 – 10 делений и ввинчиванием совмещать концы пузырька уровня, в одном полуприеме делают 10 точных совмещений концов пузырька цилиндрического уровня и 10 отсчетов по шкале измерительного винта. Во втором полуприеме выполнить на ввинчивание 10 точных совмещений концов пузырька уровня, всего сделать пять приемов;

рассчитать среднюю квадратическую ошибку совмещения концов пузырька mсовм в каждом полуприеме по формуле (1);

11

определить степень компенсированности уровня (непостоянство длины пузырька при измерении температуры);

выписать суммы отсчетов П+Л, которые были получены при исследовании уровня на экзаменаторе. Длина пузырька уровня долж-

на изменяться не менее чем на 0,2 мм при изменении температуры воздуха на 10 С;

вычислить по формуле

K .t

2.3.6. Исследование качества работы элевационного винта

При исследовании элевационного винта определяют качество его работы и цену деления.

Порядок исследования:

установить нивелир на экзаменаторе так же, как при исследовании цены деления уровня;

если у элевационного винта нет указателя числа оборотов, то нанести штрихи, по которым считают число оборотов;

вывинтить элевационный винт в крайнее положение, измерительный винт экзаменатора установить на отсчет, который позволяет выполнить измерения;

при помощи подъемных винтов изображения концов пузырька уровня совмещают примерно, а затем измерительным винтом экзаменатора – точно, после чего отсчитывают по его шкале;

ввинчивают элевационный винт точно на один оборот, совмещают концы пузырька уровня, вращая измерительный винт экзаменатора, действия выполняют до тех пор, пока элевационный винт не окажется ввинченным до конца;

выполнить исследование в обратном ходе, при этом элевационный винт вывинчивают;

выполнить второй прием, в котором в прямом ходе элевационный винт вывинчивают, а в обратном ввинчивают.

Расхождения между τпр из прямого хода от τобр из обратного хода не должны превышать 10´´ на средних оборотах элевационного винта. Если расхождение более 10´, то необходимо совмещать изображение концов пузырьков уровня только ввинчиванием элевационного винта.

12