1
ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
1. Способы измерения длин линий.
2.Мерные ленты и рулетки.
3.Поверки мерных приборов, их
компарирование.
4.Измерение и вычисление длин линий мерными приборами.
5.Понятие об оптических дальномерах. Нитяной дальномер.
6.Понятие о светодальномерах.
2
СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ЛИНИЙ
1. Прямой (непосредственный) – измерение расстояний мерными лентами, рулетками, проволоками.
2. Косвенный (посредственный) – расстояние является функцией вспомогательных величин.
b – базис;
β1 , β 2 - горизонтальные углы. По теореме синусов:
3
Точность линейных измерений выражается относительной ошибкой этого измерения.
Пример: D |
D1 и D2 |
|
|
|
|
|
|
ΔD = /D1 – D2/ - абсолютная ошибка измерения |
|
||||||
расстояния |
D |
|
1 |
|
|
|
Dср |
|
|
|
|
|
|||
Относительная ошибка: Dср |
T |
, где Т |
|
||||
|
D |
||||||
Точность линейных измерений:
прямой способ:1/1 000 … 1/1 000 000 косвенный способ: 1/100 … 1/1 000 000
4
ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
5
Механические мерные приборы предназначены для непосредственного измерения расстояний.
.В соответствии с ГОСТ механические мерные приборы подразделяются:
1. Для измерений технической точности: ленты землемерные штриховые: ЛЗ-20, ЛЗ-24, ЛЗ-50 (Л - лента, 3 - землемерная, l0 - 20, 24, 50 -
номинальная длина ленты).
Нормативная относительная погрешность измерения расстояний
N1 10001 30001
2. Для точных линейных измерений применяются мерные приборы: ленты землемерные шкаловые: ЛЗШ-20, ЛЗШ-24, ЛЗШ-50.
Нормативная относительная погрешность |
1 |
|
1 |
|
1 |
N |
2000 |
|
|||
|
|
10000 |
|||
3. Для высокоточных измерений применяются базисные приборы: БП-1; БП-
2, БП-3 |
1 |
1 |
1 |
|||
Нормативная относительная погрешность |
||||||
|
|
|
|
|
||
В комплекс базисных приборов входят: |
N |
10000 |
500000 |
|||
- мерные инварные проволоки длиной 24 или 48 метров со шкалами на концах (инвар-сплав: 64% стали и 36% никеля) диаметр проволоки 1,65 мм;
- приспособление для равномерного натяжения с силой 10 кг; |
|
|
- лотаппарат - для центрирования и фиксирования каждого уложения |
6 |
|
проволоки в створе. |
||
|
Землемерная лента штриховая представляет собой стальную полосу шириной 10 -15мм и толщиной 0,2-0,4 мм с наконечниками на концах.
В наконечниках имеются прорези для фиксирования ленты в створе линии при измерениях. Против прорезей - штрихи. Расстояние между штрихами l0 -
номинальная длина ленты. Цена одного деления ленты 1 дм. Дециметровые деления отмечены на ленте отверстиями диаметром 1-2 мм. Метровые деления отмечены пластинками с обеих сторон. На пластинках выдавлены порядковые номера метров, отсчитываемые с обоих концов ленты. При измерениях лента выкладывается на земле и фиксируется шпильками в прорезях наконечников. Для измерений применяется комплект из 6 или 11 шпилек.
1- начальный штрих;
2 - вырез для шпильки;
3 - заклепка(0.5м); 4 - пластина (м);
5 - отверстие (дм);
6 -измеренная линия (13.14 м);
7 - ручка
Лента землемерная шкаловая ЛЗШ
Повышение точности измерения длин линий землемерными стальными лентами может быть осуществлено применением лент шкалового типа ЛЗШ. На концах этих лент имеются шкалы длиной 10—15 см с сантиметровыми и миллиметровыми делениями. Кроме того, для повышения точности измерений ленты снабжают дополнительным оборудованием: пружинными динамометрами, термометрами.
Номинальная длина ленты l0 – расстояние между нулевыми штрихами шкал. На
самой ленте делений нет. Измерение ведется по предварительно расставленным колышкам в створе линии. Расстояние между колышками равно номинальной длине шкаловой ленты с точностью 3-4 см. На колышках перпендикулярно к створу сделаны штрихи. Расстояние между штрихами замеряется шкаловой мерной лентой.
Относительная погрешность измерений землемерными лентами с дополнительным оборудованием может быть снижена до 1:5000.
8
Рулетки. Рулетки предназначены для измерения коротких линий при маркшейдерских, топографо-геодезических и строительных работах. Рулетки бывают стальные длиной 10, 20, 30, 50 м и более и тесьмяные длиной 5, 10 и 20 м.
В инженерно-геодезических работах используются металлические рулетки в закрытом корпусе типа РЗ (рис. а), на крестовине типа РК (рис. б), на вилке
типа РВ (рис. в) и др.; в маркшейдерской практике чаще применяются горные рулетки на вилке или крестовине типов РГ-20, РГ-30 и РГ-50, изготавливаемые из нержавеющей стали, обладающие высокими механическими свойствами и большой коррозионной стойкостью.
9
Мерные проволоки. При точных и высокоточных линейных измерениях применяют стальные и инварные проволоки длиной 24 и 48 м, диаметр
проволоки — 1,65 мм. На обоих концах проволоки расположены шкалы длиной 8 см с миллиметровыми делениями (рис. а). Измерение длин линий мерными проволоками производится по кольям или по целикам, устанавливаемым на штативах в створе линий. При измерениях проволока подвешивается на блочных станках под натяжением 10-килограммовых гирь (рис. б). Пролеты между целиками или кольями измеряют несколько раз. Отсчеты по обеим шкалам проволоки производят одновременно с точностью до 0,1 мм.
Стальные: mS от 1 : 10 000 до 1 : 100Инварные:000 mS от 1 : 30 000 до 1 : 1 000 0
10
КОМПАРИРОВАНИЕ МЕРНЫХ ПРИБОРОВ
Компарирование - процесс сравнения рабочего мерного прибора с эталоном. Компарирование рабочих мерных лент может быть произведено: по эталонам на стационарных компараторах, в полевых условиях на полевых компараторах.
В результате компарирования получают поправку ∆λК : к факт 0 где λфакт - фактическая длина мерного прибора;
λ0 – номинальная длина.
Полевой компаратор для ленты ЛЗ представляет собой закрепленный на местности базис длиной 120 м, измеренный с высокой точностью. Измерив проверяемой (рабочей) лентой этот базис 6—8 раз, сравнивают средний результат измерений с эталоном и находят поправку ΔλК, за компарирование.
Тогда фактическая длина рабочей ленты составит:
где λ0 — номинальная длина контролируемой ленты.
Поправку принимают со знаком плюс, если рабочая длина ленты больше эталонной, и со знаком минус, если рабочая длина меньше эталонной.
Эталоном длины метра является платино-иридиевый жезл, который хранится во Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологии им.
Д.И. Менделеева в г. Санкт-Петербурге. Имеется также эталон в Академии наук |
|
РФ в Москве. |
11 |
|
|