
- •ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
- •СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ЛИНИЙ
- •Точность линейных измерений выражается относительной ошибкой этого измерения.
- •ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
- •Механические мерные приборы предназначены для непосредственного измерения расстояний.
- •Землемерная лента штриховая представляет собой стальную полосу шириной 10 -15мм и толщиной 0,2-0,4
- •Лента землемерная шкаловая ЛЗШ
- •Рулетки. Рулетки предназначены для измерения коротких линий при маркшейдерских, топографо-геодезических и строительных работах.
- •Мерные проволоки. При точных и высокоточных линейных измерениях применяют стальные и инварные проволоки
- •КОМПАРИРОВАНИЕ МЕРНЫХ ПРИБОРОВ
- •ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ЛИНИИ
- •ВЕШЕНИЕ ЛИНИИ
- •При продлении линии А-В второй исполнитель по командам
- •ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ЛИНИЙ МЕРНЫМИ ЛЕНТАМИ
- •Поправка за температуру определяется по формуле:
- •Для перехода от наклонной длины линии к горизонтальной ее проекции необходимо знать угол
- •Если измерено превышение точек перелома линии местности,
- •ОПТИЧЕСКИЕ ДАЛЬНОМЕРЫ
- •Конструкциями оптических дальномеров предусматривается, что одна из величин (угол или база b) является
- •2. Дальномеры с постоянной базой (рисунок 1, в). При работе с дальномерами данного
- •Рис. 1. Схема определения расстояния с помощью дальномера
- •При измерении расстояний нитяным дальномером величину переменного базиса l выражают числом n делений
- •Низкая точность измерения расстояний нитяным дальномером объясняется действием ряда причин:
- •Определение горизонтальных проекций наклонных расстояний при измерении длин дальномером
- •СВЕТО - И РАДИОДАЛЬНОМЕРЫ
- •Светодальномер 4СТ3
- •Дальномерная насадка
- •ЭЛЕКТРОННЫЕ ТАХЕОМЕТРЫ
- •Отражатели для различных видов геодезических работ
- •Семейство рулеток Leica Disto
- •КОМПАРИРОВАНИЕ МЕРНЫХ ПРИБОРОВ
- •Длины рабочих стальных лент и рулеток поверяют упрощенным способом. На ровной поверхности (например,
- •Дорожные колеса (курвиметры)
- •При измерениях длин линий на существующих автомобильных дорогах, на городских улицах и дорогах,
2. Дальномеры с постоянной базой (рисунок 1, в). При работе с дальномерами данного типа измеряют угол ; постоянная база b закрепляется на дальномерной рейке специальными марками. В этом случае искомое расстояние
D определится по формуле
D=K/ (4)
гдеК b — коэффициент дальномера.
Определение расстояний нитяным дальномером
Нитяной дальномер относится к простейшим оптическим дальномерам с постоянным параллактическим углом и переменной базой при определяемой
точке. Он представляет собой зрительную трубу, на сетке нитей которой дополнительно нанесены дальномерные штрихи (см. рис. б), симметрично
расположенные относительно визирной оси.
Нитяные дальномеры не являются самостоятельными приборами. Они совмещаются с маркшейдерско-геодезическими приборами (теодолитами, нивелирами, кипрегелями), что придает этим приборам универсальность.
Теория нитяного дальномера определяется типом зрительной трубы, в которой он применён,— с внешним или внутренним фокусированием.
22

Рис. 1. Схема определения расстояния с помощью дальномера
Пусть требуется определить расстояние D (рис. 1, а) между точками 1 и 2. В точке 1 установлен теодолит, ось вращения которого совпадает с отвесной линией точки 1; в точке 2
вертикально установлена дальномерная рейка.
Рассмотрим вначале частный случай, когда визирная ось трубы занимает горизонтальное положение и, следовательно, перпендикулярна к рейке. Параллактический
угол образуется лучами визирования, проходящими через дальномерные нити а и b; его величина зависит от расстояния между ними p = ab. Вершина угла совпадает с передним фокусом F объектива. Как видно из рисунка 1, а, искомое расстояние
D = E + + f |
(1) |
|
|
|
|
|
где Е — расстояние от переднего фокуса объектива до рейки; — расстояние от |
|
|||||
объектива до оси вращения прибора; f — фокусное расстояние объектива. |
|
|
|
|||
Лучи от дальномерных нитей а и b, пройдя через объектив и его передний фокус, |
|
|||||
пересекают рейку в точках A и В. Из подобия треугольников ABF и E |
|
|
f |
|
|
|
|
n |
|
p |
23 |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|

|
|
f |
|
Откуда |
E p n |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку величины f и р являются постоянными, то и их отношение f/p = K
— величина постоянная для данного прибора и называется коэффициентом дальномера. Тогда определяемое расстояние между точками 1 и 2 будет
D = E + f + = Kn + c |
(6) |
где с = f + — постоянная слагаемая дальномера.
Для удобства вычисления расстояний величины f и р в приборах подбирают таким образом, чтобы K=100. Такое значение коэффициента дальномера будет иметь место при =34,38‘=34'22,8".
Величина c = f + в трубах с внешним фокусированием достигает 0,6 м, поэтому при крупномасштабных съемках (1:500, 1 : 1000, 1 :2000) ее необходимо учитывать. Для труб с внутренним фокусированием величина с обычно не превышает 4 см, в связи с чем ею пренебрегают.
24

При измерении расстояний нитяным дальномером величину переменного базиса l выражают числом n делений дальномерной рейки, видимых под углом ε на данном расстоянии. Значение n находят как разность отчетов по рейке, взятых по нижней и верхней дальномерным нитям. Тогда для труб с внутренним фокусированием искомое расстояние определиться как D = K n = 100 n.
Например, отсчеты по дальномерным нитям по рейке равны 2522 мм и 1208 мм. Тогда n = 2522-1208=131,4 см; D=K n=100·131,4 см= 13140 см = 131,4 м.
Практически измерение расстояния нитяным дальномером производится следующим образом. Визируют на рейку и наводящим винтом зрительной трубы совмещают верхнюю дальномерную нить с отсчетом, кратным 10 см. По рейке отсчитывают число сантиметров, заключенных между дальномерными нитями. При К=100 дальномерный отсчет по рейке в сантиметрах выразит искомое расстояние в метрах (рис. б).
При измерении больших расстояний, а также в случаях, когда нижние деления рейки закрываются травой, кустарником, складками рельефа местности и т. п., для взятия дальномерных отсчетов можно пользоваться дальномерной и средней нитями, принимая коэффициент дальномера К=200. С помощью нитяного дальномера рекомендуется измерять линии длиной не более 200 м; при больших расстояниях линию следует делить на части.
К достоинствам нитяного дальномера относятся простота устройства и удобство применения, к недостаткам—сравнительно низкая точность измерения расстояний, равная 1:200—1:400, точность сопоставима с измерением мерными лентами.
25

Низкая точность измерения расстояний нитяным дальномером объясняется действием ряда причин:
Неодновременность отсчитывания по дальномерным нитям. Влияние вертикальной рефракции. Нижний луч преломляется
сильнее, чем верхний, так как плотность воздуха тем больше, чем ближе к поверхности Земли. Ослабить можно, если применить горизонтальную рейку.
Наклон рейки. Ослабить ее влияние можно, если рейку устанавливать для измерений по уровню.
Изменение коэффициента дальномера при перефокусировке зрительной трубы.
Толщина нитей сетки.
Турбулентное движение в атмосфере (конвекционные токи), колеблющееся изображение влияет на точность взятия отсчета.
Рекомендуют измерять расстояние до 200 метров, не более.
26

Определение горизонтальных проекций наклонных расстояний при измерении длин дальномером
D = MN = K n′ + c.
Поскольку рейка устанавливается вертикально, фактический дальномерный отсчет по ней будет равен n. Как видно из рис., в треугольниках Na'a и Nbb' углы при точках а' и b' отличаются от 90° на половину параллактического угла = 34,4′, т. е. на ε/2 = 17,2′. Учитывая невысокую точность измерений нитяным дальномером, этим отличием можно пренебречь, принимая треугольники Na'a и Nbb' прямоугольными.
Рис. Схема определения горизонтальных проекций наклонных расстояний, измеренных дальномером
Тогда можно записать: Na' + Nb' = (Na + Nb) cos v, или n' = n cos v. Отсюда наклонное расстояние D = К n cos v + с. Принимая для труб с
внутренним фокусированием с =0, имеем D = К n cos v. Горизонтальная проекция линии будет равна d = D cos v = Kn cos2 v.
27

СВЕТО - И РАДИОДАЛЬНОМЕРЫ
В настоящее время в геодезии и маркшейдерском деле все большее распространение получают электрофизические приборы для определения расстояний, основанные на принципах электронного измерения времени распространения электромагнитных волн между конечными точками измеряемой линии. В зависимости от вида электромагнитных колебаний такие приборы подразделяются на светодальномеры и радиодальномеры.
Свето- и радиодальномеры по сравнению с оптическими дальномерами обладают значительно более высокой точностью измерений и возможностью измерений больших расстояний.
Светодальномеры (электрооптические дальномеры) по методу измерения времени прохождения электромагнитной волной измеряемой длины подразделяются на импульсные и фазовые.
В последние годы созданы радиодальномеры с отделяемыми антенно- передающими устройствами, которые поднимаются с помощью легких мачт на высоту до нескольких десятков метров (радиодальномер «Луч»). Это позволяет создавать геодезические сети методами трилатерации и полигонометрии без постройки дорогостоящих геодезических сигналов. В настоящее время при измерениях длин сторон государственных геодезических сетей 2, 3 и 4 классов успешно применяются радиодальномеры РДГВ и «Луч», обеспечивающие измерение расстояний до 30—40 км с точностью 1 : 200 000—1 :300 000.
28

|
|
Лазерный дальномер с безопа- |
||
|
|
сной длиной |
волны |
излучения |
|
|
предназначен |
для |
измерения |
|
Светодальномер 4СТ3 |
расстояния |
до |
выбранного |
|
объекта в диапазоне от 100 до |
|||
|
mS= 3 D 10-6 |
|||
Leica TPS1200 |
10000 м с точностью до 5 мм. |
Leica Disto A8 |
|
|
Дальность: до 200 м |
Stabila LE 20 |
|
Точность измерений: ± |
Дальность: 0.2 - 30 м |
|
1.5 мм |
|
|
Точность измерений: ± 5 |
мм |
29

Светодальномер 4СТ3 |
Светодальномер СТ5 «Блеск» |
Принцип действия всех светодальномеров основан на измерении времени прохождения светового сигнала от источника излучения до отражателя и обратно.
Очевидно, что расстояние D и время прохождения t светового сигнала связаны между собой выражением:
где V = С/n - скорость распространения света в реальной атмосфере, |
|
n – коэффициент преломления в атмосфере (по метеоданным). |
30 |
