Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Є.Ю. Ільків, М.В. Галярник,

Д.П. Приймак

ГЕОДЕЗИЧНІ ПРИЛАДИ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

Електронні геодезичні прилади

2010

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Кафедра землевпорядкування та кадастру

Є.Ю. Ільків, М.В. Галярник,

Д.П. Приймак

ГЕОДЕЗИЧНІ ПРИЛАДИ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

Електронні геодезичні прилади

Для студентів напряму підготовки 6.080101

"Геодезія, картографія та землеустрій"

Рекомендовано

методичною радою університету

Івано-Франківськ

2010

МВ - 02070855-2796-2010

Ільків Є.Ю., Галярник М.В., Приймак Д.П. Геодезичні прилади: Лабораторний практикум. Електронні геодезичні прилади. - Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. - 24 с.

Лабораторний практикум містить основні дані про будову світловіддалеміра СМ-5, лазерної рулетки Leica Disto A6, електронного тахеометра SOKKIA SET30R. Розроблений відповідно до робочої програми і навчального плану. Призначений для підготовки фахівців напряму 6.080101 “Геодезія, картографія та землеустрій” очної і заочної форм навчання.

Рецензент: доцент кафедри землевпорядкування та кадастру,

кандидат технічних наук Лісевич М.П.

Рекомендовано методичною радою університету (протокол №5 від 22.04.10р.).

© Ільків Є.Ю., Галярник М.В.,

Приймак Д.П., 2010

© ІФНТУНГ, 2010

ЗМІСТ

ВСТУП 4

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1 5

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2 12

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3 19

Перелік рекомендованих джерел 25

ВСТУП

Лабораторний практикум з дисципліни "Геодезичні прилади" частина «Електронні геодезичні прилади» розроблено для студентів напряму підготовки 6.080101 "Геодезія, картографія та землеустрій". Його основною метою є засвоєння будови і основних принципів роботи із світловіддалеміром СМ-5, лазерною рулеткою типу DISTO, електронним тахеометром SOKKIA SET630R.

Особливістю даного курсу є те, що студент засвоює принципи роботи з приладами даного типу, після закінчення якого може самостійно не тільки працювати з даними приладами, а й виконувати перевірки і різні дослідження, які впливають на точність вимірів. Набуті навики студент зможе використовувати в подальшому не тільки в університеті, але й на виробництві.

Лабораторні роботи оформляються в учнівському зошиті або на аркушах паперу А4. Виконані та оформлені лабораторні роботи здаються викладачу на перевірку. При відсутності зауважень викладач допускає роботи до захисту. Виконання і захист лабораторної роботи оцінюється певною кількістю балів (згідно з робочою програмою дисципліни) за 100-бальною системою.

Лабораторна робота №1

Тема: Вимірювання віддалі світловіддалеміром СМ-5.

Мета роботи: засвоїти методику вимірювання віддалей за допомогою світловіддалеміра СМ-5.

Прилади і приладдя: світловіддалемір СМ-5, призмові відбивачі.

Основні теоретичні положення

Світловіддалемір СМ-5 відноситься до фахових віддалемірів третього покоління. Результат висвітлюється на цифровому табло. Джерелом випромінювання є напівпровідниковий лазерний діод, а довжиною хвилі випромінювання 0.86 мкм, фотоприймачем-фотоелектричний помножувач (ФЕП). В ньому використано цифровий фазометр.

Світловіддалемір СМ-5 призначений, в основному, для вимірювання довжин сторін мереж трилатерації і полігонометрії 4 класу, полігонометрії 1-го, 2-го розряду і для інженерно-геодизичних робіт при будівництві.

Для одночасного вимірювання кутів і відстаней світловіддалемір можна встановити на теодоліти серій Т2, Т5 і на теодоліти серій Theo розроблені Народним підприємством "К.Цейс, Ієна" (НДР).

Технічні характеристики

Дальність дії		2÷500 м
Точність (один прийом)		до 3 см
Споживча потужність		5 Вт
Ціна одиниці молодшого розряду табло:
	у режимі "Грубо", см	1
	у режимі "Точно", мм	1

Будова світловіддалемір СМ-5

Світловіддалемір СМ-5 можна умовно розділити на три частини (див. рис. 1.1): головку 4, стояки 6, 13, скріплені ручкою 3 і основу її, з’єднану зі стояками гвинтами 7.

У головці прийомопередавача розміщені оптична система, джерело світлового випромінювання, фотоприймальний пристрій, печатні вузли з елементами електричної схеми. Головка має покришки 1 і 14, які знімаються. На покришці закріплена зорова труба 2. В захисному ковпачку зорової труби є отвір, через який при суміщенні його з отвором у корпусі окуляра можна підсвітити сітку ниток при роботі в нічний час.

Прийомопередавач встановлюється на підставці 8 і закріплюється закріпним гвинтом 9. Підставка приводиться в горизонтальне положення підіймальними гвинтами 10.

У стояку 13 і основі розміщені навідний і закріплювальний пристрої, призначенні для наведення світловіддалеміра на відбивач у вертикальній і горизонтальній площинах. Головки 5, 10 (рис.1.2) гвинтів навідних пристроїв і ручки (важелі) 6, 9 закріплювальних пристроїв розміщенні із зовнішньої сторони стояка та основи. На основі встановлено циліндричний рівень 12 з юстувальними гайками 13 і окуляр її оптичного центрувальника (центровича).

Рисунок 1.1 – Будова світловіддалеміра СМ-5

Рисунок 1.2 – Будова світловіддалеміра СМ-5

На панелі управління 2 розміщені ручка 8 СИГНАЛ, перемикач ТОЧНО – КОНТР – ГРУБО (перемикач режимів), перемикач 4 ВЫКЛ – НАВЕД – СЧЕТ (вмикач), стрілковий контрольний прилад 1, цифрове табло 3, ручка 16 встановлення контрольного відліку. Під покришкою 15 знаходяться гнізда для з'єднання частотоміру (частота 1498.55 кГц), резистор для підстроювання частоти кварцового генератора, резистори Д і О початкового встановлення рівнів вимірювальних сигналів, резистор початкового установлення рівня сигналу в режимі НАВЕДЕНИЕ.

Резистори Д і О настроюються при випуску світловіддалеміра підприємством виготовлювачем. Їх регулювання при експлуатації і провірці світловіддалеміра не дозволяється, бо може порушити його працездатність.

На стояку 13 (див. рис. 1.1) знаходиться роз'єм для під'єднання реєструю чого пристрою 12, на стояку 6 - роз'єм 5 під'єднання кабеля від джерела живлення 1 мікротелефон 14 (див. рис. 1.2).

При встановлені на теодоліт від світловіддалеміра відокремлюють основу, з теодоліта знімають ручку для перенесення і на її місце закріплюють світловіддалемір.

Контрольний приклад 1 (рис.1.2) служить для перевірки напруги джерела живлення та для слідкування за рівнем сигналу, що подається на катод ФЕП. Рівень сигналу регулюється ручкою 8.

Перемикач 7 називатимемо далі перемикач режимів роботи. Коли він встановлений на ГРУБО, а перемикач 4 – на СЧЕТ, то одержуємо довжину лінії з помилкою не більшою ніж 20 см, коли ж він переведений на ТОЧНО, то довжину одержуємо з точністю (10+6∙10^-65) мм. При перемикачі режимів у положенні КОНТРОЛЬ на табло висвітлюється відлік, який дозволяє визначити поправку за температурну зміну вимірювальної частоти f₄, а відлік на контрольному приладі дозволяє визначити напругу джерела живлення прийомопередавача. При нормально зарядженому джерелі відлік повинен бути не меншим, ніж 60 поділок.

Для перевірки приладової поправки в колективі маємо блок контрольного відліку, який надіваємо на об'єктив. Контрольний відлік при надітому блоці вказують у паспорті віддалеміра. Якщо висвітлюється такий відлік, як у паспорті, то приладова поправка дорівнює нулю. Коли відлік відрізняється від вказаного в паспорті його можна встановити ручкою 16. Якщо цього зробити не вдається, то в результаті вимірювань потрібно вводити поправку δ_контр.=А_{паспорт.}-А_контр. в мм.

При роботі в лабораторії і при вимірюваннях коротких ліній на об'єктив обов'язково потрібно надівати атенюатор.

1-призмовий відбивач

Оправа 1 призми (рис.1.3) закріплена у стояку з накладками 2. Зусилля, необхідне для розвороту призми з оправою, визначається затяжкою гвинтів 5. Марку 4 використовують для вимірювання кутів при установлюванні світловіддалеміра на теодоліт.

6-призмовий відбивач

Плата 2 (рис. 1.4) із трипельпризмами 1 установлена на півосях 4 у стояках. Зусилля, необхідне для розвертання плати відносно горизонтальної осі, визначення затяжкою гвинтів 3. Візир 5 служить для наведення на світловіддалемір. Марку 7 використовуютьдля вимірювання кутів при встановленні світловіддалеміра на теодоліт.

За 6-призмових відбивачів можна зібрати 3-, 12- і 18- призмові відбивачі. Для збирання 18- призового відбивача застосовують призми другого 6- призового відбивача.

Рисунок 1.3 – 1-призмовий відбивач

Рисунок 1.4 – 6-призмовий відбивач

Проведення вимірів

Встановлюємо перемикач у положення СЧЕТ, при необхідності ручкою СИГНАЛ підлаштовуємо рівень сигналу і знімаємо три відліки вимірюваної відстані в режимі ТОЧНО. Записуємо, їх у журнал.

Вимірюємо метеодані (температуру і атмосферний тиск) і записуємо їх у журнал. При великих довжинах ліній або при великому перепаді висот між кінцями лінії метеодані необхідно вимірювати в точках стояння прийомопередавача і відбивача.

Після цього повторюємо ще два рази наведення прийомопередавача на відбивач по максимуму сигналу і після кожного наведення беремо по три відліки в режимі ТОЧНО і записуємо в журнал.

Приводимо перемикач режимів в положення КОНТР і знімаємо відлік для визначення значення поправки .

При грубих вимірювання перемикач режимів встановлюємо в положення ГРУБО, вмикач у положення – СЧЕТ, регулюємо рівень сигналу в межах робочої зони і знімаємо один – два відліки по табло.

Обчислення кінцевого результату вимірювання довжини лінії

Кінцевий результат вимірювання відстані D в (мм) обчислюється за формулою (19.1) до першого значення після коми і заокруглюється до цілого числа (мм):

(1.1)

де – середнє значення відліків у міліметрах у режимі ТОЧНО за врахуванням відомого числа кілометрів вимірюваної відстані ;

– поправковий коефіцієнт, що враховує зміну показника заломлення атмосфери;

– поправковий коефіцієнт, що враховує температурну зміну частоти кварцового генератора;

– поправка за циклічну похибку (мм).

Формула (1.1) справедлива для роботи із відбивачами з комплекту СМ-5. При роботі із відбивачами інших типів необхідно враховувати поправки відбивачів.

Значення коефіцієнтів і визначається за графіками (або номограмами чи таблицями) із паспорту світловіддалеміра (рис.1.5).

Значення поправки визначається по графіку, збудованому в паспорті світловіддалеміра за результатами останньої перевірки одиниць і десятих часках метра, на які закінчується результат .

Горизонтальне положення лінії обчислюється за формулою

(1.2)

де – результат вимірювання, обчислений за формулою (1.1);

– кут нахилу вимірюваної лінії.

Якщо замість кута нахилу маємо відмітки пунктів, над якими встановлені прийомопередавач і відбивач; Н_п.п. і Н_від., а також висоти встановлення прийомопередавач і відбивач над центрами знаків: і_п.п. і і_від, визначають перевищення кінців лінії

(1.3)

За перевищенням обчислюють поправку:

	(1.4)

Рисунок 1.5 – Номограма для визначення коефіцієнта К_п

Звітність з роботи

1 Короткі відомості.

2 Результати визначення різниці висот нулів шкал інварної рейки.

Контрольні питання

1 Призначення блоку контрольного відліку.

2 Якими факторами визначається точність віддалеміра?

3 Скільки відліків в режимі ГРУБО і ТОЧНО береться при вимірюваннях лінії одним прийомом?

4 Які цифри в режимі ГРУБО є точними?

5 Чому дорівнює ціна одиниці молодшого розряду табло в режимах ГРУБО і ТОЧНО?