Исследование цилиндрического контактного уровня

Полные исследования выполняют при получении новых нивелиров, после ремонта в случае замены ампулы уровня, а также перед началом полевого сезона. Цель этих исследований - определение цены деления уровня, качества его изготовления, степени компенсированности уровня, т.е. непостоянства длины пузырька уровня при изменении температуры на 1С, определение средних квадратических ошибок совмещения концов пузырька уровня m_сов и отсчета по шкале уровня m_отс.

Лабораторные исследования выполняют на экзаменаторе, поле­вые с помощью рейки.

Экзаменатор с ценой деления шкалы измерительного винта 1" устанавливают на бетонный или кирпичный столб, приводят в рабочее положение. Устанавливают на его площадку нивелир так, чтобы зрительная труба располагалась параллельно штанге, а объектив был обращен к измерительному винту. Во время исследований температура воздуха не должна меняться более чем на 2-3С в час.

Измерительный винт устанавливают на отсчет «нуль оборотов, нуль делений». Элевационным винтом перемещают пузырек уровня в одно из крайних положений, при котором еще можно выполнять отсчеты по концам пузырька уровня. Если шкалы с делениями на ампуле уровня нет, то к ней прикрепляют шкалу, нанесенную на восковке с делениями через 0,8 мм. Смотрят, в каком направлении необходимо вращать головку измерительного винта, чтобы можно было переместить пузырек уровня в другое крайнее положение. Линейкой измеряют длину пузырька уровня с точностью 0,5 мм и записывают ее в журнал, одновременно указывают температуру воздуха. Освещение уровня должно быть равномерным и достаточно сильным. Электролампа должна находиться не ближе 1 м от нивелира. Рядом с нивелиром на экзаменатор кладут термометр.

После того как нивелир простоял на экзаменаторе 2-З ч приступают к исследованиям уровня. Цену деления уровня определяют двумя приемами. Перед началом и в конце каждого приема измеряют температуру воздуха с точностью 0,1° С.

Исследования выполняют в следующей последовательности. Голов­ку измерительного винта ввинчиванием устанавливают на отсчет «нуль оборотов, нуль делений». Через одну - две минуты, убедившись, что пузырек уровня успокоился, делают отсчет по левому и правому концам пузырька уровня. Ввинчиванием точно устанавливают головку измерительного винта на отсчеты 10, 20, 30, ... и выполняют отсчеты по концам пузырька уровня с соблюдением требований, указанных выше. В каждом полуприеме головку измерительного винта на нужный отсчет устанавливают только вращением в одном направ­лении. Если пропущен нужный отсчет, то головку измерительного винта вращают в противоположном направлении на 10 - 20 делений и вращением в нужном направлении устанавливают на необходимый отсчет. Последняя установка головки измерительного винта в прямом ходе первого приема будет 60 - 100 в зависимости от цены деления уровня. Сделав последний отсчет по концам пузырька уровня (прямой ход), переходят к наблюдениям в обратном ходе. Для этого ввинчиванием поворачивают головку на 20 - 30 делений, а затем вывинчиванием точно ставят на последний отсчет в прямом ходе и приступают к изменениям. Отсчеты по головке измерительного винта в обратном ходе убывают.

Ко второму приему приступают через 5 - 10 мин. после окончания первого приема. Во втором приеме зрительную трубу нивелира поворачивают на 180, рядом с измерительным винтом экзаменатора становится окуляр. Ввинчиванием устанавливают головку измеритель­ного винта на отсчет 150. Элевационным винтом приводят пузырек уровня примерно в то же положение, в котором он был в начале первого, и приступают к измерениям.

Во втором приеме головку измерительного винта (прямой ход) устанавливают вывинчиванием, в обратном - ввинчиванием.

Пример записи отсчетов и вычислений приведен в табл. 23.

Данные графы 14 указывают на правильность кривизны поверхности ампулы уровня. Величина V₀ не должна превышать у приборов, предназначенных для нивелирования I и II классов. 0,5 деления. У приборов, которые будут использоваться для передачи высот через водные препятствия, V₀ не должно превышать 0,25 деления. По отклонениям П+Л от среднего значения находят среднюю квадратическую ошибку отсчета по одному концу пузырька уровня m_отс по формуле

где k - число приемов; s - число величин П+Л, получаемых в приеме.

У нивелиров, предназначенных для передач высот через водные препятствия, m_отс т.е. не должна превышать ±0,5".

В графе 19 вычисляют значение цены деления уровня для каждого интервала по формуле:

где  - цена деления шкалы головки измерительного винта экзаменатора: п - число делений измерительного винта, соответст­вующее значению r_m.

По отклонениям V₁ находят среднюю квадратическую ошибку определения цены деления уровня по формуле:

где п - число разностей.

Предельные отклонения у уровней с ценой деления  =10" не должны быть более 1,0", с =15" соответственно не более 1,5".

После определения цены деления уровня приступают к определе­нию средней квадратической ошибки совмещения концов пузырька цилиндрического уровня m_отс. При тщательном выполнении этих исследований m_отс у нивелиров Н-05 не должна превышать 0,30".

Устанавливают нивелир на площадке экзаменатора, так же как и при определении цены деления уровня (II прием), т.е. так, когда вблизи измерительного винта экзаменатора находится окуляр ниве­лира, и приступают к первому полуприему. Всего делают пять приемов.

Приводят пузырек цилиндрического уровня примерно на середину и ввинчиванием измерительного винта экзаменатора точно

совмещают изображения концов пузырька цилиндрического уровня нивелира.

Убедившись, что в течение 5 - 10 сек. концы пузырька цилиндричес­кого уровня не разошлись, делают отсчет по измерительному винту экзаменатора с точностью 0,1 деления. Затем вращают измерительный винт экзаменатора в противоположном направлении на 5 - 10 делений и ввинчиванием совмещаю г концы пузырька уровня. Всего в одном полуприеме делают 10 точных совмещений концов пузырька цилин­дрического уровня и 10 отсчетов по шкале измерительного винта. Во втором полуприеме выполняют на ввинчивание 10 точных совмещений концов пузырька уровня.

Среднюю квадратическую ошибку совмещения концов пузырька уровня находят в каждом полуприеме по формуле:

где п - число отсчетов в полуприеме.

Пример вычислений m_сов и сводка результатов исследований приведены соответственно в табл. 24 и 25.

Определение цены деления уровня по рейке. Цена деления уровня зависит от изменения температуры воздуха. Поэтому перед выездом на полевые работы необходимо убедиться, не изменяется ли цена деления уровня и в каких пределах.

Эти исследования лучше всего выполнять в облачную или пасмурную погоду, при небольшом ветре. Нивелир должен быть хорошо защищен от попаданий на него солнечных лучей.

Выбирают ровную площадку длиной более 50 м, на концах которой забивают костыли или колья с гвоздями. Над одним из костылей за 2-3 ч до начала исследований устанавливают нивелир, вблизи которого подвешивают термометр.

ТАБЛИЦА 24