1.5.6.2.1.Общие сведения

Под створными измерениями понимают совокупность действий по определению положения одной или нескольких точек относительно прямой линии, задающей створ. При этом рассматриваются два случая: когда требуется зафиксировать положение точки на створе и когда требуется найти ее отклонение от створа. В практике второму случаю отдается предпочтение как более точному.

Если принять створную линию, соединяющую конечные точки створа, за ось абсцисс, то измеряемые уклонения (нестворности) промежуточных точек - суть их ординаты. Причем абсциссы створных точек всегда значительно больше их ординат.

Классифицировать створные измерения целесообразно по следующим признакам: какие элементы измеряют, в какой последовательности и с помощью каких средств.

Первый признак характеризует методы, второй - схемы, третий - способы измерений.

Створные измерения - комбинации разнотипных шагов. Шаг представляет собой частный створ, от крайних точек К и j которого одним из известных методов определяется нестворность промежуточной точки i (рис.163).

Рисунок 163 – Схема построения частного створа

Такой шаг можно описать тройкой чисел К, i, j, соответствующих номерам точек в створе. Тогда схема створных измерений может быть однозначно описана последовательностью троек чисел, определяющей связь между и уклонениями от общего створа (0,n+1).

Все существующие способы створных измерений можно разделить условно на две группы: первая- в основе лежит использование оптических средств и принципов физической оптики, вторая- в основе лежит использование оптико-механических средств.

1.5.6.2.2.Методы створных измерений

Метод подвижной марки. Величина нестворности измеряется с помощью подвижной марки (рис.164,а).

Для чего в точке К устанавливают алиниометр (оптический прибор, задающий прямую линию), коллимационная плоскость которого, ориентируясь по марке в точке j, задает створную линию (рис. 164).

Рисунок 164 – Методы створных измерений: а) подвижной марки;

б) подвижного приемника света; в) малых углов; г) полигонометрии.

Подвижная марка, установленная в определяемой точке i, вводится в створ. Положение подвижной марки, когда ось симметрии ее мишени находится в створе, фиксируется по отсчетному устройству. Одно или несколько таких введений составляют один полуприем. Второй полуприем производится по той же схеме, но при другом положении алиниометра и концевой марки. Нестворность в полуприеме, в зависимости от конструкции подвижной марки и принятого правила знаков, вычисляется по формуле:

или

где - средний отсчет по шкале марки в полуприеме;

-место нуля марки, или отсчет по ее шкале, соответствующий совпадению оси симметрии мишени с осью вращения.

Место нуля марки обычно определяют заранее. Окончательное значение нестворности вычисляют как среднее из двух полуприемов.

В полуприеме следует делать не более четырех введений марки в створ.

Метод подвижного приемника света. Нестворность можно вычислить, если измерить величину r на точке К и расстояния S1 и S2 (рис.164,б). Величину r измеряют с помощью алиниометра, имеющего возможность перемещаться перпендикулярно к створу относительно центра знака. Вычисления производят по формуле:

Точность измерения расстояний S1 и S2 в зависимости от требуемой точности определения нестворности выражается формулой:

При всех равных условиях метод подвижного приемника света несколько точнее метода подвижной марки. Однако применение его ограничено диапазоном отсчетного устройства алиниометра.

Метод малых углов. В этом методе нестворность определяют путем измерения угла между линией створа и направлением на определяемую точку и измерения расстояния S₁ от угломерного инструмента до определяемой точки (рис.164, в).

Величину нестворности вычисляют по формуле:

,

или, по малости угла

Точность измерения расстояния S₁ в зависимости от требуемой точности определения нестворности выражается формулой:

Метод полигонометрии. В этом методе измеряют угол при определяемой промежуточной точке i и расстояний S₁ и S₂ от нее до точек К и j , задающих створ (рис.6, г). Так как угол незначительно отличается от , то с ошибкой , не превышающей 0.0001, нестворность вычисляют по формуле:

Точность измерения расстояний S₁ и S2, в зависимости от требуемой точности определения нестворности, выражается формулой:

При всех равных условиях метод полигонометрии точнее метода малых углов, особенно для точек, расположенных в середине створа. Однако для достижения необходимой точности определения угла требуются более сложные методика и средства измерения.