Экзаменационный билет n 19

1. Приборы для угловых и линейных измерений.

Нивелирование является самым распространенным видом геодезических работ и проводиться с целью измерения (определения) разности высот точек.

Существуют различные способы нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, гидростатическое. Наиболее распространен способ геометрического нивелирования, т.е. нивелирования горизонтальным лучом. Данный вид работ выполняется комплектом оборудования, состоящим из нивелира, установленного на штативе, и пары реек. Безусловно, основной частью комплекта является нивелир.

Оптические нивелиры

Оптические нивелиры это геодезические приборы для геометрического нивелирования, то есть определения превышений между точками горизонтальным лучом с использованием нивелирных реек. Нивелир устанавливается на штатив и производится грубое горизонтирование инструмента с помощью подъемных винтов трегера и круглого уровня. Современные оптические нивелиры имеют автоматический компенсатор. Он служит для поддержания оптической оси нивелира в рабочем горизонтальном положении. При незначительных влияниях компенсатор позволяет воспринимать и гасить движения, смещения, вибрации и температурные деформации. Также это устройство с недавних пор принято называть демпфером, он бывает воздушным или магнитным. Нивелиры Spectra Precision серии AL2XX оснащены этими надежными устройствами и обеспечивают стабильные и точные измерения. Принцип работы компенсатора с воздушным демпфером заключается в том, что призма и зеркало находится в подвешенном состоянии на четырех торсионах-ленточках и при наклонах прибора каждый раз стремятся занять горизонтальное положение, корректируя оптические лучи. Гашение колебаний происходит с помощью груза, расположенного в нижней части маятника. При проведении высокоточных работ часто отдают предпочтение приборам с воздушным демпфером. В компенсаторе с магнитным демпфером гашение колебаний происходит с помощью магнитного поля. Нижняя часть маятника изготовлена из стального сплава и расположена на определенном расстоянии от закрепленного постоянного магнита. Таким образом, происходит более быстрое гашение колебаний и стабилизация изображения в поле зрения нивелира. Нивелиры с магнитным демпфером очень хорошо зарекомендовали себя при проведении работ, требующих технической точности. Точность оптического нивелира определяется средней квадратической погрешностью измерения превышения на 1 км двойного хода. Также при выборе нивелира следует учитывать встроенную оптику и увеличение зрительной трубы для более яркого и четкого изображения.

Цифровые нивелиры

Цифровые технологии позволяют значительно расширить возможности нивелиров и области их применения. Электронные нивелиры являются многофункциональными геодезическими приборами с электронным запоминающим устройством и встроенным программным обеспечением для обработки полученных измерений. В электронных нивелирах отсчет производится автоматически по специальной штрих-кодовой рейке, штрихи различается по всей ее длине, при этом производится многократное снятие отсчета, что значительно повышает надежность результата. Достаточно выполнить наведение на рейку, сфокусировать изображение и произвести взятие отчета нажатием клавиши. Прибор выполнит измерение и отобразит на экране полученное значение и расстояние до рейки. Применение электронных нивелиров позволяет исключить личные ошибки исполнителя и ускорить процесс измерений. Но в России единственной проблемой сдерживающей широкое использование этих приборов является отсутствие современных нормативных документов, регламентирующих их использование и описание технологий применения.

Лазерные нивелиры

Совершенно другой подход выполнен в ротационных лазерных нивелирах. В отличие от оптических и электронных, они не требуют от пользователя каких-либо навыков, значительно облегчают работу специалистов разного рода, в особенности строителей. Установленный внутри лазер генерирует луч определенной длины, который вращаясь, проецируется в воздухе или на любой плоскости. Прибор самостоятельно выравниваются относительно горизонта, позволяя получить максимально точные показания.

Компания Spectra Precision Laser имеет почти 50-летний опыт разработки и производства одних из самых надежных и технически совершенных лазерных нивелиров и построителей плоскостей. Принципиально новым решением для современной строительной индустрии является построитель плоскостей GL700 . Этот высокоточный прибор способен не только строить видимую горизонтальную и вертикальную плоскость, но и выполнять ее фиксацию для приведения в нужное положение. А главной его инновационной функцией является возможность задавать уклон по двум осям. Это в несколько раз повышает производительность ваших работ, избавляя от многочисленных пересчетов проектных отметок. Оператор может вести работы в одиночку, используя пульт дистанционного управления. Лазерный приемник, закрепленный на рейке улавливает луч на расстоянии до 900 м и сигнализирует о местоположении заданной плоскости. Также приемники могут быть установлены на стрелы или ковши строительной техники, значительно облегчая труд машиниста и уменьшая количество проходов.

Лазерные нивелиры Spectra Precision Laser великолепно зарекомендовали себя при разбивочных и монтажных работах на строительных участках всего мира.

Теодолит - современный строительно-геодезический прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов и направлений. Теодолит состоит из поворачивающегося вокруг вертикальной оси лимба с алидадой, на подставке которого располагается горизонтальная ось теодолита.

Теодолит часто используется так же в топографических, маркшейдерских и опорных съёмках на местности. Теодолит в работе часто оснащают различными дополнительными устройствами (ориентир-буссоль, визирные марки, оптическая дальномерная насадка и др.).

Теодоли́т — измерительный прибор для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических, геодезических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы (горизонтальный и вертикальный круги с градусными и минутными делениями).

В Викисловаре есть статья «теодолит»

При измерительных работах целятся на пункт с известными координатами, например тригонометрический пункт. Развитием конструкции теодолита является тахеометр.

Электронный теодолит

Разновидность теодолита, оснащенная электронным устройством для вычисления и запоминания координат точек на местности. В отличие от оптического, полностью исключает ошибки снятия и записи отсчета благодаря микропроцессору, выполняющему автоматические расчеты. Электронный теодолит позволят работать в темное время суток.

Тахеометр — геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек.

Виды и принцип действия

В электронных тахеометрах расстояния измеряются по разности фаз испускаемого и отраженного луча (фазовый метод), а иногда (в некоторых современных моделях) — по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно (импульсный метод). Точность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температуры, давления, влажности и т. п.

Диапазон измерения расстояний зависит также от режима работы тахеометра: отражательный или безотражательный. Дальность измерений при безотражательном режиме напрямую зависит от отражающих свойств поверхности, на которую производится измерение. Дальность измерений на светлую гладкую поверхность (штукатурка, кафельная плитка и пр.) в несколько раз превышает максимально возможное расстояние, измеренное на темную поверхность. Максимальная дальность линейных измерений для режима с отражателем (призмой) — до пяти километров (при нескольких призмах — ещё дальше); для безотражательного режима — до одного километра. Модели тахеометров, которые имеют безотражательный режим, могут измерять расстояния практически до любой поверхности, однако следует с осторожностью относиться к результатам измерений, проводимых сквозь ветки, листья и подобные преграды, поскольку неизвестно, от чего именно отразится луч, и, соответственно, расстояние до чего он измерит.

Существуют модели тахеометров, обладающие дальномером, совмещенным с системой фокусировки зрительной трубы. Преимущества таких приборов заключается в том, что измерение расстояний производится именно на тот объект, по которому в данный момент выставлена зрительная труба прибора.

Точность угловых измерений современным тахеометром достигает половины угловой секунды (0°00’00,5"), расстояний — до 0.5 мм + 1 мм на км.

Классификация тахеометров

[править]

По применению

Строительные тахеометры — электронные тахеометры для строительства с дальномером для проведения традиционной съемки, дисплеем, и отсутствием алидады.

Полевые тахеометры — электронные тахеометры для геодезических работ в сложных природных условиях, с безотражательным дальномером и погашением отражающегося сигнала, бесконечными наводящими винтами и округлением чисел по Гауссу, способные снимать в 2—3 приема и изменением градации лимба в соответствии классом проводимых работ.

По конструкции

Модульные тахеометры — тахеометры, которые состоят из отдельно сконструированных элементов (угломерных, дальномерных, зрительной трубы, клавиатуры и процессора).

Интегрированные тахеометры — тахеометры, в которых все устройства (оптический теодолит, светодальномер и система GPS) объединены в один механизм.

Автоматизированные тахеометры — тахеометры с сервоприводом и системами распознавания, захвата, слежения за целью, что позволяет выполнять работы одному сотруднику, гарантируя дополнительную точность измерений.