Оптические дальномеры. Нитяный дальномер. Понятие о дальномерах двойного изображения.

По конструктивным особенностям оптические дальномеры подразделяются на нитяные и двойного изображения.

Определение расстояний оптическими дальномерами основано на решении равнобедренного треугольника МFN , в котором искомое расстояние D определяется по малому углу β, называемому параллактическим углом, и противолежащей ему стороне b, называемой базой. При определении расстояний одну из величин (b и β) принимают постоянной, а вторую измеряют. В зависимости от этого различают:

1. дальномеры с постоянным углом и переменной базой – нитяной дальномер;

2. дальномеры с переменным углом и постоянной базой – устаревший дальномер двойного изображения;

3. с переменными параллактическим углом и базой в виде вертикальной рейки вне прибора – применяется во всех еще используемых на практике номограммных тахеометрах.

Наиболее распространенным оптическим дальномером является нитяной дальномер с постоянным параллактическим углом. Этот дальномер имеется в зрительных трубах геодезических приборов и состоит из двух горизонтальных штрихов, называемых дальномерными нитями, расположенных симметрично относительно центрального штриха сетки нитей. В комплект дальномера входит дальномерная рейка с делениями. Если в начальную точку А установить прибор, а в точку В дальномерную рейку, то искомое расстояние будет равно

D=D₁ + f + δ.

Из подобия треугольников МFN и аFb имеем

, откуда ,

где n – отсчет, соответствующий числу делений дальномерной рейки, видимых в трубу между дальномерными нитями; f – фокусное расстояние объектива; р – расстояние между дальномерными нитями.

Отношение для данного прибора постоянно и называется коэффициентом дальномера. Кроме того, будем считать, что f + δ = c – постоянное слагаемое дальномера. Тогда, получаем

D = Кn + с.

В современных теодолитах, имеющих трубы с внутренней фокусировкой, постоянное слагаемое с близко к нулю. Пренебрегая этой величиной, получим

D = Кn .

Коэффициент дальномера обычно равен 100, что соответствует углу β= 34,38'. Для определения К на ровной местности мерной лентой откладывают расстояния 50, 100 и 150 м и делают по дальномерной рейке отсчеты, которые при К=100 должны быть те же, что и отмеренные лентой, но в сантиметрах. Если коэффициент дальномера оказался не равен 100, изготавливают рейку специально для данного дальномера или составляют таблицу поправок.

Но при определении наклонных расстояний линия визирования не будет перпендикулярна к вертикально стоящей рейке. Поэтому для вычисления действительного расстояния D необходимо от отсчета по рейке n перейти к отсчету n', соответствующему правильному положению рейки. Для этого рассмотрим треугольник М₁NМ. Угол в вершине N равен углу наклона линии визирования , а угол при точке М₁ близок к 90⁰. Поэтому:

или

тогда и горизонтальная проекция линии будет равна:

d = D cos = К n cos²

Точность определения расстояний нитяным дальномером характеризуется относительной ошибкой порядка 1:400.