Вопрос 20 (картинки добавить). Уровни цилиндрические и круглые. Понятие оси и цены деления цилиндрического уровня.

Уровни

Уровни служат для приведения осей или плоскостей геодези­ческих приборов в горизонтальное или вертикальное положение, а также используются для измерения малых углов наклона.

Цилиндрический уровень - стеклянная ампула, внутренняя верхняя поверхность которой отшлифована так, что в продольном разрезе имеет вид дуги АВ радиуса R. Радиус кривизны в зависимости от назначения уров­ня бывает от 3,5 до 200 м. Ампула заполняется серным эфиром или спиртом, нагретым до 60 , и запаивается. При охлаждении в ампуле образуется небольшое пространство, заполненное парами заполняющей жидкости, называемое пузырьком уровня. Трубка помещается в металлическую оправу, которая при­крепляется к прибору. Для регулирования уровень снабжен исправительным винтом. На наружной по­верхности ампулы нанесены равные деления, на расстоянии друг от друга l = 2 мм. Средняя точка О шкалы делений называется нуль - пунктом уровня.Касательная uu1 к дуге АВ в нуль-пункте О называется осью цилинд­рического уровня.

Применение уровня основано на свойстве пузырька занимать в ампуле наивысшее положение. В момент, когда концы пузырька симметричны относительно нуль-пункта О, ось уровня uu1 зани­мает горизонтальное положение.

Цена τ деления уровня - это центральный угол, соответствующий длине дуги l в одно деление ампулы:

τ=ρ(l/R), (66)

где R - радиус дуги АВ; р – 206265’’ - число секунд в радиане.

Из формулы следует, что чем больше R, тем цена деле­ния уровня меньше и уровень чувствительнее. В геодезических приборах применяются уровни с ценой делений от 6 до 60°. Наименьшее смещение пузырька уровня, которое можно заме­тить невооруженным глазом, составляет 0,1 / = 0,2 мм. Угол Δτ, соответствующий перемещению пузырька на величину Δl - 0,2 мм, называется чувствительностью уровня.

Уровень устанавливается в нуль-пункт относительно делений ампулы с погрешностью 0,2-0,Зτ. Для более точной установ­ки пузырька в нуль-пункт применяются контактные уровни. Специальная призменная система, устанавливаемая над уровнем, передает изображение его концов в поле зрения окуляра. В момент, когда изобра­жения концов пузырька уровня, разделенные оптической гранью, сходятся, пузырек уровня находится в нуль-пункте. Точность установки контактных уровней в нуль-пункт в 4-5 раз выше, чем у обычных уровней.

Круглый уровень представляет собой стек­лянную ампулу, внутренняя поверхность которой представляет собой часть сферы радиуса R. Ампула помещена в ци­линдрическую металлическую оправу, прикрепляемую к прибору и имеющую три исправительных винта. Нуль-пункт круглого уров­ня - центр концентрических окружностей, выгравированных на поверхности ампулы. Осью круглого уровня называется нормаль ии1 к внутренней сферической поверхности ампулы в нуль-пункте. Цена деления круглого уровня состав­ляет 5-20’. Применяется круглый уровень в приборах небольшой точности, а также для предварительной установки приборов.