8 Робочi мiри, матерiали та способи нанесення шкал геодезичних приладiв

8.1 Робочi мiри геодезичних приладiв

8.2 Матерiали, з яких виготовляють шкали

8.3 Способи нанесення шкал геодезичних приладiв

8.1 Робочi мiри геодезичних приладiв

При конструюваннi та розробцi геодезичних приладiв в основному використовують мiри довжин, кутiв, частот.

Робочi мiри довжини використовують при виготовленнi мiрних стрiчок, рулеток, iнварних дротiв. Шкали рулеток мають рiзнi вимоги до точностi нанесення мiлiметрових дiлень та загальної довжини. Загальна довжина рулетки не повинна вiдрiзнятись вiд еталону не бiльше нiж 2 мiлiметри. В той же час нанесення мiлiметрових дiлень повинно бути виконано з точнiстю 5-10 мiкронiв, тобто бачимо, що вимоги до точностi встановлення загальної довжини в 2 мм/10 м будуть нижчi вiд вимог до нанесення мiлiметрових дiлень.

Крiм рулеток, мірних стрiчок та iнварних дротiв робочi мiри довжини використовують у контрольних лiнiйках, iнварних рейках, у шашкових рейках. Дiлення на шашкових рейках наносять з точнiстю 0,2 мiлiметра. Дiлення на iнварних рейках наносять з точнiстю 0,07 мм, хоча бажано забезпечити точнiсть нанесення 0,01 мм.

Для еталонування кутових мiр використовують складну систему з сукупностi призм та автоколiматорiв. У геодезiї в основному використовують кутову мiру, що виражається в градусах, мiнутах, секундах. Часто в геодезiї для перетворень та розрахункiв використовують радiанну мiру.

Крiм цих кутових мiр, у деяких зарубiжних приладах використовують гради. Згiдно з цiєю системою круг дiлять на 400 частин. Одна така частина i буде становити град. В свою чергу, град дiлять на 100 частин. При використаннi такої кутової шкали спрощуються операцiї вiднiмання та додавання кутiв.

Для контролю кутових мiр використовують спецiальнi еталони, якi за точнiстю дiлять на 4 розряди:

• 1-ий розряд забезпечує точнiсть 0,3″;

• 2-ий – 0,3″ - 1″;

• 3-iй – 1″- 5″;

• 4-ий – 5″- 10″.

Таким чином, бачимо, що теодолiти можна використолвувати в якостi еталонiв 2-4 розрядiв.

Для еталонування кутових мiр створенi спецiальнi геодезичнi полiгони. В Карпатах працiвники "Львiвської полiтехнiки" створили полiгон, де кути визначенi з точнiстю 0,1″. Аналогiчний полiгон для рiвнинної мiсцевостi створено в Росiї.

Еталони частот детально будуть розглянутi при вивченнi свiтло- та радiовiддалемiрiв.

8.2 Матерiали, з яких виготовляють шкали

Для виготовлення рулеток та мiрних стрiчок використовують сталь спецiальної марки, яка має низький коефiцiєнт розтягу та мiнiмальний коефiцiєнт лiнiйного розширення. Однак пiдбiр такої сталi привів до низької стiйкості до корозiї. Коефiцiєнт лiнiйного розширення для сталi становить близько . Це не дозволяє використовувати сталь для високоточних вимiрiв. Наприклад, при довжинi 50 метрiв та змiнi температури на 20° довжина рулетки змiниться на величину:

. (8.1)

Тому для високоточних вимiрiв використовують спеціальний сплав – iнвар. Вiн мiстить 36 % нiкелю та 64 % залiза. Коефiцiєнт лiнiйного розширення iнвару становить , тобто в 20 разiв менший, нiж у сталi.

Для виготовлення рейок використовують спецiально оброблене дерево. При цьому враховують, що коефiцiєнт лiнiйного розширення дерева вздовж волокон значно менший, нiж поперек волокон.

При використаннi дерева в якостi робочої мiри виникає проблема зменшення впливу вологості на деревину. Тому для виготовлення рейок беруть добре просушене дерево, яке декiлька разiв промащують лляним маслом, тiльки пiсля цього наносять масляну фарбу.

Лiмби геодезичних приладiв, як правило, виготовляють зi спецiального скла, яке витримують при температурi 200 градусiв на протязi кiлькох днiв, а потiм рiвномiрно охолоджують.

З новими досягненнями хiмiчної науки для виготовлення геодезичних приладiв все бiльше застосовують новi матерiали. Зокрема, замiсть iнвару можна використовувати карбопласт. Для виготовлення рулеток все частiше використовують фiберглас. Для пiдвищення довговiчностi стальних рулеток використовують полiамiдне покриття.