Лабораторна робота 5

Тема. Дослідження рену оптичного мікрометра

Мета роботи: навчитися визначати рен оптичного мікрометра.

Прилади і приладдя: теодоліти 2Т2.

Основні теоретичні положення

Реном оптичного мікрометра називають різницю між номінальною ціною півділення (ділення) лімба і її величиною, виміряною за допомогою шкали мікрометра. На різних частинах лімба величина рена може бути різною із-за впливу ексцентриситету і помилок діаметрів кругів. Величина рену також суттєво залежить від юстування оптичної системи відлікового пристрою. Оптичні шляхи променів, які проходять через діаметрально протилежні штрихи лімба різні, а тому рен для верхнього і нижнього зображення може бути неодинаковий.

Порядок виконання роботи

Для визначення рена виконують дослідження за спеціальною програмою. Cкорочена програма визначення рена передбачає його знаходження на установках лімба 0˚00΄; 90˚40΄; 180˚20΄; 270˚00΄ – у прямому ході і 22˚20΄; 113˚00΄; 202˚40΄; 292˚20΄ – у зворотньому.

На кожній установці програма вимірів така:

• за допомогою барабана мікрометра встановлюють на його шкалі відлік близький до нуля, з відхиленням 1-2 поділки;

• гвинтом перестановки лімба суміщають протилежні штрихи лімба А і А + 180 ( див. рис. 5.1 ), де А – установка лімба;

• гвинтом наведення алідади точно суміщають штрихи лімба (відлік на шкалі мікрометра повинен зберігатись);

• барабаном мікрометра двічі розводять зображення штрихів А та (А+180) і їх суміщають. Кожний раз при суміщенні штрихів беруть відліки на шкалі мікрометра і записують їх у журнал;

• вимірюють величину верхнього і нижнього інтервалів зображень сусідніх штрихів лімба. Для цього, обертаючи барабанчик мікрометра, два рази суміщають штрихи (А-і) і (А+180), а також А з ((А + 180) – і) (див. положення 2 і 3 на рис. 5.1).

Різниця відліків на шкалі оптичного мікрометра при положеннях штрихів (2-1) і (3-1) є не що інше, як величини інтервалів відповідно верхнього і нижнього зображень шкали лімба, які виміряні мікрометром.

Величини верхнього і нижнього ренів на заданій установці вираховують за формулами

,	(5.1)
	(5.2)

де μ – ціна ділення шкали мікрометра.

Рисунок 5.1 – РВизначення рену

Потім визначають верхній і нижній рени, як середнє арифметичне із величини ренів, визначених на всіх установках у прямому і зворотньому ходах

	(5.3)
	(5.4)

Тут і – відповідно, рен верхнього зображення із прямого і зворотнього ходів, і - аналогічні значення рену для нижнього зображення штрихів.

Для повної характеристики визначають середній рен і різницю ренів

	(5.5)
	(5.6)

Для групи високоточних теодолітів і не повинні перевищувати 0,5″, а точних - 1″. У випадку перевищення вказаних допусків величини і необхідно виправити або вводити відповідні поправки в результати вимірів.

Необхідно зауважити, що виправити рен може досвідчений майстер-оптик.

Формула для визначення поправки в відлік за рен має вигляд

(5.7)

де С_i – відлік на шкалі мікрометра, в мінутах.

Для оцінки точності визначення рена визначають відхилення його значення від середнього на кожній установці

	(5.8)
	(5.9)

А потім переходять до середньо квадратичних помилок

	(5.10)
	(5.11)
	(5.12)

де n – число прийомів (установок).

У таблиці 5.1 наведено приклад визначення рена.

Звітність з роботи

1 Короткі відомості про визначення рена оптичного мікрометра.

2 Результати дослідження рена оптичного мікрометра.

Контрольні запитання

1 Що таке рен оптичного мікрометра?

2 Порядок визначення рена оптичного мікрометра.

3 Які формули використовують для визначення рена оптичного мікрометра?

4 Допустимі величини рена оптичного мікрометра.

5 Методи врахування рена при кутових вимірах.

Таблиця 5.1 - Визначення рену оптичного мікрометра теодоліта 2Т2 № 1453

Прямий хід								Зворотній хід
Установ-ка лімба	1 0'+	2 10'+	3 10'+	r'в	v в	r'н	v н	Установ-ка лімба	1 0'+	2 10'+	3 10'+	r'в	v в	r'н	v н
00 00'	+0,2"	-0,2"	-1,9"	+0,4"		+2,1"		220 20'	-2,0"	-2,2"	-3,0"	+0,2"		+1,0"
	+0,8	-0,2	-1,3	+1,0		+2,1			-2,0	-2,0	-2,5	0,0		+0,5
				+0,70	+0,28"	+2,10	+1,45"					+0,10	-0,32"	+0,75	+0,10"
90 40	+0,9	-0,8	-0,2	+1,7		+1,1		113 00	0,0	+0,3	+0,4	-0,3		-0,4
	+0,8	-0,9	-0,2	+1,7		+1,0			0,0	+0,3	+0,2	-0,3		-0,2
				+1,70	+1,28	+1,05	+0,40					-0,30	-0,72	-0,30	-0,95
180 20	+0,5	+0,6	+0,7	-0,1		-0,2		202 40	+1,4	+0,6	-0,9	+0,8		+2,3
	+1,2	+1,1	+1,0	+0,1		+0,2			+0,7	-0,2	-1,0	+0,9		+1,7
				0,00	-0,42	0,00	-0,65					+0,85	+0,43	+2,00	+1,35
270 00	-2,0	-2,2	-1,0	+0,2		-1,0		292 20	-0,8	-0,5	-1,2	-0,3		+0,4
	-2,0	-2,4	-1,9	+0,4		-0,1			-1,0	-1,4	-0,9	+0,4		-0,1
				+0,30	-0,12	-0,55	-1,20					+0,05	-0,37	+0,15	-0,50

r'_{в сер,} = +0,67 r'_{н сер,} = +0,65 r''_{в сер,} = +0,67 r''_{н сер,} = +0,65

r_в = ( r'_{в сер,} + r''_{в сер,} ) / 2 = ( 0,67'' + 0,18'' ) / 2 = +0,42'' + [ v_в ] = + 1,99''; - [ v_в ] = - 1,96'';

r_н = ( r'_{н сер,} + r''_{н сер,} ) / 2 = ( 0,65'' + 0,65'' ) / 2 = +0,65'' + [ v_н ] = + 3,30''; - [ v_н ] = - 3,30'';

r = ( r_в + r_н ) / 2 = ( 0,42'' + 0,65'' ) / 2 = +0,58'' < 1'' [ v_в v_в ] = 2,8502''; [ v_н v_н ] = 7,0100'';

Δr = r_в - r_н = - 0,23'' < 1'' m _{r в} = 2,8502 / 7,8 = 0,05''

m _r = 0,06''

m_rн=7,0100/7,8=0,12''