Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Принцип измерения расстояний оптическим дальномером.
Оптические дальномеры - это приспособления в геодезических приборах, предназначенные для измерения расстояний на местности косвенным методом, существенно ускоряющие и облегчающие процесс измерений. Принцип работы оптических дальномеров основан на решении прямоугольного или равнобедренного (параллактического) треугольника (рис. 5.11), Основание треугольника АВ= в называется базисом дальномера, а угол β - параллактическим углом, отсюда термин параллактическая дальнометрия.
Различают два вида оптических дальномеров: с постоянным углом β при переменном базисе в и с постоянным базисом в при переменном угле β. Представителем первого вида является нитяный дальномер геодезического прибора, который реализован в виде зрительной трубы, снабженной двумя горизонтальными штрихами сетки нитей, установленной в фокальной плоскости объектива трубы. Дальномеры второго вида вытеснены более совершенными электрооптическими дальномерами и в инженерной практике не применяются. Геометрическую сущность нитяного дальномера можно представить следующим образом (рис. 5.12, а): спроектируем предмет длиной p, находящийся на расстоянии f от глаза, на другой предмет находящийся на неизвестном интересующем расстоянии d. Тогда из подобия треугольников это расстояние может быть вычислено по формуле: d=(f/p)× 1.
Рис.5.12. Геометрическая (а) и оптическая (б) схемы определения расстояния при использовании нитяного дальномера: 1-сетка нитей; 2-окуляр; 3-вертикальная ось теодолита (отвес); 4-эквивалентная линза; 5-рейка; F-передний фокус объектива; β-параллактический угол (приблизительно равен 34,4').
Преломившись в объективе, лучи пройдут через передний фокус F и пересекут рейку в точках M и N, тогда отрезок на рейке MN = l - дальномерный отсчет. Расстояние от вертикальной оси теодолита до рейки будет:
где L - расстояние от переднего фокуса F до рейки; f - фокусное расстояние объектива или так называемой эквивалентной линзы; δ - расстояние от объектива до вертикальной оси теодолита. Обозначим сумму f+δ=с, а расстояние между дальномерными штрихами сетки через p. Тогда формула (5.10) примет вид
Из подобия треугольников MFN и mFn следует L/ l = f/p, откуда L = (f/p)× l или L = К l. Подставив полученное выражение L в формулу расстояния (5.11), получим:
где К - коэффициент дальномера, проектное значение которого обычно равно 100. Приведенные рассуждения справедливы для зрительных труб с внешней фокусировкой. Однако современные геодезические приборы оснащаются зрительными трубами с внутренней фокусировкой, у которых в результате изменения положения фокусирующей линзы при наведении на резкость изображения предмета будут незначительно изменяться К и с. В связи с этим формулу (5.12).лучше записывать в виде:
где ∆ і - переменная величина, учитывающая изменения К и с. У современных теодолитов обычно К =100, а величина ∆ практически близка к нулю. Однако отклонение К от 100 в действительности нередко достигает ±0,5%. Поэтому величину ∆ необходимо определить перед производством геодезических работ. Из формулы (5.13) следует, что ∆ і = dі - 100 lі. Для определения ∆ і выбирают на ровной местности удобную для измерений линию. Над ее начальной точкой центрируют теодолит, приводят его в рабочее положение. По направлению визирной оси трубы, пользуясь выверенной мерной лентой, отмечают колышками расстояния через20, 40,..., 200 м от теодолита. На этих колышках ставят рейку и производят отсчеты lі и вычисляют ∆ і. По вычисленным значениям составляют таблицу или номограмму для определения поправок в измеренные по рейке расстояния.
На рис. 5.12 визирный луч перпендикулярен к рейке. Однако в общем случае этого не бывает. Если визирная ось ОА (рис. 5.13)
Рис.5.13. Схема определения с помощью дальномерной рейки горизонтального проложения линии нитяным дальномером
наклонена на угол ν, а рейка вертикальна и не перпендикулярна к визирной оси, то по дальномерному отсчету MN = l не получим ни наклонного расстояния ОА, ни горизонтального проложения s. Представим, что рейка повернута около точки А, и тогда получим воображаемый дальномерный отсчет M1 N1 = l0, а по нему, согласно формуле 5.10, наклонное расстояние: ОА=К l0+с. Установим зависимость между l0 и l из треугольников АМM1 и АNN1, которые приближенно можно считать прямоугольными, так как углы при вершинах M1 и N1 меньше прямого угла на половину параллактического угла β (≈17,2 '). Так как катеты АN1 и АM1 равны l0 /2, а гипотенузы MA и NA = l /2, то l0 = l соs ν, следовательно ОА=К l соs ν +с. Но, согласно рис. 5.13. горизонтальное проложение s =ОА l соs ν. С учетом предыдущего выражения, получим: s =K l соs 2 ν +c соs ν. Так как с очень малая величина по сравнению с K l, то для упрощения полученной формулы её записывают в виде: s = (K l +c) cos 2 ν. Для вычисления горизонтального проложения на практике определяют поправку ∆s за неперпендикулярность рейки к визирной оси и за наклон визирной оси к горизонту по формуле: ∆s = (K l +c) sin 2 ν, а по ней и горизонтальное проложение: s = K l +c - ∆ s. Для зрительных труб с внутренней фокусировкой формулы имеют вид ∆s = (100 l +?) sin2 ν и
При помощи нитяного дальномера расстояния определяют быстро с точностью, достаточной для съемки ситуации. Точность определения расстояния нитяным дальномером значительно меньше, чем лентой. Ее характеризуют относительной погрешностью порядка 1/300 при отсчетах по крайним дальномерным штрихам, а при отсчете по средней и крайним нитям порядка 1/100 и хуже. На точность определения отрезка (отсчета) по рейке оказывают влияние ряд причин: толщина дальномерных штрихов; наклонное положение рейки; воздушные конвекционное токи (из-за неоднородности среды на пути световых лучей от рейки до прибора); преломления лучей в атмосфере - рефракции (из-за неодинаковой плотности воздуха на пути лучей от верхней и нижней частей рейки) и др. Сетки нитей современной конструкции (у теодолитов ТЗО и др.) мало приспособлены для определения расстояний по нитяному дальномеру. При расстояниях, больших 150-200 м, дальномерные нити настолько закрывают деление рейки, что отсчет производится с низкой точностью. Расстояние 100 l + ∆ принимают за горизонтальное проложение или не вводят в него поправку ∆s, если угол наклона визирной оси меньше 2,5°, потому что при ν = 2,5° поправка ∆s составит относительную погрешность определения расстояния, равную sin2 2,5° = 0,0019 = 1/530, что почти в два раза меньше относительной погрешности определения расстояния по нитяному дальномеру. В целях снижения влияния рефракции на отсчеты по рейке последние не следует брать ниже 1 м над поверхностью земли. Для уменьшения погрешности, возникающей при отклонении рейки от отвесного положения, рейку надо снабдить круглым уровнем.
|
||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-05; просмотров: 1362; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.116.36.192 (0.009 с.) |