Загальнi вiдомостi з геодезичного приладознавства

ЗАГАЛЬНI ВIДОМОСТI З ГЕОДЕЗИЧНОГО ПРИЛАДОЗНАВСТВА

Що вивчає предмет "Геодезичне приладознавство"?

Геодезичне приладознавство вивчає питання про конструювання, виготовлення, експлуатацiю та ремонт геодезичних приладiв. Геодезичне приладознавство є основою роботи геодезиста.

 

Чому важливо знати геодезисту геодезичні прилади?

Самостійно.

 

З якими галузями приладобудування зв’язано "Геодезичне приладознавство"?

Геодезичне приладознавство тiсно пов'язане з оптикою, механiкою та електронiкою.

 

Яке збільшення зорових труб у геодезичних приладах?

Збiльшення зорової труби геодезичних приладів складає 30 - 50 крат, у той час як бiноклi, зоровi труби мають 5 - 20 крат.

Зі скількох деталей складається теодоліт?

Теодолiт складається близько з 300 деталей, якi виготовляють з високою точнiстю.

З якою точністю наносяться поділки лімба?

Дiлення на лiмб наносять з точнiстю до кiлькох мiкронiв.

В якому напрямку розвивається "Геодезичне приладознавство"?

В останнi роки геодезичнi прилади все бiльше пiддаються електронiзацiї.

Які фактори впливають на геодезичні виміри?

На вимiрювання впливають такi фактори, якi важко врахувати, зокрема, вплив атмосфери, вплив особливостей спостерiгача, безпосередній вплив помилок приладiв

 

Які завдання вирішує "Геодезичне приладознавство"?

1) вдосконалення геодезичних приладiв в цiлому i їх окремих частин;

2) розробка спецiальних методик вимiрювань для зменшення впливу помилок;

3) визначення поправок для їх введення в результати вимiрювань.

 

Які вимоги ставлять до геодезичних приладів?

До геодезичних приладiв ставлять ряд вимог:

1) прилади повиннi мати: малi габарити та масу;

2) низьку чутливiсть до погодних умов;

3) зручнiсть розмiщення окремих частин;

4) простота у конструкцiї;

5) деталi геодезичних приладiв повиннi вiдповiдати стандартам.

 

Що можна назвати початком розвитку приладознавства?

Ще двi тисячi рокiв до нашої ери для подiлу землi люди використовували землемiрнi стрiчки. Це можна вважати початком розвитку геодезичного приладознавства.

 

У якій книзі вперше були приведені відомості про геодезичні прилади?

Сто рокiв до нашої ери Герон Олександрiйський написав книжку про діоптр.

 

Які геодезичні прилади використовували в давнину?

Використовували землемiрнi стрічки.

 

В якій країні винайдено компас?

Важливим поштовхом у розвитку геодезичних приладiв було винайдення компасу в Китаї.

 

Як спочатку називали прилад для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів?

Прилад для вимiрювання вертикальних та горизонтальних кутiв, назвали астролябiєю.

 

Хто вперше сконструював теодоліт?

Винайдення теодолiта приписують англiйцю Дiгсу. Це було в серединi XVI столiття.

Коли вперше було сконструйовано теодоліт?

Це було в серединi XVI столiття.

Хто винайшов зорову трубу?

Великим поштовхом для розвитку геодезичного приладознавства стало винайдення зорової труби Галiлео Галiлеєм у 1608 роцi.

 

Хто такий Вільд?

Великий вклад у той час у розвиток геодезичного приладознавства зробив нiмецький вчений та підприємець Вiльд.

 

Які геодезичні прилади розробив Вільд?

Йому приписують винайдення:

1) оптичного мiкрометра;

2) iнварних рейок;

3) оптичних тахеометрiв.

Коли вперше було створено світловіддалемір?

У 40-х роках XX столiття вперше було використано свiтловiддалемiри.

 

Які можливості сучасних нівелірів?

Сучаснi високоточнi нiвелiри дозволяють визначити перевищення мiж двома точками, розмiщеними на вiддалi 1 кiлометр, з точнiстю 0,2 мiлiметра.

 

Які можливості сучасних теодолітів?

Сучаснi теодолiти дозволяють вимiрювати кути з точнiстю до 1 секунди. При цьому значення вертикального чи горизонтального кута висвiчується на табло i може бути записано в пам'ять вмонтованого комп'ютера або на носій інформації.

 

Які можливості сучасних тахеометрів?

Сучаснi теодолiти дозволяють вимiрювати кути з точнiстю до 1 секунди. При цьому значення вертикального чи горизонтального кута висвiчується на табло i може бути записано в пам'ять вмонтованого комп'ютера або на носій інформації.

 

Які можливості сучасних світловіддалемірів?

Вдосконалення цих приладiв привело до значного зменшення їх маси та габаритiв при пiдвищеннi точностi вимiрювання вiддалей. Габарити сучасних вiддалемiрiв можна порiвняти з 10 сiрниковими коробками, а їх вага становить близько 300 грам.

Які можливості сучасних супутникових систем?

В останнi роки в геодезiї стали широко застосовувати космiчнi системи GPS. За допомогою цiєї системи можна визначити координати точки земної поверхнi з точнiстю 5-10 мiлiметрiв вiдносно опорних пунктiв.

 

ГЕОМЕТРИЧНА ОПТИКА

 

Які є види оптики?

Розрiзняють два види оптики: хвильову та геометричну. В основi хвильової оптики лежать закони, що грунтуються на хвильовiй природi свiтла.

 

Які явища вивчають у хвильовій оптиці?

Явища, що пояснюються законами хвильової оптики: інтерференція, рефракція, дифракція.

 

Що таке інтерференція?

Інтерференцiя – суть явища полягає в тому, що свiтловi хвилi вiд двох джерел накладаються з утворенням ефекту накладання хвиль.

 

Що таке дифракція?

Дифракцiя – це явище огинання перешкод свiтловими променями.

 

Що таке рефракція?

Рефракцiя – це явище заломлення свiтлових променiв при проходженнi через атмосферу.

 

Перечисліть і поясніть основні закони оптики.

У геометричнiй оптицi, на вiдмiну вiд хвильової, приймають без всяких застережень, що свiтло поширюється прямолiнiйно на основi певних законiв. Перелічимо деякi з них.

1) Свiтловi променi поширюються за найкоротшими напрямками, тобто прямолiнiйно.

2) Свiтловi променi розповсюджуються незалежно один вiд одного.

3) При падiннi свiтлових променiв на площину виконуються двi умови:

а) падаючий та вiдбитий променi лежать в однiй площинi;

б) кут падiння променя дорiвнює куту вiдбивання;

4) При проходженнi свiтлових променiв через межу двох середовищ з рiзними показниками заломлення виконуються такi умови:

а) падаючий та вiдбитий променi лежать в однiй площинi;

б) добуток показника заломлення на синус кута падiння для першого середовища дорiвнює добутку показника заломлення на синус кута заломлення другого середовища:

n1 sin і1=n2 sin і2;

 

Як змінюється напрям відбитого променя при нахилі дзеркала?

При падiннi свiтлових променiв на площину виконуються двi умови:

а) падаючий та вiдбитий променi лежать в однiй площинi;

б) кут падiння променя дорiвнює куту вiдбивання і1 = і2.

 

Хід променів через плоскопаралельну пластину.

При проходженнi променя через плоскопаралельну пластину вiн виходить з неї змiщеним паралельно самому собi. Величина зміщення променя після проходження пластини прямопропорційна куту падіння променя на пластину. Це стосуються лише випадкiв при невеликих значеннях кутiв падiння.

Види призм.

Призми дiлять на заломлюючi та повного внутрiшнього вiдбиття. До заломлюючих вiдносять призми, що приводять до вiдхилення променя, на незначний кут. Призми повного внутрiшнього вiдбиття приводять до змiни напрямку променя на 180°, 90°.

 

Рисунок 2.8 – Заломлююча призма

, де n – показник заломлення матерiалу призми.

 

 

Рисунок 2.9 – Призми повного внутрішнього відбиття

 

 

Сферичні дзеркала.

Сферичнi дзеркала – це вiдшлiфованi поверхнi випуклої або ввiгнутої форми. Для цього випадку справджується ряд умов. Так, падаючi променi паралельнi основнiй осi дзеркала пiсля вiдбиття проходять через фокус дзеркала. Фокусна вiддаль дзеркала становить половину його радiуса.

 

Лінзи.

Лiнзи – це прозорi оптичнi тiла, обмеженi сферичними поверхнями. Лiнзи бувають збираючi та розсiюючi. Найпростіші збараючі лінзи – це лінзи двосторонньо випуклі; найпростіші розсіючі – двосторонньо ввігнуті. Лінзи в геодезичному приладозавстві використовують для збільшення зображення та конструювання зорових труб.

 

Що собою представляє лупа?

Лупа представляє собою збираючу двовипуклу лiнзу i служить для незначного збiльшення зображення.

Таким чином, встановили, що збiльшення лупи є оберненопропорцiйною величиною до фокусної вiддалi лiнзи. Тобто, чим бiльша фокусна вiддаль, тим збiльшення лупи менше. Маючи значення фокусної вiддалi лiнзи можемо знайти збiльшення лупи.

 

Яким є збільшення лупи?

Як правило, лупа дозволяє одержати чiтке зображення при збiльшеннi вiд 5 до 15 крат.

 

Рисунок 3.3 – Хід променів через мікроскоп

Рисунок 3.4 – Хід променів через дзеркально-лiнзовi труби

Рисунок 3.5 – Складні лінзи

 

Що собою являє коліматор?

Колiматор – довгофокусуюча зорова труба, у фокусi якої розмiщують сiтку ниток або джерело свiтла. В цьому випадку променi, що йдуть вiд джерела свiтла, будуть утворювати пучок паралельних свiтлових променiв.

 

Рисунок 3.6 – Коліматор

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗОРОВИХ ТРУБ

Які є недоліки зображення?

Сферична аберація, хроматична аберацiя, астигматизм, кома, дисторсiя.

Що таке сферична аберація?

Сферична аберацiя – виникає внаслiдок рiзного заломлення променiв на рiзних частинах лiнзи. Внаслiдок цього зображення точки стає розмитим;

Що таке хроматична абеація?

Хроматична аберацiя – обумовлена рiзним показником заломлення для складових бiлого свiтла. Вплив сферичної та ахроматичної аберацiй зменшують шляхом введення додаткових збираючих та розсiюючих лiнз;

Що таке астигматизм?

Астигматизм призводить до розмитостi зображення точки;

Що таке кома?

Кома – те саме, що й аберацiя, але стосується променiв, що йдуть непаралельно основнiй осi;

Що таке дисторсія?

Дисторсiя – обумовлена неодинаковим збiльшенням на рiзних частинах лiнз i призводить до викривлення зображення.

ВIДЛIКОВI ПРИСТРОЇ

Рисунок 5.7 – Оптичний мiкрометр нівеліра Н-05

Що таке нуль-пункт?

Нуль-пункт рiвня – це середня точка ампули рувня. Точнiсть встановлення бульбашки рiвня в нуль-пункт залежить вiд способу взяття вiдлiку.

Суть методу Комстока.

Цей метод використовують для приладiв, що мають оцифрований горизонтальний круг. До початку дослiджень треба дуже точно виправити настановний рiвень.

Які є типи компенсаторів?

У геодезичних приладах використовують три типи компенсаторiв:

1) рiдиннi;

2) механiчнi;

3) оптико-механiчнi.

 

Призменний компенсатор

Циліндрична осьова система.

Циліндрична осьова система

 

Такi системи дозволяють зменшити вплив ваги приладу на осьову систему, а все навантаження буде передаватись на верхню та нижню частини.

 

Схема елеваційного гвинта

ЗАГАЛЬНI ВIДОМОСТI З ГЕОДЕЗИЧНОГО ПРИЛАДОЗНАВСТВА

Що вивчає предмет "Геодезичне приладознавство"?

Геодезичне приладознавство вивчає питання про конструювання, виготовлення, експлуатацiю та ремонт геодезичних приладiв. Геодезичне приладознавство є основою роботи геодезиста.