Вопрос № 28 Исследование рена двустороннего оптического микрометра.

В общем слу­чае рен — несоответствие между действительной и номинальной ценой деления основной шкалы (круга).

Рен шкалового микроскопа — отклонение между действитель­ной ценой деления горизонтального (вертикального) круга и определенной с помощью шкалового микроскопа. Величину рена шкалового микроскопа вычисляют по фор­муле

r = ,

где а — отсчет по шкале микроскопа при совмещении штриха круга со штрихом 0шкалы; N — номинальное значение цены деления круга, равное 60'; п — число установок. Поправки за рен вычисляют по формуле = r, где А - отсчет по шкале микроскопа.

Рен шкалового микроскопа можно определить двумя способами. Первый способ состоит в непосредственном отсчитывании по шкаловому микроскопу относительно штриха лимба

вблизи штриха 60 шкалы при совмещенных штрихах лимба и 0 шкалы.

Для определения другим способом необходимы образцовые приборы - коллиматор с окулярным микрометром либо высокоточный теодолит типа Т1. Зрительные трубы исследуемого теодолита и образцового прибора устанавливают на бесконечность и соосно объективами друг к другу. После совмещения штриха лимба со штрихом шкалы с помощью наводящих винтов делают отсчет а1 образцовому прибору, предварительно совместив сетки нитей обоих приборов. Аналогично получают отсчет а₂ после совмещения штриха лимба со штрихом 60 шкалы.

Для каждой установки лимба вычисляют разность ( а₁ -а₂) от­счетов по образцовому прибору. Рен шкалового микроскопа оп­ределяют через 60° в прямом и обратном ходах, общее число установок 12, поэтому

 

Вопрос№29 Уровни, их типы, устройства. Уровнями называются устройства для установки линий или плоскостей в горизонтальное или вертикальное положение.

Уровни предназначены для ориентирования вертикальных (горизонтальных) осей геодезических приборов относительно от­весной линии. Уровни могут служить также для измерения малых углов.

Уровни:

- жидкосные (круглые, цилиндрические)

- электронные (точные, высокоточные)

- контактные

Наполнителем для ампул вы­сокой и средней точности явля­ется эфир этиловый наркозный или его смесь с этиловым ректи­фикованным спиртом (в количестве от 10 до 50%), а для ампул низкой точности — спирт этиловый.

После заполнения горячей жидкостью ампула запаивается, при остывании ее объем умень­шается и остается пузырек с па­рами жидкости.

Угол, на который надо наклонить ампулу, чтобы пузырек уровня переместился на одно деление, называется ценой деле­ния уровня.

Цилиндрические камерные ампулы (АЦР) с регулируемой длиной пузырька имеют (рис. 69, в) в конце ампулы неполную стеклянную перегородку, образующую камеру. В камеру, на­клоняя ампулу, перемещают часть пузырька, регулируя таким образом его длину.

Наиболее простой способ закрепления ампулы в оправе — заливка гипсом (для уровней с ценой более 30").

Ошибка установки визирной оси в горизонтальное положе­ние с помощью контактного уровня, рассматриваемого без уве­личения, может быть вычислена по формуле проф. А. С. Чебо­тарева:

При рассматривании концов пузырька уровня в поле зрения окуляра зрительной трубы

где —увеличение микрообъектива, входящего в контактную систему; — увеличение окуляра.

При

 

№30 Определение цены деления уровня подъёмными винтами

При исследовании уровня этим методом будем считать один из винтов подставки микрометренным. Цена деления – центральный угол, стягивающий дугу и равный 1 делению

Цена деления уровня вычисляется по формуле: τ= ,

где h-шаг подъёмного винта(=0,75мм), L -расстояние от винта до прямой, соединяющей два других винта, n-число делений, на которое сместится пузырёк при вращении винта на один оборот

h=0,75мм l=126мм ρ=206265´´.

Для выполнения работы исследуемый уровень устанавливаем по направлению, параллельному l. Теперь, вращая винты 1 и 2 на одинаковые части оборота в одном и том же направлении сгоняем пузырёк уровня в конец ампулы к винту 3 и по его концам берём отсчёты Л и П. Теперь вращением винта 3 сгоняем пузырёк в противоположный конец ампулы и берём отсчёты Л´ и П´. Эту процедуру проделываем пока винт 3 не сделает полный оборот.

Эти же действия для контроля повторяем в обратном порядке. Данные заносим в таблицу:

 

Л

П

Л+П

Л´

П´

Л´+ П´

(Л+П)-(Л´+ П´)

∑ ((Л+П) - (Л´+ П´)) = n

В прямом и обратном ходе.

 

 

Вопрос № 32 Компенсаторы угла наклона.

В настоящее время широкое применение находят геодезиче­ские приборы (нивелиры, теодолиты и др.), в которых уровень заменяется автоматическим устройством — компенсатором на­клона визирной оси, или «регулятором» положения визирной оси.

Сущность работы компенсаторов наклона заключается в сле­дующем (рис. 74, а). При горизонтальном положении визирной оси трубы по средней нити сетки производят правильный отсчет А, соответствующий горизонту инструмента. При наклоне зри­тельной трубы на угол горизонтальный луч, соответствующий отсчету А, смещается вверх или вниз относительно средней нити сетки на величину

Для того чтобы отсчет А по средней нити сетки не изме­нялся, нужно либо изменить положение сетки (механический компенсатор) нитей из положения С₀ в C₁ (рис. 74, б), либо из­менить направление горизонтального луча, соответствующего отсчету А, так, чтобы этот луч снова попал на среднюю нить сетки (рис. 74, в) (оптико-механический компенсатор).

Смещение сетки нитей или изменение положения визирного луча осуществляется с помощью расположенного в точке В спе­циального устройства — компенсатора наклона зрительной трубы на величину

Отсюда следует основное уравнение компенсации

(5.6)

Существует еще одна группа компенсаторов — жидкостные, основанные на свойстве поверхности жидкости под действием силы тяжести устанавливаться нормально к отвесной линии. Наиболее часто используются оптико-механические компен­саторы в виде свободно подвешенных зеркал, призм, линз.

Наиболее широко в нивелирах применяются призменные компенсаторы. Отечественный нивелир НЗК (НСЗ) снабжен призменным компенсатором оптико-механического типа, обеспечивающего автоматическую компенсацию наклона зрительной трубы в пределах ±15'

В качестве компенсатора может быть использован также ас­татический маятник, представляющий собой установленную вер­тикально упругую пластинку (плоскую пружину). При наклоне нивелира на угол верхний конец маят­ника под тяжестью призмы отклонится на угол причем величина п в данном случае определяется упругими свойствами пружины. Подобрав параметры маятника, можно удовлетворить основное условие компенсации

Компенсацию наклона визирной оси нивелира можно осу­ществить и с помощью линзы. Подвешенная как маятник качающаяся линза, смещаясь при наклоне прибора, может изме­нить направление луча от правильного отсчета А в соответствии с изменением положения средней линии сетки нитей (маркшейдерский нивелир НСМ-2).

Жидкостные компенсаторы клинового типа могут быть ис­пользованы в лазерных нивелирах и лазерных приборах верти­кального проектирования.

В уровенном компенсаторе Г.Ю.Стодолкевича середина пу­зырька цилиндрического уровня используется в качестве регулируемой марки-индекса для взятия отсчетов по рейке. При наклоне зрительной трубы на угол пузырек уровня схо­дит с нуль-пункта на расстояние, соответствующее этому углу. Изображение середины пузырька уровня сме­щается на величину где — увеличение объектива, f' — фокусное расстояние объектива зрительной трубы.

Если то угол наклона зрительной трубы будет ком-

пенсироваться и изображение середины пузырька уровня будет всегда соответствовать горизонтальной линии визирования.

Вопрос №33 Приборные погрешности нивелиров с компенсаторами. Иследования и поверки нивелиров определяются ГОСТ 10528-76 действующими инструкциями и наставлениями.

В любом нивелире должно удовлетворяться главное усло­вие — горизонтальность положения визирной линии в момент отсчета по рейке. Строгой горизонтальности положения визир­ной оси (линии визирования) или параллельности визирной оси и оси цилиндрического уровня практически добиться трудно по ряду причин, среди которых первостепенное значение имеет из­менение температуры.

Известно также, что при нивелировании строго из середины не обязательно иметь i=0, достаточно, чтобы угол i был посто­янным при визировании на заднюю и на переднюю рейки. При постоянстве угла i устанавливаются допусти­мые величины неравенств плеч, поэтому в нормативных доку­ментах устанавливаются допустимые значения угла и до­пустимые разности плеч на станции накопление их в секции и в ходе.

При заданной ошибке в превышениях

В инструкции по нивелированию предусматривается компенсация неравенств плеч в каждой секции и в ход нивелиров: 0,5"; 0,8"; 1,5", принятые из опыта многочисленных исследований и практики нивелирования.

В высокоточных нивелирах с компенсаторами при значи­тельных длинах зрительных труб возникает жесткое требование точной установки оси вращения нивелира в отвесное положе­ние (до 0,4'), поэтому в конструкциях современных высокоточ­ных нивелиров с компенсаторами стремятся максимально при­близить заднюю главную точку объектива к оси вращения нивелира. Тогда ошибки (2—3') в установке оси вращения нивелира по круглому уровню не вызовут ошибки и превышении за счет неравенства горизонтов инструмента при визировании на заднюю и переднюю рейки.

Высокая производительность труда и достаточная точность результатов нивелирования обеспечиваются, если в нивелире соблюдено правильное соотношение между увеличением зри­тельной трубы Г и ценой деления уровня т, равное где — разрешающая способность глаза; — наименьший наклон оси уровня, при котором будет заметно смещение пузырька.

В современных зрительных трубах с просветленной оптикой, тонкими и четкими штрихами сетки нитей при отсчитывании но шашечной рейке можно принять при методе совмещений

При наличии контактного уровня, имеющего чувствитель­ность примерно в 2—3 раза выше и рассматриваемого под уве-

личением имеем

Для высокоточного нивелира или

При наличии контактного уровня, рассматриваемого без уве­личения (через призму), для обычной шашечной рейки

или

У нивелиров с компенсаторами справедливо потребовать, чтобы заметное в трубу смещение нити было равно чувствительности компенсатора т.е