Нитяный дальномер

Для измерения небольших расстояний с относительной погрешностью не превышающей 1/300 при производстве съемочных работ применяются нитяные дальномеры, имеющиеся в зрительных трубах теодолитов. Схема измерения расстояний нитяным дальномером на рис. 30. В точке А устанавливается теодолит, в точке В — отвесно рейка с сантиметровыми делениями. Визирная ось трубы vv перпендикулярна рейке. Лучи от верхней и нижней

-19 —

В теодолитах дальномерные нити в и н наносятся на сетку нитей симметрично средней нити v так, чтобы параллактический угол b = 34.38¢ и постоянное слагаемое с=0. Тогда расстояние D = K n, где коэффициент дальномера К = 100, что удобно для вычисления расстояний: 1 см на рейке соответствует 1 м расстояния. D=Kn принято называть дальномерным расстоянием.

Формула D = K n выведена для случая, когда визирная ось трубы перпендикулярна рейке. На практике это условие не выполняется из-за наклона измеряемой линии АВ. При углах наклона n ≥ 30 горизонтальное проложение d вычисляется по формуле: d = D cos2n .

Точность измерений нитяным дальномером зависит от точности дальномерного отсчета n .При благоприятных условиях измерений для расстояний 100 м (n=100 см) погрешность определения n составит 3 мм и относительная погрешность определения расстояния mD/D=1/300. Таким образом, точность измерения расстояний нитяным дальномером на порядок ниже точности измерений лентами и рулетками. Поэтому применение нитяного дальномера ограничивается съемочными работами (при съемке ситуации и рельефа для составления топографических планов).

Нитяной дальномер, его теория (вывод формулы), его точность.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 11

Наиболее распространенным является нитяный дальномер с постоянным параллактическим углом. Он весьма прост по устройству и имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов. Сетка нитей таких труб кроме основных: вертикальной и горизонтальной нитей имеет дополнительные штрихи (нити), называемые дальномерными. С их помощью по дальномерной рейке определяют расстояние D между точками местности (рис. 56)

Рис. 56. Схема определения расстояний оптическим нитяным дальномером D = D’ + f + δ

где D’ – расстояние от переднего фокуса объектива до рейки, f – фокусное расстояние объектива, δ — расстояние от оси вращения теодолита до объектива.

Рассмотрим подобные треугольники АВF и а1b1F (рис. 56) ав /АВ = f /D’

Отношение f /P называется коэффициентом дальномера и обозначается K, а сумма (f +δ) – постоянная дальномера и обозначается С.

Тогда D = K*n + С.

Дальномерные нити наносят так, чтобы при сантиметровых делениях коэффициент дальномера К = 100. Обычно при f объектива равном 200 мм P берут равным 2 мм, тогда K = 100.

В современных теодолитах постоянная дальномера С близка к нулю, поэтому число метров в измеряемом расстоянии равно числу метров в дальномерном отсчете D = K*n = 100*n.

При K = 100 и n = 124,3 см, D = 100*124,3 см = 124,3 м.

Закрепление и обозначение на местности вершин теодолитного хода. Вешение линий. Измерение длин и углов в теодолитном ходе. Контроль вычисления.

Плановая привязка вершин теодолитного хода к пунктам ГГС:Совокупность геодезических измерений и вычислений, необходимых для определения положения вершин теодолитного хода в государственной системе координат, называется привязкой. Привязку можно выполнить несколькими методами. 1. Плановая привязка методом угловой засечки (рис. 70).

Рис. 70. Привязка теодолитного хода методом угловой засечки.

Дано: А ; В .

Измеренные углы:

Контроль измерений: ;

Найти координаты точки 1 ; дирекционный угол .

1. Решение обратной геодезической задачи

Контроль :

2. Решение треугольника привязки

3. Передача дирекционных углов

Контроль вычислений:

4. Решение прямой геодезической задачи

Если расхождение в координатах не более 0,02 м, то находят средние значения координат X1 и Y1.

2. Метод снесения координат (рис. 71).

Рис. 71. Привязка методом снесения координат

Дано: А (XA ; YA ) ; В (XВ ; YВ ).

Измеренные:

Контроль:

Найти координаты точки 1 (X1 ; Y1 ); дирекционный угол (1 — 2) .

1. Решение обратной геодезической задачи.

2. Решение треугольника привязки

3. Передача дирекционных углов.

4. Решение прямой геодезической задачи.

3. Метод привязки теодолитного хода к одному опорному пункту с известным направлением в нем (рис. 72)..

Рис. 72. Привязка к одному пункту с известным направлением.

Дано: А (XA ; YA ) ;

Измерено: S; углы:

Контроль:

Найти координаты точки 1 (X1 ; Y1 ); дирекционный угол (1 — 2) .

1. Передача дирекционных углов

2.Решение прямой геодезической задачи.

Для контроля привязки необходимо другую вершину теодолитного хода привязать к опорному пункту.

Вешение линий

Прямую линию на местности обычно обозначают двумя вехами, установленными на её концах. Если длина линии превышает 100 м или на каких-то её участках не видны установленные вехи, то с целью удобства и повышения точности измерения её длины используют дополнительные вехи. Их устанавливают в воображаемой отвесной плоскости, проходящей через данную линию. Эту плоскость называют створом линии. Установка вех в створ данной линии называется вешением (рис. 48).

Рис. 48. Вешение линии

Вешение линий может производиться на глаз, с помощью полевого бинокля или зрительной трубы прибора. Вешения обычно ведут «на себя». Наблюдатель становится на провешиваемой линии у вехи А (рис. 48), а рабочий по его указанию ставит веху в точку С так, чтобы она закрывала собой веху В. Таким же образом последовательно устанавливают вехи в точках D и Е. Установка вех в обратном направлении (от себя), является менее точной, так как ранее выставленные вехи закрывают видимость на последующие. Более точно вехи в створ выставляют по теодолиту, установленному в точке А и сориентированному на веху В.

11. Способы определения положения точек местности (съемка ситуации).

Съемка ситуации – геодезические измерения на местности для последующего нанесения на план ситуации (контуров и предметов местности).

Выбор способа съемки зависит от характера и вида снимаемого объекта, рельефа местности и масштаба, в котором должен быть составлен план .

Съемку ситуации производят следующими способами: перпендикуляров; полярным; угловых засечек; линейных засечек; створов (рис. 60).

Способы съемки ситуации:

1. способ перпендикуляров;

2. полярный способ;

3. способ угловых засечек;

4. способ линейных засечек;

5. способ створов.

Рис. 60. Способы съемки ситуации:

а – перпендикуляров, б – полярный, в – угловых засечек, г – линейных засечек, д – створов.

Способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат) – применяется обычно при съемке вытянутых в длину контуров, расположенных вдоль и вблизи линий теодолитного хода, проложенных по границе снимаемого участка. Из характерной точки К (рис. 60, а) опускают на линию хода А – В перпендикуляр, длину которого S2 измеряют рулеткой. Расстояние S1 от начала линии хода до основания перпендикуляра отсчитывают по ленте.

Полярный способ (способ полярных координат) – состоит в том, что одну из станций теодолитного хода (рис.60, б) принимают за полюс, например, станцию А, а положение точки К определяют расстоянием S от полюса до данной точки и полярным углом β между направлением на точку и линией А – В. Полярный угол измеряют теодолитом, а расстояние дальномером. Для упрощения получения углов, теодолит ориентируют по стороне хода.

Приспособе засечек (биполярных координат) положение точек местности определяют относительно пунктов съемочного обоснования путем измерения углов β1 и β2(рис.60, в) – угловая засечка, или расстояний S1 и S2 (рис.60, г) – линейная засечка.

Угловую засечку применяют для съемки удаленных или труднодоступных объектов.

Линейную засечку – для съемки объектов, расположенных вблизи пунктов съемочного обоснования. При этом необходимо чтобы угол γ, который получают между направлениями при засечке был не менее 30° и не более 150°.

Способ створов (промеров). Этим способом определяют плановое положение точек лентой или рулеткой.(рис. 60, д). Способ створов применяется при съемке точек, расположенных в створе опорных линий, либо в створе линий, опирающихся на стороны теодолитного хода. Способ применяется при видимости крайних точек линии. Результат съемки контуров заносят в абрис. Абрис называют схематический чертеж, который составляется четко и аккуратно.

Рекомендуемые страницы:

Нитяной дальномер

Нитяной дальномер представляет собой один из видов оптического дальномера.

Состоит из зрительной трубы, в поле зрения которой размещена сетка нитей, состоящая из трех горизонтальных нитей, две из которых симметричны относительно средней, называемые дальномерными, и схемы определения расстояния при помощи меры или базы. База является переносной рейкой с делениями. Прибор наводится на рейку, т. е. визируется, расстояние до базы пропорционально числу делений, которые видимы между нитями. Подразделяются на дальномеры с постоянной базой, за основу берется параллактический угол, и дальномеры с постоянным углом, где за основной измеряемый элемент берется длина базы. Для измерения наклонного расстояния нитяным дальномером используется база, в которой фигурирует коэффициент и постоянная дальнометра. После измерения наклонных расстояний рассматривается их разность, которая соответствует значениям постоянной дальномера. Относительная погрешность, показывающая точность определения расстояний нитяным дальномером, соответствует 1/300.

Нитяной лазерный дальномер с постоянным углом есть не что иное, как зрительная труба с наличием двух параллельных нитей в поле зрения. В качестве базы берется переносная рейка с равноотстоящими делениями, расстояние до базы соответствует пропорциональному числу делений рейки, наблюдаемых в зрительную трубу между нитями. Нитяным лазерным дальномером оснащается большое количество геодезических инструментов, например теодолиты и нивелиры, относительная погрешность нитяного дальномера такого типа находится в пределах 0,3—1%.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Читать книгу целиком
Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Определение недоступных расстояний

Если препятствие (река, обрыв, здание) делает расстояние недоступным для измерения лентой, то его измеряют косвенным методом.

Так, для определения недоступного расстояния d измеряют лентой длину базиса b (рис. 8.3, а, б) и углы a и b . Из DABC находят

d = b sin a / sin (a + b),

где учтено, что sin g = sin (180°-a-b) = sin (a + b).

Рис. 8.3. Определение недоступного расстояния

Для контроля расстояние d определяют ещё раз из треугольника ABC1ипри отсутствии недопустимых расхождений вычисляют среднее.

Теория нитяного дальномера. Зрительные трубы многих геодезических приборов снабжены нитяным дальномером. Сетка нитей зрительной трубы, кроме основных штрихов (вертикальных и горизонтальных), имеет дальномерные штрихи a и b (рис. 8.4, а). Расстояние D от оси вращения прибора MM (рис. 8.4, б) до рейки AB равно

D = L + f + d ,

где L — расстояние от фокуса объектива до рейки; f — фокусное расстояние; d — расстояние между объективом и осью вращения прибора.

Лучи, идущие через дальномерные штрихи сетки a и b параллельно оптической оси, преломляются объективом, проходят через его фокус F и проецируют изображения дальномерных штрихов на точки A и B, так что дальномерный отсчёт по рейке равен n. Обозначив расстояние между дальномерными штрихами p, из подобных треугольников ABF и a¢b¢F находим L = n f / p. Обозначив f / p = K и f + d = c , получаем

D = K n + c ,

где K — коэффициент дальномера и c — постоянная дальномера.

Рис. 8.4. Нитяный дальномер: а) – сетка нитей; б) – схема определения расстояния

При изготовлении прибора f и p подбирают такими, чтобы K=100, а постоянная c была близкой к нулю. Тогда D = 100 n.

Точность измерения расстояний нитяным дальномером » 1/300.

Определение горизонтального проложения линии, измеренной нитяным дальномером. При измерении наклонной линии отсчёт по рейке это отрезок n = AB (рис. 8.5). Если бы рейку наклонить на угол n, то отсчёт был бы равен n0= A0B0 = n cosn и наклонное расстояние D=Kn0+c = Kn×cosn+c.

Рис. 8.5. Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния

Умножив наклонное расстояние D на cosn, получим горизонтальное расстояние d = K n cos2n + c cos n.

Прибавив и отняв с× cos2n, после преобразований получим

Сетка нитей

Объектив формирует изображение предмета в фокальной плоскости трубы. Для точного наведения трубы на желаемую точку в фокальной плоскости ставится диафрагма (металлическое кольцо) со стеклом. На стекле награвирована сетка, состоящая из системы линий, так или иначе обозначающих центр. Две взаимно перпендикулярные линии (крест) дают точку, являющуюся центром сетки. Сетка нитей наносится на плоскопараллельную пластинку путем гравирования на воске и последующего травления плавиковой кислотой. Сетка монтируется в зрительной трубе так, чтобы она находилась в передней фокальной плоскости окуляра. Она вставляется в кольцевую оправу, играющую роль диафрагмы поля зрения. Оправа сетки в небольших пределах может перемещаться при помощи юстировочных винтов, что позволяет изменить положение визирной оси.

Линия, соединяющая центр сетки с оптическим центром объектива называется визирной осью трубы. Кольцо диафрагмы в теле трубы закрепляется четырьмя исправительными винтами: два вертикальных и два горизонтальных. Две горизонтальные нити выше и ниже центра – для дальномерного определения расстояний, поэтому и называются дальномерными нитями. Сетки нередко имеют вид пары параллельных нитей – биссектор. При измерении горизонтальных углов изображение наблюдаемой точки вводится между нитями биссектора.

Рис.1

Способ установки сетки нитей:

  1. сетка нитей;
  2. окуляр;
  3. юстировочные винты;
  4. юстировочные винты.

Рис.2 Виды сеток нитей

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *