Оцінка точності вимірюваного кута

.

.

Середня квадратична погрішність виносу в натуру точки С

м, де r = 206265(( - постійна константа (число секунд в 1 рад.)

М_с = ±0,0051 м.

Обчислюємо помилку обмірюваного кута

Db = b_изм - b_пр.

Обчислюємо виправлення DD, на яку треба перемістити точку С, щоб побудований кут відповідав проектному.

Відклавши DD від точки С по перпендикулярі до лінії АС^’, одержимо точку С, що зафіксує кут b_ін.

4. Тема «Нівеліри, геометричне нівелювання»

Лабораторна робота № 12. Нівеліри. Перевірка паралельності осі циліндричного рівня до візирної осі зорової труби (з кінцевих пунктів)

Нівеліри призначаються для визначення перевищення (висоти) однієї точки місцевості (або спорудження) над іншою за допомогою горизонтального променя й нівелірних рейок, установлених вертикально в цих точках.

Відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 10528-76, нівеліри підрозділяються на три типи.

1. Нівелір високоточний з оптичним мікрометром для визначення перевищень із середньою квадратичною погрішністю не більше 0,5 мм на 1 км подвійного ходу.

2. Нівелір точний – для визначення перевищень із середньою квадратичною погрішністю не більше 3 мм на 1 км подвійного ходу.

3. Нівелір технічний – для визначення перевищень із середньою квадратичною погрішністю не більше 10 мм на 1 км подвійного ходу.

Окремі типи точних і технічних нівелірів виготовляються з лімбом для виміру горизонтальних кутів. До шифру таких нівелірів додається буква «Л».

Залежно від пристрою, застосованого для приведення візирної осі в горизонтальне положення, розрізняють нівеліри з рівнем при зоровій трубі й з компенсатором. Для нівелірів з компенсатором до шифру додається букви «ДО». Випускаються також нівеліри з похилим променем візування.

Вибір типу приладу залежить від вимог, пропонованих до точності виміру перевищень, і регламентується «Інструкцією з нівелювання I, II, III і IV класів» (М., Надра, 197Ф).

Рис. 4.1. Нівелір Н2:

а - загальний вигляд: 1 - кожух труби; 2 - кремальєра; 3 - елеваційний гвинт; 4 - маховичок оптичного мікрометра; 5 - закріпний пристрій; 6 - навідний пристрій; 7 - підставка; 8 - додаткова лінза; б - поле зору труби.

Рис. 4.2. Нівелір Н3:

а - загальний вигляд: 1 - об'єктив; 2 - корпус труби; 3 - окуляр; 4 - мушка; 5 - ручка для фокусування; 6 - навідний пристрій; 7 - закріпний пристрій; 8 - коробка циліндричного рівня; 9 - круглий рівень; 10 - виправний гвинт круглого рівня; 11 - елеваційний гвинт; 12 - підставка; 13 - підйомний гвинт; 14 - пружинна пластинка з втулкою; б - поле зору труби.

Рис. 4.3. Нівелір Ni 007:

1 - кришка об'єктиву; 2 - зорова труба; 3 - кремальєра; 4 - закріпний пристрій; 5 - навідний пристрій; 6 - підйомний гвинт; 7 - окуляр; 8 - гвинт обертання пентапризми.

Рис. 4.4. Нівелір НС4:

1 - пружиняча пластина; 2 - підйомний гвинт; 3 - підставка; 4 - основа зорової труби; 5 - навідний пристрій; 6 - виправні гвинти круглого рівня; 7 - відбивач.

Рис. 4.5. Нівелір НЛ-3:

а - загальний вигляд; б - поле зору труби : 1 - посріблена пластинка; 2 - висотний штрих; 3 - зображення рейки; 4, 5, 6 - штрихи сітки ниток.

Рис. 4.6. Шкали нівелірних рейок:

а - з інварною смужкою; б - двостороння шашкова.

При нівелюванні застосовують рейки різної конструкції (ДЕРЖСТАНДАРТ 11158-76). Рейки довжиною 4000 мм складні, а рейки типу РН-3 довжиною 3000 мм виготовляються у двох варіантах - складні й цільні. У позначенні складних рейок після вказівки довжини додається буква «С».

Основна й додаткова шкали на рейках РН-05 наносяться на смугу з інвару шириною 24 мм, закріплену із натягненням 20 кг у дерев'яному корпусі. Шашкові ділення на рейках РН-3 і РН-10 наносяться на поверхню дерев'яного бруска (мал.). Відстані між осями штрихів основної й додаткової шкал рейок РН-05 рівні 5 мм, а величина шашок на рейках РН-3 і РН-10 10 мм.

Основні повірки й дослідження високоточних нівелірів. Виконують лабораторні й польові повірки й дослідження нівелірів. Перед польовими роботами роблять огляд нівеліра, повірку й регулювання ходу піднімальних гвинтів і перевірку плавності обертання верхньої частини нівеліра навколо вертикальної осі.

Рис. 4.7. Геометрична схема нівелірів.

По конструктивній, або геометричній схемі нівелірів (мал.) в них повинні бути дотримані ряд умов, згідно яким виконуються наступні повірки:

Вісь циліндричного рівня LL повинна бути паралельна до візирної осі зорової труби ZZ (головна умова), тобто LLççZZ. У практиці широко користуються двома способами перевірки головної умови. Повірка нівеліра з кінцевих пунктів та повірка з середини.

I. На відстані десь 40-50 м один від іншого на рівній місцевості в точках А и Б забивають милиці з цвяхами, що мають капелюшка з сферичною поверхнею. Потім поруч із точках А встановлюють нівелір (окуляр зорової труби повинен відстояти від рейки, встановлюваної на точці А, не більше ніж на 3-5см.), приводять прилад у робоче положення й беруть відлік b по рейці, встановленої в точці В. Вимірюють висоту нівеліра i_a по чорній стороні рейки, встановленої в точці А. Потім прилад встановлюють поруч із точкою В.

Рис. 4.8. Повірка нівеліра з кінцевих пунктів.

Роблять відлік а по рейці, встановленої в точці А, і вимірюють висоту приладу i_b. Величину х (різниця між віссю рівня й візирною віссю труби) знаходять за допомогою формули

.

Величина кута і дорівнює:

де S - відстань між точками А и В.

Лабораторна робота № 13. Перевірка паралельності осі циліндричного рівня до візирної осі зорової труби (з середини)

II. На відстані 50 - 75 м один від іншого забивають дві милиці. Встановлюють нівелір чітко посередині між ними й вимірюють перевищення h₀ по чорній стороні рейок. Це перевищення буде вільно від впливу похибок х. Потім інструмент встановлюють на відстані найменшого візування за одним з милиць і, зробивши відліки по рейках у точках А и В, знову вимірюють перевищення Л між ними. Значення х визначають за допомогою формули

Величина кута i, відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 10528—76, не повинна перевищувати 10" при температурі ±20° ±2°С. У випадку перевищення цієї величини похибку виправляють. Для цього за допомогою елеваційного гвинта наводять середню нитку нівеліра на правильний відлік, що дорівнює а₀ = а + х. При цьому зображення кінців циліндричного рівня розійдуться. Виправними гвинтами рівня точно сполучають зображення кінців пухирця рівня.

Рис. 4.9. Повірка нівеліра з середини.

Після цього повірку повторюють. Виправлення залежно від конструкції нівелірів можна також робити поворотом оптичного клину, розташованого перед об'єктивом (у нівеліра Н2).

Лабораторна робота № 14. Перевірка паралельності роботи осі циліндричного рівня та геометричної осі зорової труби, перевірка паралельності осі круглого рівня та осі обертання нівеліру, перевірка сітки ниток

Перевірка № 2. Вісь циліндричного рівня та геометрична вісь зорової труби повинні перебувати в паралельних стрімких площинах. Для виконання цієї повірки на відстані порядку 50 м від рейки встановлюють нівелір таким чином, щоб один з піднімальних гвинтів виявився розташованим у напрямку до рейки. По круглому рівні приводять інструмент у горизонтальне положення. Зображення кінців пухирця циліндричного рівня сполучають елеваційним гвинтом і беруть відлік по рейці. Діючи двома іншими піднімальними гвинтами, нахиляють нівелір, стежачи, щоб відлік по рейці не змінився. Зауважують, у яку сторону й наскільки відхилився пухирець циліндричного рівня. Потім нахиляють інструмент у протилежний бік. Якщо пухирець відхилився на ту ж величину й у той же бік, умову виконано. У протилежному випадку положення осі рівня виправляють його бічними виправними гвинтами.

Перевірка № 3. Вісь круглого рівня L^lL^l повинна бути паралельна осі обертання нівеліра, тобто L^lL^l ççUU. Встановлюють пухирець круглого рівня на середину. Повертають верхню частину нівеліра на 180°. Якщо пухирець залишився на середині, то умова вважається виконаною. У протилежному випадку виправними гвинтами круглого рівня переміщають пухирець до середини на половину дуги відхилення. Потім знову повторюють повірку.

Перевірка 4. Одна з ниток сітки повинна бути перпендикулярна осі обертання нівеліра. Перевірку здійснюють наведенням середньої нитки сітки на чітко видиму точку. Після цього повертають прилад по горизонталі. Якщо нитка сітки сходить з точки, то виправними гвинтами сітки ниток виправляють її положення.