Исследование нивелиров

При исследовании нивелиров проверяется работа отдельных узлов прибора с целью установления их влияния на точность измерения превышения, а также определение постоянных прибора. Исследования могут быть полные и неполные.

Полные исследования выполняются в специальных лабораториях не реже 1 раза в 2 года эксплуатации (метрологическое обслуживание прибора). Неполные исследования выполняются перед полевыми работами исполнителем:

- исследование зрительной трубы (определяется увеличение и угол зрения трубы; качество изображения);

- определение цены деления уровней;

- исследование хода фокусирующей линзы;

- определение коэффициента нитяного дальномера;

- определение диапазона и ошибки работы компенсатора (Н-3К)

Определения цены деления уровня выполняют на экзаменаторе. Изменяя угол наклона оси уровня на величину а берут отсчеты по левому (Л) и правому (П) концах уровня (до 0,1 дел). Эти измерения повторяются в прямом и обратном ходе. Цена деления уровня при каждом измерении будет равна:

,

где Da – изменение угла наклона оси уровня;

Dl – изменение отсчетов по шкале уровня.

Следовательно:

,

где n – количество определений цены деления уровня.

Исследование хода фокусирующей линзы зрительной трубы выполняется в полевых условиях на половине окружности R = 50 м (рис. 22.4).

Рисунок 22.4 – Схема исследования хода фокусирующей линзы

Колышки по дуге забиваются таким образом, чтобы от точки В до точек 1, 2, …, 10 расстояния были 10, 20, …, 100 м соответственно. Точки 1, 2, …, 10 нивелируются дважды – из точки А (без изменения фокусировки) и из точки В (при изменении фокусировки). Пусть из точки А получены отсчеты а₁, а₂, …, а₁₀, а из точки В – b₁, b₂, …, b₁₀. Найдем разность горизонтов прибора:

r = b₅ – a₅.

Ошибка D_i нивелирования со станции В вследствие неправильного хода фокусирующей линзы вычисляется по формуле:

D_i = b_i – (a_i + r).

Знак D_i показывает направление смещения визирной оси от горизонтальной линии при фокусировке трубы на разные расстояния. При этом D₅ должно быть равно 0. Величина D_i при разностях в расстояниях от нивелира до задней и передней реек около 10 м не должно превышать 2 мм.

Определение предела работы компенсатора. Перед работой определяется угловая величина b наклона трубы при вращении подъемного винта на один оборот. Для этого нивелир устанавливают в рабочее положение. Рейку устанавливают в 50 м от нивелира по направлению одного из подъемных винтов. Тогда:

,

где Dl = a₂ – a₁ – разность отсчетов по средней нити при вращении подъемного винта на 1 оборот;

S – расстояние до рейки;

r’ = 3438’ – количество минут в радиане.

Для определения предела работы компенсатора нивелир подъемным винтом наклоняется в продольном направлении, при этом подсчитывается число полных оборотов винта. При “зависании” маятника компенсатора (резком изменении отсчета по рейке) фиксируют n – число оборотов подъемного винта. Тогда угловая величина предела работы компенсатора будет равна:

.

Наклоны повторяют в обратном и боковых направлениях. Погрешность определения – 1-3’.

Ошибка работы компенсатора (ошибка недокомпенсации) определяется по превышениям, измеренным при длинах луча 50, 100 и 200 м. На середине (DS = 1 м) в створе между рейками устанавливается нивелир и измеряется превышение при пяти установках круглого уровня (рис. 22.5), где n – максимальное значение предела работы компенсатора. Эти наблюдения составляют один прием.

Рисунок 22.5 – Схема определения ошибки работы компенсатора

Всего для каждого из трех расстояний должно быть выполнено по 5 приемов. если среднее значение превышений при положениях уровня II-V отличается от среднего значения положения I более чем на 3 мм, то нивелир не может применяться при нивелировании III класса, более 5 мм – для нивелирования IV класса.

Систематическую ошибку компенсации s_к на 1’ наклона оси нивелира вычисляют по формуле:

,

где h_n и h₀ – средние превышения в I и II-V положениях пузырька;

n – максимальный угол наклона;

S – длина визирного луча.

Для Н3К s_к ≤ 0,15”.