Приведение нивелира в рабочее состояние и его поверка

Принципиальная схема теодолита , страница 3

Измерение угла наклона местности

Для измерения угла наклона местности между двумя точками, в одной из точек устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение и при помощи рулетки измеряют высоту теодолита или высоту инструмента – это расстояние от оси вращения трубы до точки. Во второй точке вертикально устанавливают рейку, на не отмечают высоту инструмента, визируют на высоту инструмента и измеряют вертикальный угол, который равен углу наклона местности.

Порядок измерения длин линий мерной лентой.

Нулевой штрих прикладывают к началу линии, ленту укладывают в створе линии, встряхивают и шпилькой фиксируют двадцатиметровый штрих линии. В этом же порядке действия повторяются, измеряя в конце длину неполного пролета. Измеренная длина равна D=nl+r , где n – число полных уложений ленты, l – длина ленты, r – длина неполного пролета.

Для контроля длину линий измеряют в обратном направлении. За окончательный результат принимают среднее арифметическое, если разность между двумя измерениями составляет не более 12000 от измеряемой длины.

Нивелирование – это измерения, в результате которых определяются превышение одних точек местности над другими.

Устройство нивелира с цилиндрическим уровнем

Основные части: зрительная труба, цилиндрический уровень, подставка с подъемными винтами. Так же нивелир снабжен круглым уровнем для предварительной установки прибора в рабочее положение.

К нивелиру предъявляется следующее условие: визирная ось трубы и ось цилиндрического уровня должны быть параллельными. Если это условие выполняется, то после приведения пузырька уровня в нуль-пункт визирная ось занимает горизонтальное положение. Цилиндрический уровень закреплен на трубе является контактным.

Приведение нивелира в рабочее положение

1. Установка оси вращения нивелира в отвесное положение достигается вращением подъемных винтов подставки, при этом пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт.

2. Приведение визирной оси трубы в горизонтальное положение достигается совмещением изображения концов пузырька цилиндрического уровня. Производится при помощи элливационного винта.

Над одной из двух точек устанавливают нивелир так, чтобы его окуляр находился над точкой. При помощи рулетки измеряют высоту инструмента – это расстояние от визирного луча до точки, над которой устанавливают прибор. Приводят прибор в рабочее положение. Во второй точке вертикально устанавливают рейку, визируют на нее и берут отсчет. Превышение равно разности высоты инструмента и полученного отсчета, а отметка равна сумме отметки первой точки и превышения.

Нивелирование из середины

Для определения превышения в обеих точках вертикально устанавливают рейки. На равных расстояниях от этих точек устанавливают нивелир, приводят в рабочее положение и берут отсчет по рейкам ( задней и передней). Превышение равно разности заднего и переднего отсчетов, а отметка сумме отметки первой точки и превышения.

Деревянные бруски длиной 3-4 метра. Бывают цельные и складные, односторонние и двухсторонние. Нижняя часть рейки укреплена металлической пластиной и называется пяткой рейки. На рейках нанесены дециметровые деления, которые поделены на сантиметровые. Двухсторонние рейки имеют черную и красную шкалы. Отсчет по рейке совпадающий с пяткой по черной стороне равен нулю, а по красной более трех метров. Разница превышений, вычислимых через черный и красный отсчеты не должна превышать 4 мм.

У нивелира должно соблюдаться основное геометрическое условие: параллельность визирной оси и оси цилиндрического уровня.

Поверка 1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Поверка выполняется аналогично поверке цилиндрического уровня горизонтального круга теодолита.

Поверка 2. Вертикальная нить сетки должна быть отвесной и параллельна оси вращения нивелира. Пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт, на расстоянии 25 –30 м на тонком шнуре подвешивают отвес, верхнюю часть вертикальной нити сетки совмещают со шнуром. Если нижняя часть нити отходит от шнура не более чем на 0,5 мм, условие считают выполненным, в противном случае сетку исправляют аналогично сетки теодолита. Для контроля поверку повторяют.

Поверка 3. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси трубы. Для проведения поверки проверяют двойное нивелирование одной и той же линии с разных ее концов.

Съемочное обоснование – теодолитный ход. Ходы бывают замкнутыми и разомкнутыми.

Порядок полевых работ:

1. Составление проекта: выбор местности, составление плана работ, определение необходимых затрат, исполнителей и инструментов.

2. Рекогносцировка – осмотр участка, выбор и закрепление точек теодолитного хода.

3. Привязка хода к пунктам государственной геодезической сети – заключается в измерении примычного угла и расстояния.

4. Горизонтальные и вертикальные углы измеряют теодолитом, горизонтальный способом приемов, длины линий измеряют стальной мерной лентой или рулеткой с относительной погрешностью не менее 12000.

5. Съемка контуров местности – это привязка местных предметов к точкам теодолитного хода, выполняется способом перпендикуляров, полярных координат, линейной, угловой или створной засечками. По результатам съемки контуров составляют абрис, на котором изображают точки теодолитного хода, снимаемые контуры, результаты угловых и линейных измерений

АлтГТУ 419
АлтГУ 113
АмПГУ 296
АГТУ 266
БИТТУ 794
БГТУ «Военмех» 1191
БГМУ 171
БГТУ 602
БГУ 153
БГУИР 391
БелГУТ 4908
БГЭУ 962
БНТУ 1070
БТЭУ ПК 689
БрГУ 179
ВНТУ 119
ВГУЭС 426
ВлГУ 645
ВМедА 611
ВолгГТУ 235
ВНУ им. Даля 166
ВЗФЭИ 245
ВятГСХА 101
ВятГГУ 139
ВятГУ 559
ГГДСК 171
ГомГМК 501
ГГМУ 1966
ГГТУ им. Сухого 4467
ГГУ им. Скорины 1590
ГМА им. Макарова 299
ДГПУ 159
ДальГАУ 279
ДВГГУ 134
ДВГМУ 408
ДВГТУ 936
ДВГУПС 305
ДВФУ 949
ДонГТУ 497
ДИТМ МНТУ 109
ИвГМА 488
ИГХТУ 130
ИжГТУ 143
КемГППК 171
КемГУ 507
КГМТУ 269
КировАТ 147
КГКСЭП 407
КГТА им. Дегтярева 174
КнАГТУ 2909
КрасГАУ 345
КрасГМУ 629
КГПУ им. Астафьева 133
КГТУ (СФУ) 567
КГТЭИ (СФУ) 112
КПК №2 177
КубГТУ 138
КубГУ 107
КузГПА 182
КузГТУ 789
МГТУ им. Носова 367
МГЭУ им. Сахарова 232
МГЭК 249
МГПУ 165
МАИ 144
МАДИ 151
МГИУ 1179
МГОУ 121
МГСУ 330
МГУ 273
МГУКИ 101
МГУПИ 225
МГУПС (МИИТ) 636
МГУТУ 122
МТУСИ 179
ХАИ 656
ТПУ 454
НИУ МЭИ 640
НМСУ «Горный» 1701
ХПИ 1534
НТУУ «КПИ» 212
НУК им. Макарова 542
НВ 778
НГАВТ 362
НГАУ 411
НГАСУ 817
НГМУ 665
НГПУ 214
НГТУ 4610
НГУ 1992
НГУЭУ 499
НИИ 201
ОмГТУ 301
ОмГУПС 230
СПбПК №4 115
ПГУПС 2489
ПГПУ им. Короленко 296
ПНТУ им. Кондратюка 119
РАНХиГС 186
РОАТ МИИТ 608
РТА 243
РГГМУ 117
РГПУ им. Герцена 123
РГППУ 142
РГСУ 162
«МАТИ» — РГТУ 121
РГУНиГ 260
РЭУ им. Плеханова 122
РГАТУ им. Соловьёва 219
РязГМУ 125
РГРТУ 666
СамГТУ 130
СПбГАСУ 315
ИНЖЭКОН 328
СПбГИПСР 136
СПбГЛТУ им. Кирова 227
СПбГМТУ 143
СПбГПМУ 146
СПбГПУ 1598
СПбГТИ (ТУ) 292
СПбГТУРП 235
СПбГУ 577
ГУАП 524
СПбГУНиПТ 291
СПбГУПТД 438
СПбГУСЭ 226
СПбГУТ 193
СПГУТД 151
СПбГУЭФ 145
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
ПИМаш 247
НИУ ИТМО 531
СГТУ им. Гагарина 113
СахГУ 278
СЗТУ 484
СибАГС 249
СибГАУ 462
СибГИУ 1654
СибГТУ 946
СГУПС 1473
СибГУТИ 2083
СибУПК 377
СФУ 2423
СНАУ 567
СумГУ 768
ТРТУ 149
ТОГУ 551
ТГЭУ 325
ТГУ (Томск) 276
ТГПУ 181
ТулГУ 553
УкрГАЖТ 234
УлГТУ 536
УИПКПРО 123
УрГПУ 195
УГТУ-УПИ 758
УГНТУ 570
УГТУ 134
ХГАЭП 138
ХГАФК 110
ХНАГХ 407
ХНУВД 512
ХНУ им. Каразина 305
ХНУРЭ 324
ХНЭУ 495
ЦПУ 157
ЧитГУ 220
ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Поверки нивелира

Поверки нивелира выполняются с целью проверки соблюдения геометрических условий, необходимых для штатной работы прибора.

Первая поверка – ось круглого уровня при подставке прибора должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Поверку выполняют так: тремя подъёмными винтами приводят пузырек круглого уровня в нуль – пункт. Поворачивают прибор на 180°. Если пузырёк уровня отклоняется от середины, то исправительными винтами уровня перемещают пузырёк в сторону середины на половину дуги отклонения, а подъёмным винтом приводят его в нуль-пункт.

Для контроля поверку повторяют.

Вторая поверка – Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира.

Зрительную трубу нивелира наводят на рейкуи берут отсчёт по левому краю нити. Затем наводящим винтом перемещают трубу по азимуту и снимают отсчёт по правому концу нити. Если эти отсчёты отличаются друг от друга не более чем на 1 мм, то нивелир считается исправным. В противном случае сетку нужно, развернуть для этого ослабляют крепежные винты обоймы сетки и поворачиваются.

Третья поверка – Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси трубы

Эта поверка называется главным условием для работы нивелира, так как без выполнения параллельности названных осей выполнение нивелирования невозможно.

Поверка в полевых условиях выполняется двойным нивелированием вперёд. Для этого на сравнительно ровной местности закрепляют кольями две точки, на расстоянии 50 – 70 м друг от друга (рис. 13)

Рис. 13. Схема нивелирования при поверке главного условия

В точке «А» устанавливается нивелир, а над точкой «В» ставится рейка. После приведения прибора в рабочее положение по круглому уровню измеряют его высоту i₁ над точкой «А» с точностью до миллиметра.

Направляют трубу на рейку, и после совмещения элевационным винтом концов пузырька уровня берут отсчёт «b» по чёрной стороне рейки.

С учетом ошибки х, возникающей из-за непараллельности осей, превышение будет равно

Поменяем нивелир и рейку местами и выполним второе нивелирование отрезка АВ. Превышения h в этом случае вычисляется по формуле

Приравнивая эти превышения, получим, что

Если величина x окажется выше 4 мм, то положение цилиндрического уровня нужно исправить.

Пример: i₁ = 148 мм, b = 674 мм. i₂ = 1073 мм, а = 1601 мм

х = (1601 + 674)/2 – (1148 + 1073)/2 = 1137,5 – 1110,5 = 27 мм.

После вычисления правильного отсчета а_о = а – х = 1601 – 27 = 1574 мм , не снимая нивелира со второй станции, элевационным винтом среднюю нить сетки нитей устанавливают на этот отсчёт по рейке, а пузырёк уровня возвращают в нуль-пункт исправительными вертикальными винтами уровня, открыв заслонку этого уровня у окулярной части трубы.

У нивелиров с компенсаторами (например, у нивелира С4–10), первые две поверки аналогичны, а третье условие заключается в том, что визирная ось трубы в рабочем положении должна быть горизонтальной. Поверка выполняется также двойным нивелированием, но исправление делается по–другому: на второй стадии исправленный отсчёт а_о устанавливается с помощью вертикальных исправительных винтов сетки нитей.

Лабораторная работа «Измерения с помощью нивелира»

Дата добавления: 2014-12-07 ; Просмотров: 9317 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Приведение нивелира в рабочее положение

Основные оси нивелира

У нивелиров с цилиндрическим уровнем точных и технической точности различают следующие основные оси :

vv – визирная ось зрительной трубы;

uu – ось цилиндрического уровня;

zz – ось вращения нивелира;

tt – ось круглого уровня.

Схема расположения геометрических осей нивелира с уровнем

Визирная ось зрительной трубы vv – мнимая линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей.

Ось цилиндрического уровня uu – мнимая линия, касательная к внутренней поверхности ампулы цилиндрического уровня в нуль–пункте.

Ось круглого уровня tt – нормаль, проходящая через нуль-пункт перпендикулярно к плоскости касательной к внутренней поверхности ампулы круглого уровня в нуль – пункте.

Он представляет собой стеклянную ампулу с отшлифованной внутренней сферической поверхностью. Ампула помещена в оправу. За нуль-пункт принят центр окружности, выгравированной в середине верхней поверхности ампулы.

Геометрической схемой нивелира предусмотрено выполнение следующих геометрических условий:

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира (tt || zz);

2. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы (uu || vv).

3. Вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельная оси вращения прибора.

Устройство нивелира с компенсатором

Визирная ось зрительной трубы нивелиров с компенсатором устанавливается в горизонтальное положение не с помощью цилиндрического уровня, а с помощью специального устройства, – называемого компенсатором. В настоящее время УОМЗ выпускает модель 4Н-3КЛ.

Рис. Нивелир 4Н-3КЛ

Внешний вид этого нивелира практически ни чем не отличается от нивелира Н-3. Однако, у него есть только круглый уровень. Цилиндрический уровень отсутствует. Для приведения визирной оси нивелира в горизонтальное положение служит компенсатор.

Зарисуем разрез зрительной трубы с компенсатором. Зрительная труба нивелира 4Н-3КЛ ломаная в виду того, что перед сеткой нитей 5 (рис. 10) помещен маятниковый компенсатор. Фокусирующая линза 2 изменяет фокусное расстояние.

Рис. Оптическая схема зрительной трубы 4Н-3КЛ

Компенсатор состоит из подвижной прямоугольной призмы 3 и неподвижной прямоугольной призмы 4.

Подвижная призма подвешена на четырех скрещенных нитях. Отражающие грани обеих призм расположены под углом 45 0 к горизонтальному лучу, проходящему через центр объектива. Наклон трубы на небольшой угол (не более 15′) вызовет наклон отражающей грани подвижной призмы 3, а отражающая грань неподвижной призмы 4наклонится на такой же угол, но в противоположном направлении по отношению к наклону призмы 3. Тем самым угол наклона визирной оси будет компенсирован. Следовательно, отсчет по рейке будет соответствовать горизонтальному положению визирной оси.

Компенсатор способен компенсировать только небольшие углы наклона зрительной трубы. Поэтому у данного класса нивелиров круглый уровень является основной частью.

Нивелиры с компенсатором нашли широкое применение в инженерно-геодезических работах. По оценкам исследователей производительность труда при работе с такими нивелирами примерно на 20 % выше, по сравнению с уровенными нивелирами. В тоже время нивелиры с компенсатором на строительной площадке имеют ограниченное применение из-за наличия полей вибрации. Так же следует помнить, что при работе нивелиром с компенсатором перед снятием отчета требуется выжидать около 20 – 30 секунд, чтобы компенсатор успокоился, и визирная ось заняла горизонтальное положение.

т.е. – помехи – вибрации;

ожидание 20-30 секунд перед снятием отсчета

Приведение нивелира в рабочее положение

Нивелир устанавливают на штатив и прикрепляют становым винтом. Выдвижением ножек штатива регулируют его высоту по своему росту, добиваясь одновременно горизонтальности (на глаз) верхней плоскости головки. Вдавливанием ножек штатива в землю добиваются высокой устойчивости штатива, не нарушая при этом горизонтальности головки штатива. Подъемными винтами подставки приводят пузырек круглого уровня в нуль – пункт. Открепляют зрительную трубу и через мушку наводят ее на рейку. Закрепляют трубу и, вращая кремальеру, добиваются резкого изображения делений рейки. Поворотом диоптрийного кольца добиваются резкого изображения сетки нитей. Наводящим винтом зрительной трубы поворачивают её в горизонтальной плоскости до совмещения вертикальной нити сетки с осью симметрии рейки. Элевационным винтом перемещают пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт.

Приведение нивелиров в рабочее положение. Поверки и юстировка приборов с цилиндрическими уровнями при трубе с компенсаторами

Установка нивелира со штативом (исходя из способа выбирают станцию; присоединяют прибор со штативом становым винтом; ножки штатива вдавливают в землю до упора, чтобы поверхность его головки была горизонтальной; штатив должен быть установлен устойчиво), приведение оси вращения прибора в отвесное положение (ось вращения нивелира приводят в отвесное положение с помощью круглого уровня и подъемных винтов; открепляя закрепительный винт ЗТ, устанавливают ее так, чтобы положение трех исправительных винтов круглого уровня соответствовало положению подъемных винтов), подготовка ЗТ к наблюдению (фокусируют сетку нитей с помощью диоптрийного кольца окуляра; предварительно навести на рейку с помощью визира; добиваются четкости изображения рейки в поле зрения помощью фокусирующего винта; выполняют точное наведение с помощью наводящего винта; приводят контактный уровень в 0-п с помощью элевационного винта). После выполнения указанных действий берут отсчет по рейке, установленной вертикально на вбитые вровень с землей колышки. Отсчеты записывают в мм 4-мя цифрами и называют попарно.

Поверка – совокупность действий, направленных на выявление неполадок прибора. Юстировка – физическое устранение выявленных отклонений от требуемых ГОСТом показателей прибора. Головка штатива и подставка прибора должны быть устойчивы. Контроль: нивелир наводят на устойчивую точку местности и, закрепив все винты, прилагают некоторое боковое усилие на головку штатива и подставку прибора. При этом перекрестие сетки нитей не должно сходить с точки наведения.

Первая поверка: ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Устанавливают нивелир в рабочее положение, поворачивают ЗТ на 180, если пузырек выходит за пределы окружности, то требуется юстировка (перемещают пузырек на 0.5 дуги смещения l к центру одним подъемным винтом (по направлению смещения пузырька), а вторую половину 0.5l – исправительными винтами уровня. Вторая поверка: средняя нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения прибора. Устанавливают на расстоянии 20-52 м отвесную рейку, наводят ЗТ так, чтобы изображение рейки оказалось у края поля зрения ЗТ и берут отсчет а; наводящим винтом переводят изображение на другой край и берут отсчет b. Юстировка (a-b)>=2): вычисляют средний отсчет аср; сняв защитный колпачок окулярной части, ослабляют крепежные винты сетки нитей на пол-оборота; вращают блок сетки нитей так, чтобы установился средний отсчет аср как при 1 положении, так и 2; закрепляют все крепежные винты, не нарушая положения перекрестия сетки. Третья поверка: после приведения исправленного круглого уровня в 0-п визирная ось должна быть горизонтальной: выполняют двойным нивелированием линии методом «вперед»; выбирают более пологую местность и фиксируют взаимные А и В, расположенные на расстоянии друг от друга; устанавливают нивелир на рабочее положение гад А так, чтобы вертикальная поверхность торца окуляра ЗТ проходила по отвесной линии через эту точку; отвесной рейкой изменяем Нi; по вертикальной рейке, установленной на точке В берут отсчет b; меняют местами нивелир и рейку и делаю то же самое; х=(б1+б2)/2-(и1+и2)/2. Юстировка (>4мм): вертикальными исправительными винтами сетки нитей у окуляра ЗТ устанавливают вычисленный верный отсчет b2 по рейке.

Нивелирование трассы линейного сооружения. Связующие, промежуточные и иксовые точки. Контроль нивелирования и точности ведения работ. Правила ведения журнала нивелирования.

Линейные сооружения имеют большую протяжность при сравнительно малой ширине (железные дороги, шоссейные дороги, каналы, трубопроводы). Ось -трасса. Основные элементы трассы: план и продольный профиль. В плане трасса состоит из прямых участков, соединенных кривыми постоянного или переменного радиуса кривизны.В продольном профиле трасса состоит из прямых участков разного уклона, соединенных вертикальными кривыми. Трассированием линейных объектов называется комплекс инженерных и геодезических мероприятий по изысканию трассы. Трассирование включает в себя два основных элемента: план трассы и продольный профиль. В отдельную категорию выделяют трассирование линейных объектов, они трассируются также по параметрам высоты, в то время как основной задачей трассирования обычных линейных объектов является постройка самой короткой трассы, где уклон не имеет большого значения. Для начала необходимо собрать исходные данные планируемой трассы в виде полярных или прямоугольных координат с обозначением углов поворота или промежуточных точек объекта, с указанием точных расстояний от контуров местности до стыковочных пунктов на трассе. Далее происходит полевое трассирование на местности. Здесь отыскивают и фиксируют нужные геодезические или контурные точки для построения углов и линий. Вершины углов могут быть закреплены на местности столбами из дерева или железобетона, а промежуточные точки помечаются кольями. Дальнейшими этапами являются: разбивка пикетажа, прокладка теодолитных ходов на объекте для привязки к государственной нивелирной основе и точкам геодезической сети. Связующие, промежуточные, иксовые точки. Места постановки нивелира называют станциями. Точки, отсчеты на которые берутся с соседних станций, называются связующими. Пикетные и реперные точки являются связующими, т.к. они связывают между собой соседние станции.

Между пикетами могут встретиться перегибы местности, эти точки закрепляются кольями и называются промежуточными. Нивелирование пикетных точек в основном выполняется методом «из середины». Расхождение в размерах плеч (±5 м), то есть L1–L2 = 5 м. Работа на станции складывается из следующих действий :

-отсчет на заднюю рейку по черной староне(ач)

-отсчет на переднюю рейку по передней стороне(bч)

-отсчет на переднюю рейку по красной стороне(bкр)

-отсчет на заднюю рейку по красной стороне (акр)

-отсчет по черной стороне на промежуточных точках

Контроль: Hч-Hкр 2 отсч=m 2 тр+m 2 о+ m 2 г+m 2 д

Тогда в соответствии с теорией погрешностей для технического нивелирования можно считать допустимым расхождение в превышениях по черной и красной сторонам реек на станции 10 мм. Ошибку превышения на 1 км нивелирного хода можно определить, приняв среднее расстояние между связующими точками 100 м, тогда число станций n=10: mкм = mп√n

В этом случае предельная невязка на 1 км нивелирного хода составит fhкм = 2,5mкм = 30 мм. Таким образом, допустимая невязка в превышениях для нивелирного хода длиною L км окончательно определится: fh=fhкм√L.

Для технического нивелирования различного назначение допустимая невязка в превышениях обычно нормируется в пределах: fh = (50 : 100) √L, ммгде L — длина двойного нивелирного хода в километрах.

ТОЧНОСТЬ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ Высотные теодолитные ходы создают при тригонометрическом нивелировании с нескольких последовательных точек (станций). Высотные теодолитные ходы создают либо с установкой прибора последовательно в каждой точке, либо через точку. Допустимую невязку в сумме превышений высотного теодолитного хода можно определить исходя из следующих соображений. Если полная длина высотного теодолитного хода составляет P/n метров, то при числе сторон n средняя длина стороны составит — метров, а число стометровых отрезков в нем P/100n работе с самыми распространенными техническими теодолитами (например, 2Т-30, 2Т-30П, 4Т-30П и т. д.) обычная ошибка определения угла наклона составляет ∆V( ню)= 0°0Г, тогда при длине стороны d = 100 м по формуле найдем ∆h = 3 см. Принимая среднеквадратическую ошибку в превышении на каждые 100 м, равной ±3 см, можно записать mh= ±3* , см. Тогда при 100л двукратном определении превышений в прямом и обратном направлениях для n таких превышений получим:

и, переходя к предельной ошибке в превышениях за счет погрешности определения углов наклонаi исходя из соотношения ∆пр = 2,5m, определим:

Необходимо также учесть ошибку, связанную с точностью определения горизонтальных проекций расстояний ∆dtgV(ню) , учитывая, что при измерении расстояний нитяным дальномером можно принять ∆d =d/300

Если принять сумму абсолютных значений всех превышений высотного теодолитного хода за ∑h=S, м , n — число станций, S/n, м — среднее превышение,S/10n – число десятков метров, то средняя квадратическая п ошибка на одно превышение составит ±3*(S/10n) , см. Ошибка в среднем из двух значений превышений в прямом и обратном направлениях составит

±3(S/10n√2) —, см, в сумме n таких превышении — ±3(S√n/10n√2) —, см, тогда из соотношения ∆пр= 2,5 т предельная ошибка в превышениях за счет погрешности определения расстояний определится:

Полную допустимую невязку в превышениях fh определяют из формулы:

окончательно получим:

В равнинной местности составляющая f2 допустимой невязки несущественна и ею можно пренебречь, тогда:

1. Нивелирование начинают с репера или с точки, отметка которой известна. Первый отсчет (по черной и красной сторонам задней рейки) заносят в колонку 3 журнала (табл.2). Затем поворачивают нивелир и берут отсчет по передней рейке и т.д. Правильность отсчетов по рейкам контролируют, вычисляя разность: отсчет по красной стороне рейки минус отсчет по черной стороне

Разность отсчетов не должна отличаться более чем на 5 мм от разности в подписи начальных делений сторон рейки.

2. Определение превышений между точками производят таким образом, отсчет по черной стороне задней рейки минус отсчет по черной стороне передней рейки; и так же по красным сторонам реек и записывают в 6, 7 колонки в зависимости от знака.

Разность превышений h_выч по черной и красной сторонам не должна быть более 5 мм.

3. Если это условие выполнено, то вычисляют среднее превышение h_ср. (8,9 колонки)

4. Правильность вычислений проверяют постраничным контролем. Для этого в каждой из граф (3,4,6,7,8,9) суммируют все записанные в них числа. Найденные суммы записывают в итоговой строке (∑). Полуразность 3-й и 4-й граф должна равняться сумме средних превышений (h_i=∑8-∑9). Суммируя превышения в 6-й и 7-й графах, находят суммы удвоенных положительных и отрицательных превышений, их алгебраическую сумму и полусумму.

5. Определение невязки хода. Отличие практически полученной суммы превышений от теоретической называется невязкой. Невязка f_h определяется по формуле:

где Н_к и Н_н – отметки конечной и начальной точек;

6. Полученная невязка не должна превышать определенной величины. Для технического нивелирования она не должна быть больше 50 мм на 1 км хода или 5 мм на одну станцию. При n станциях:

7. Если полученная величина больше допустимой, то качество нивелирования низкое, работу необходимо переделать. Если полученная невязка меньше предельной, то ее распределяют в виде поправок. δ_h (мм) во все превышения с обратным знаком и записывают в графу 8, 9 с учетом знаков. Поправки вычисляют по формуле:

где n – число превышений.

Поправки округляют до целых миллиметров, а сумма их должна равняться невязке с обратным знаком. Этот процесс называют увязкой превышений.

8. Отметки связующих точек вычисляют по исправленным превышениям h_испр по формуле:

и т.д.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 267 ;

Поверка и юстировка нивелира

Нивелир один из самых используемых оптических измерительных приборов в геодезической, производственной и строительной отраслях. С их помощью определяются разности высот между различными точками на поверхностях земли или инженерных сооружениях. Для правильных высотных измерений важно иметь исправный оптический нивелир. И поэтому необходимо производить периодические поверки этих инструментов.

При изготовлении оптические нивелиры обязательно проверяют на заводах изготовителях и делают отметки об этом в паспорте прибора. Это ничуть не говорит о том, что поверки нивелирам не нужны. Наоборот, если можно так сказать, для уверенности в своем напарнике рекомендуется поверить прибор в метрологической службе. После этого геодезистам самим придется убедиться в этом, выполнив лично основные из поверок перед началом его использования.

Поверки круглого уровня

В нивелирах, да и других геодезических приборах, полевые измерения производят, как правило, относительно определенных точек отсчета. Таковыми можно считать отвесные линии. Так вот, контролем отвесности положения нивелиров служит круглый уровень, точнее его воздушный пузырек, который обязан находиться в центре ампулы. Обычно корпус нивелира выставляют в положение, при котором он будет находиться вдоль двух подъемных винтов. Их вращением выставляют пузырек посередине ампулы круглого уровня в направлении третьего подъемного винта. После чего этим винтом выводят пузырек к центру ампулы, периодически поправляя его положение двумя другими винтами. Такую процедуру проделывают, пока пузырек не установится в центральном положении внутри ампулы уровня.

Проверкой того, что пузырек будет находиться по центру, будет разворот корпуса нивелира под 180 градусов. Вероятно, пузырек сместится с центра и отклонится за линию окружности, за которую не должен смещаться. Тогда требуется визуально определить расстояние смещения пузырька от центра. И половина его величины устранить вращением подъемных винтов. При этом, в зависимости от направления его смещения, выбирать каким именно подъемным винтом это осуществлять. Вторую половину значения отклонения пузырька исправляют юстировочными винтами. Затем поверку повторяют пока пузырек не будет находиться по центру уровня.

Поверки сетки нитей

Заключаются в проверке геометрического условия части оптической системы нивелира. Ее суть состоит в том, чтобы соблюдалось условие параллельности вертикальной сетки, оси вращения корпуса нивелира и отвесной линии.

Для всех типов нивелиров такие поверки проводятся следующим образом. На удаленном расстоянии около двадцати пяти метров от нивелира подвешивается утяжеленный шнуровой отвес. Сам прибор после выполнения предыдущей поверки естественно находится в рабочем состоянии. Зрительная труба нивелира обязательно наводится в сторону нитяного отвеса. Наводящим винтом нивелира вертикальная нить точно фокусируется и совмещается со шнуром отвеса. По всей длине объектива она должна совпадать с линией отвеса. Если сетка нитей смещена более значения 0,5 миллиметра, требуется корректировка ее положения. Исправление производится после открепления винтов сетки нитей, находящихся под отвинчивающимся колпачком в районе окулярной части нивелира. Верхние винты открепляются ориентировочно на один полный оборот, а любой из горизонтальных винтов на половину или три четверти оборота винта. После чего аккуратно вся оправа сетки нитей поворачивается в направлении вертикальности, что визуально проверяется в окуляр. Закрепительные винты закручиваются в обратном порядке, и в окуляр окончательно наблюдается совмещение вертикальной нити с линией шнура отвеса. После достижения вертикальности сетки нитей защитный колпачок закручивается на свое место.

Поверки цилиндрического уровня и компенсатора

По своей сути они похожи с тем лишь отличием, что в различных типах оптических нивелиров визирная ось выставляется либо механическим способом с применением цилиндрического уровня, либо специального конструктивно устроенного механизма под названием компенсатора. В любом случае цилиндрический уровень и компенсатор в оптических нивелирах должны быть в исправном состоянии.

Поэтому методика выполнения данной поверки для двух видов нивелиров, с цилиндрическим уровнем и компенсатором, практически одинакова. Исключением в ней считаются исправления с конструктивным отличием узлов, влияющих на установление визирного луча в горизонтальное положение.

Порядок проведения поверки следующий.

Изначально, выбираются две, характерные для нивелирования жесткие точки на значительном удалении друг от друга порядка плюс-минус пятидесяти, семидесяти метров. И в дальнейшем выполняются измерения превышений между ними двумя способами.

В первом случае, производится определение превышения между ними методом из середины (смотрите рис.1), при котором расстояния от нивелира к рейкам должны быть плюс-минус два метра одинаковыми. По снятым отсчетам с двух реек (a, b) вычисляется превышение:

h=a-b

При этом, для конструкции одного нивелира (H-3) в момент снятия отсчетов цилиндрический уровень устанавливается в центр ампулы уровня. В нивелирах с компенсатором, например, Н-3КЛ легким движением руки производят постукивание пальцами по корпусу нивелира с целью проверки работы (не залипания) компенсатора. Превышения в обоих случаях должны иметь одно значение плюс-минус 4 мм. Можно констатировать такой практический факт, что при неисправном состоянии обоих узлов (цилиндрического уровня и компенсатора) в нивелирах при измерении превышения их середины, величины превышения (h=a₁-b₁) так же могут быть плюс-минус одинакового значения. В связи с почти равным расстоянием до точек съемки, отсчеты a₁, b₁ будут отличаться на равновеликие значения Δa, Δb, зависящие от так называемого угла i. Этот угол означает не горизонтальность визирного луча из-за погрешностей в компенсаторе и цилиндрическом уровне нивелира. Мы знаем, что существуют определенные отклонения предельных погрешностей при геодезических измерениях. Так вот, при выполнении этих поверок таким предельным отклонением считается значение плюс-минус 4 мм.

Рис.1. Определение превышения из середины.

Во втором случае, исполняются измерение и одновременное вычисление превышения между выбранными точками (смотрите рис.2), вблизи (не более полутора, двух метров) одной из них путем снятия отсчетов (a₂, b₂). При значении превышения (h=a₂-b₂) более предельной величины (4мм) цилиндрический уровень в одном нивелире, а компенсатор в другом юстируются.

Для этого вычисляется отсчет (a₀), на который нужно будет выводить визирную ось нивелиров. Он определяется по формуле:

h-истинное превышение, в миллиметрах;

b₂-отсчет по ближней к нивелиру рейке, в миллиметрах.

Исправление положения цилиндрического уровня в оптических нивелирах (типа Н-3) осуществляется после выведения полученного отсчета (a₀) на удаленную рейку вращением элевационного винта. При этом воздушный пузырек уровня смещается с его середины. Далее, исправительными винтами, которые относятся к цилиндрическому уровню, воздушный пузырек возвращается в центральное положение.

В оптических нивелирах с компенсатором (типа Н-3КЛ) исправление визирной оси происходит за счет:

операции открепления одного из вертикальных юстировочных винтов;
смещения сетки нитей за счет завинчивания второго винта до полученного значения отсчета (a₀) с дальнейшим его закреплением.

Все исправления происходят последовательно с проведением повторения всей поверки полностью, пока предельное отклонение не будет находиться в пределах допустимого значения.

В нивелирах с компенсаторами после этого рекомендуется еще раз провести поверку сетки нитей.

Поверки и юстировки нивелира

Перед началом выполнения поверок производится проверка комплектности нивелира, оценка его технического состояния и работоспособности.

Комплектность нивелира должна соответствовать перечню поставки, указанному в паспорте. Кроме того, маркировки нивелира и футляра должны соответствовать техническим условиям на их комплектацию.

При оценке технического состояния нивелира определяется наличие или отсутствие механических повреждений корпуса и его отдельных узлов, качество нанесения краски на соответствующие его части, чистота поля зрения зрительной трубы и отсчетного устройства.

При оценке работоспособности нивелира проверяется плавность и легкость вращения (без качаний) подъемных, наводящего и элевационного винтов, качество изображения сетки нитей и отсчетной шкалы, надежность фиксирования зеркала подставки уровня в заданном положении, предел (приблизительно) работы компенсатора, плавность перемещения фокусирующей линзы и окуляра, а также качество изготовления штатива и его устойчивость.

Непосредственно поверки и юстировки нивелира (по аналогии с теодолитом) должны выполняться при благоприятных внешних условиях. При проведении этих работ должны тщательно соблюдаться все правила работы с нивелиром.

Основными геометрическими элементами (осями) нивелира, взаимное расположение которых должно соответствовать техническим условиям, являются (рис. 21):

VV – вертикальная ось вращения нивелира;

ZZ – ось визирования зрительной трубы;

NN – ось круглого уровня;

КК – вертикальная ось компенсатора.

Поверки уровенных нивелиров и нивелиров с компенсаторами рекомендуется выполнять в приведенной ниже последовательности.

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Для этого пузырек круглого уровня приводится в нуль-пункт, а затем нивелир поворачивается на 180°. Если пузырек уровня отклонился от нуль-пункта (центра круговой шкалы), то с помощью исправительных винтов уровня (в круглом уровне их три) производится его перемещение к середине на половину отклонения, а вторая половина отклонения устраняется подъемными винтами. После выполнения поверки пузырек круглого уровня должен находиться в центре круговой шкалы, при несоблюдении условия поверка повторяется.

Поверку круглого уровня нивелира можно выполнить и другим способом. В начале с помощью элевационного винта и цилиндрического уровня ось вращения нивелира тщательно приводится в отвесное положение, а затем исправительными винтами круглого уровня его пузырек приводится в центр круговой шкалы.

Необходимо отметить, что у нивелиров с компенсаторами данная поверка должна производиться более тщательно с целью уменьшения ошибки за наклон зрительной трубы.

2. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира или (предполагается, что нити сетки нитей строго перпендикулярны) вертикальная нить сетки нитей должна совпадать с отвесной линией.

Применительно к нивелирам типа Н-3 (Н-ЗК) и Н-10 (Н-10К) поверку можно выполнять двумя способами: с помощью нитяного отвеса и с помощью линейки с миллиметровыми делениями.

При реализации первого способа на расстоянии 10 – 15 м от нивелира подвешивается нитяной отвес. После приведения нивелира в рабочее положение наводящим винтом вертикальная нить сетки совмещается с осью отвеса. Если нижний или верхний конец вертикальной нити будет отклоняться от отвеса более чем на 0,5 мм, то необходимо произвести исправление положения сетки нитей (ее необходимо повернуть).

При реализации второго способа на расстоянии 5 – 7 м от нивелира неподвижно устанавливается (закрепляется) линейка с миллиметровыми делениями. После приведения нивелира в рабочее положение производятся отсчеты по линейке с точностью 0,1 – 0,2 мм при трех положениях ее изображения в поле зрения зрительной трубы: в центре, слева и справа от центра. Если отсчеты отличаются между собой также более чем на 0,5 мм, то необходимо произвести исправление положения сетки нитей.

После исправления положения сетки нитей производится контрольная поверка.

Поверка положения сетки нитей высокоточного нивелира производится следующим образом.

После приведения нивелира в рабочее положение производятся отсчеты по неподвижно установленной на расстоянии 6 – 8 м линейке с миллиметровыми делениями (рис. 21). Отсчеты по штрихам линейки производятся с использованием оптического микрометра визированием четырьмя точками (а, в, с, d) сетки нитей. Каждой точкой сетки нитей производится по десять отсчетов.

После этого из средних отсчетов вычисляется разность

. (25)

Если эта разность не будет превышать 0,1 мм, то условие перпендикулярности горизонтальной нити сетки к оси вращения нивелира выполнено.

3. Визирная ось зрительной трубы и ось цилиндрического уровня должны находиться в параллельных вертикальных плоскостях.

Поверка данного условия выполняется следующим образом. По направлению одного из подъемных винтов на расстоянии 40 – 50 м устанавливается рейка. После приведения нивелира в рабочее положение производится отсчет по рейке. Затем вращением в разные стороны двух других подъемных винта на 2 – 3 оборота нивелир наклоняется, но таким образом, чтобы отсчет по рейке не изменился, и определяется, в какую сторону расходятся изображения концов пузырька уровня. После этого этими же двумя винтами нивелир снова приводится в рабочее положение, при этом отсчет по рейке не должен измениться. Затем аналогичным образом нивелир наклоняется в другую сторону. Если в результате наклона нивелира в разные стороны концы пузырька уровня не расходятся или смещаются в одну сторону, то условие поверки выполняется. Если же концы пузырька уровня расходятся в разные стороны более чем на одно деление, то боковыми исправительными винтами производится исправление положения уровня. После этого поверка повторяется.

4. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня (главное условие нивелира с уровнем). Визирная ось зрительной трубы в пределах работы компенсатора должна быть перпендикулярна отвесной линии, или, другими словами, горизонтальна (главное условие нивелира с компенсатором).

Поверка может выполняться в лабораторных или полевых условиях.

В лабораторных условиях поверка главного условия нивелира (определение угла i) производится при помощи коллиматора. В качестве коллиматора можно использовать образцовый нивелир (нивелир, у которого величина угла i не превышает 1 – 2″) или высокоточный теодолит с фокусным расстоянием объектива fоб.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент – человек, постоянно откладывающий неизбежность. 11275 – | 7576 – или читать все.