Геодезія 2

грунт осяде, горизонтальну віддаль між центрами вимірюють (як описано вище) інварними, прокомпарованими дротами 6-8 разів (якщо один дріт, роблять три прямих і три зворотних ходи, якщо два дроти - кожним дротом два прямих, два зворотних).

У результаті знаходятьдовжину компаратора

Ьк =240м±Д £ , а АЬк відомаз точністю 0,1-0,15 мм.

Вважають, що довжина польового компаратора не залежить від температури земної поверхні. Далі цю довжину вимірюють некомпарованими дротами (не менше чотирьох разів). Так само, як на стаціонарних компараторах, спочатку вважають, що /0 = 24 м і знаходять деяку довжину

компаратора Ь, для середньої температури ісер. Якщо дрікорот-

ший, якщо Ь < Ьк - довший. Так знаходять знак поправки.

Величина поправки 8 = V - !

10

Рівняння дроту: /0 =24м±<5мм для (сер = 15°С.

Розрахуємо, з якою точністю слід компарувати дроти. Скористаємося формулою:

/6т'

Отримаємо: <т, = 0,16 мм (для / = 24 м), а , = 0,32 мм (для / = 48 м).

звідси:

131

Підрахуємо, які малі перевищення к можна не враховувати під час вимірювання ліній:

І6Т"її2' и - Іі зі т'і

к= 8,8 см для / = 24 м, к = 17,5 см для / = 4 8 м.Уі. = 1

Проте, точність визначення к повинна зростати п і д час збільшення к, оскільки у відповідності з (ІІ.2.9) Д/А пропорційнаА 2 .

Диференціюючи (ІІ.2.9), по к та переходячид о в і д н о с н о ї похибкиі

1 прирівнюючи и до — , матимемо:

приладу, і - температура під час вимірювання ліній, / 0 - температурапід час компарування приладу.

Диференціюючи (ІІ.2.11) по і , матимемо: </(Д/,) = о И / .

Розв'язавши (11.2.12) відносно Ж і п е р е й ш о в ш и д о допустимої відносної похибки, отримаємо:

132

Вимірювати з такою точністю температуру повітря не складно. Проте температура дроту може значно відрізнятися від температури повітря (на 10°С і більше), тому із цією похибкою боротися важко. Найкращий спосіб - заміна стальних дротів інварними, для яких а і н приблизно в 40 раз менше,

ніж у сталі. Н е можна допускати, щоб дроти під час вимірювання торкалися нагрітої земної поверхні.

Таким чином, вага гирі може відрізнятися від номінальної ваги на 'Л кг. Похибки, викликані впливом вітру

В і т е р м а є поривчастий характер, тому вплив вітру різний у різні миті часу. П р о т е , д о в е д е н о , щ о боковий вітер зі швидкістю 7,6 м/с може викликати д о д а т к о в у вагу д р о т у сіР = 270 грам. Отже, під час вітру зі швидкістю

більше 7 м / с вимірюваннядротами не можна виконувати.

Д о п у с к випадкової похибки на окремий відрізок також становить 0,16 мм. Т а к и м чином, три пари відліківобґрунтовані.

О с о б л и в о слід звертати увагу на похибки центрування ціликів оптичними висками над кінцями лінії, щ о вимірюють, та на стійке встановлення створних штативів. Загрозливимиможуть бути похибки вихідних даних.

133

II.3. Кутові вимірювання в полігонометрії

Д о теодолітів, ЩО використовуються ДЛЯ к у т о в и х вимірювань

полігонометрії, ставлять дві головні вимоги, практично протилежні за своє' суттю, а саме, теодоліти повинні:

1.бути легкими, переносними;

2.забезпечувативисоку точність вимірювань горизонтальнихкутів, Виявилося, щ о ці дві вимоги найбільше задовольняють оптичні

теодоліти. Такі теодоліти мають не металеві, а скляні круги із градусними поділками для вимірювання горизонтальних та вертикальних кутів Останнім часом оптичні теодоліти замінюють е л е к т р о н н и м итеодолітами,у яких скляні круги із градусними поділками з а м і н ю ю т ь також скляними крутами, але з умовними позначками. Ці умовні п о з н а ч к и д а ю т ь можливість автоматизувати процес вимірювання. Існує т р и с и с т е м и автоматизації відліків: кодова, імпульсна, динамічна. Н а з в а н и м и с и с т е м а м и відліки кругів

горизонтальними кругами, оскільки вони п р и з н а ч а л и с я д л я вимірювання горизонтальних кутів. З розвитком г е о д е з и ч н о г о п р и л а д о б у д у в а н н явідбувалась універсалізація теодолітів. У н а ш час ф і р м и в ж е н е виготовляють теодоліти б е з вертикальних кругів. Таким ч и н о м , т е о д о л і т и перетворилисьв тахеометри, якими м о ж н а вимірювати горизонтальніт а вертикальні кути,а також віддалі, спочатку нахилені, за д о п о м о г о ю н и т к о в и х віддалемірів,

кругами не тільки оптичні, але й електронні, які а в т о м а т и ч н овідображають на д и с п л е ї відліки кругів. Ці теодоліти щ е н а з и в а ю т ь цифровими. В деякі т е о д о л і т и (фактично тахеометри) вмонтовані л а з е р и д л я створюй с п о с т е р е ж е н ь та лазерні виски д л я центрування. Такі п р и л а д и продовжують називати теодолітами.

Тільки після заміни в теодолітах о п т и ч н и х в і д д а л е м і р і в електрон-

н и м и світловіддалемірами, фірми, щ о виготовляють г е о д е з и ч н і прилади, назву приладу "теодоліт"змінюють на "тахеометр".

134

135

інженерно-геодезичнихзадач, дістали назву тотальні станції (*о(а1 зіаііоп).

В останні роки з'явилися електронні тахеометри, щ о не потребують відбивачів. Теодоліти та тахеометри, у яких під час вимірювання повертаються круги (які мають динамічні системи відліків) називають моторизованими - (М). Крім того, виготовляють також тахеометри з автоматичним наведенням візирної осі на ціль. Наприклад Т С А - 1000 (Ь) (тотальна станція з автоматичним наведенням та лазером (Ь), серії 1000). Тахеометри найбільш широко застосовують у сучасному г е о д е з и ч н о м у виробництві й тому фірми, що виготовляють тахеометри, випускають їх у багатьох модифікаціях. Така різноманітність цих приладів викликає необхідністькласифікувати теодоліти не тільки за точністю, але й за конструктивнимиособливостями та вимірювальними можливостями.

У таблиці ІІ.3.2 подана така класифікаціятеодолітівта тахеометрів.

Таблиця ІІ.З.2 Класифікація теодолітівта тахеометрів за конструктивними

характеристиками та вимірювальними м о ж л и в о с т я м и

138

Особливий інтерес представляє названа в таблиці 11.3.1 трьохкоординатна мобільна вимірювальна станція фірми Зоккіа, що дає (як вважає фірма) найбільшув світі точність вимірювання довжини ± (0,8 + 1 10"6) мм. Станція швидко вираховує просторові координати з розв'язком до 0,1 мм.

приймачем. Під час його використання не потрібно створювати геодезичну основу у вигляді ходів. Координати точки стояння визначаютьОР8технологією за декілька секунд із сантиметровою точністю для віддалей до 50 км від базової ОР5-станції. Визначивши координати пункту спостережень за д о п о м о г о ю ОР8, далі виконують тахеометричне знімання. Тахеометр орієнтують на другу точку стояння. Координати цієї другої точки стояння визначають також методом ОРЗ після переходу на цю точку.

11.3.2. Відлікові пристрої оптичних кутомірних приладів. їх призначення та класифікація

Відлікові пристрої створені виробниками з метою підвищення точності відліків, перш за все, для точного відлічування найменшої поділки круга. Пояснимо це детальніше. Нехай маємо шкалу, показану та рис. ІІ.З.1.

Найменша поділка шкали X= Г. Взяти відлік шкали означає визначити відрізок шкали від 0° до відлікового індексу, що дотикаєтьсядо шкали або проектується на неї. Якщо стрілка індексу співпадає з деякими

139

Рис. ІІ.З.1. Д о пояснення призначення відлікових пристроїв.

Відлікові пристрої оптичних теодолітів та тахеометрів м о ж н а класифікувати на:

1.штрихові мікроскопи;

2.шкапові мікроскопи;

3.мікроскопиіз гвинтовими мікрометрами;

4.односторонніоптичні мікрометри;

5.двосторонніоптичні мікрометри.

об'єктивом, але в задньому фокусі об'єктива розташована скляна пластинка

скляній пластинці наносять шкалу. Довжина шкали п о в и н н а б у т и такою

Я

самою, як найменша поділка круга - Я. Тоді, ціна поділки шкали р = — , де

т

т - кількість всіх поділок на шкалі. Формула відліку ш к а л о в о г о мікрометра запишеться так:

140

Рис. ІІ.3.2. Приклад відліку шкалового мікроскопа.

На рис. II.3.2 подано приклад відліку шкалового мікроскопа Я= 1°.

X Г

Ціна поділки шкали ц = — = — = 0,Г = 6'. х = 0,7 (визначають окомірно).

т 10

Відлік буде: 5 = 1 • 1° + 4 • 6'+0,7 • 6'; 5 = Г + 24'+4,2'= Г28,2'.

Я к щ о відліковий пристрій має шкалу, одразу виникає питання рена.

т у

Розкладемо значення правої частини останньої формули в степеневий ряд і, обмежившись членами першого степеня, отримаємо:

141