Высокоточные методы измерений горизонтальных углов (стр. 4 )

Угол	Круг	№ напр.	Град. мин	сек	Направ.	Угол	Ср. угол
		3	25 08	02.6
	Л			02.3	2.4
		4	28 55	17.8
3.4				17.6	17.7	3
		4	208 55	17.3			3
	П			17.4	17.4
		3	205 08	01.1
				01.3	1.2	3
						D(Л-П)=	0.9²

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сибирская государственная геодезическая академия

Кафедра высшей геодезии

Лабораторная работа №2

по высшей геодезии и основам КВС

Тема: Изучение и работа с высокоточными нивелирами

Выполнил: Проверил:

Студентка гр. КГ-41

Новосибирск – 2010

Кафедра высшей геодезии

Группа КГ-41

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

по высшей геодезии и основам координатно-временных систем

Бюджет времени: 2 часов

Тема: Изучение и работа с высокоточными нивелирами.

Цель работы: Изучить устройство, поверки и исследования высокоточного

нивелира. Измерить превышение на станции.

Содержание работы

1.  Выполнить внешний осмотр, поверки и регулировки нивелира Н-05.

Научиться брать отсчет по рейке при помощи оптического микрометра.

2. Измерить нивелиром Н-05 превышение на станции.

Контрольные вопросы

4.  Геометрическая схема и основные части высокоточного нивелира.

5.  Основные поверки и исследования высокоточных нивелиров и реек.

6.  Главное условие нивелира.

Литература

1. Яковлев геодезия. –М.: Недра, 1989.

7.  Инструкция по нивелированию I, II, III, IV классов. –М.: Недра,1990.

Составил : ст. преподаватель 10.09.2010.

1.Выполнить внешний осмотр, поверки и регулировки нивелира Н-05.

Научиться брать отсчет по рейке при помощи оптического микрометра.

Поверки нужны для того, чтобы выявить отступления от требований к взаимному расположению осей прибора. Юстировкой устраняют эти отклонения. При исследовании определяют неустранимые отклонения прибора для принятия мер, уменьшающих влияние отклонения на результат.

Поверки и юстсровки нивелира выполняются периодически через каждые 2 – 3 дня работы и после каждого переезда. В состав поверок входит:

1.  Внешний осмотр нивелира. Проверяется исправность всех частей нивелира, действие винтов (зажимного, наводящего, элевационного, подъёмных), качество оптики, работа отсчетного механизма и т. д.

2.  Поверка и регулировка хода подъёмных винтов. Подъёмные винты при плотно завинченном становом винте должны вращаться плавно. Для регулировки хода вывинчивают подъёмные винты настолько, чтобы имеющиеся на их стержнях отверстия установились напротив углублений во внутренней втулке винтов. С помощью шпильки, вставленной в эти углубления, можно повернуть втулку винта и тем самым ослабить или сделать более тугим его ход.

3.  Поверка плавности вращения трубы вокруг вертикальной оси. Если зрительная труба вращается туго вокруг вертикальной оси, то необходимо произвести чистку и смазку оси.

4.  Поверка и исправление установочного уровня. Подъёмными винтами приводят пузырёк круглого уровня в нульпункт и повлрачивают трубу на 180°. Если пузырек отклонился от нуль пункта, то на половину отклонения смещают пузырек исправительными винтами, а в нульпункт приводят подъёмными винтами.

5.  Поверка и исправление установки сетки нитей. Вертикальная нить сетки должна совпадать с изображением нити отвеса. Поверку выполняют с помощью подвешенного в 20 – 25 м отвеса. Исправляют с помощью трёх винтов пластинки, к которой прикреплена сетка нитей.

6.  Поверка и исправление установки цилиндрического уровня (поверка главного условия). Ось цилиндрического уровня и визирная ось трубы должны быть параллельны между собой. Для этого требуется выполнить два условия:

1)  Отвесная плоскость, проходящая через ось уровня, должна быть параллельна отвесной плоскости, проходящей через визирную ось. На расстоянии 50 м от рейки устанавливают нивелир так, чтобы один из подъёмных винтов располагался в створе визирования на рейку. Два других винта займут симметричное положение относительно линии визирования. Нивелир приводят в рабочее положение. Зрительную трубу наводят на рейку. Элевационным винтом совмещают концы пузырька уровня и по средней горизонтальной нити берут отсчет по рейке. Вращая винты расположенные перпендикулярно линии визирования в разные стороны дают боковой наклон нивелиру. Отсчет по рейке должен остаться тем же самым. Зарисовывается положение пузырька уровня. После этого наклоняют нивелир в противоположном направлении. Если концы пузырька уровня не разошлись или разошлись в ту же сторону как было зарисовано, то первое условие выполнено. В противном случае исправление выполняют боковыми исправительными винтами уровня.

2) Проекции на отвесную плоскость оси уровня и визирной оси должны быть взаимно параллельны или пересекаться под углом не более 10² (угол I). На ровной площадке на расстоянии примерно 50 м забивают два костыля (рис. 1).

i

Stgi

i

Stgi

i i

Б2

Д2 Д1

Б1

 

№2

№1

d1 S d2

Рис. 1. Определение угла i

Обозначим их номерами №1 и №2. На продолжении створа за костылём №1 примерно в 5 м устанавливаем нивелир. Берём отсчет по ближней рейке Б1 и берем отсчет по дальней рейке Д1. Устанавливаем нивелир примерно в 5 м за костылем №2. Берем отсчет сначала, не меняя фокусировки, по дальней рейке Д2, а затем по ближней Б2. Из рис. 1. видно, что для определения угла i можно записать следующее равенство

.

Отсюда, раскладывая tgi в ряд и приведя подобные члены, получим

. (1)

Если i²>10², то правильный отсчет для юстировки вычисляем по формуле

. (2)

Необходимо заметить, что в формуле (1.3) отсутствуют расстояния d1 и d2 до ближних реек, поэтому они могут быть не равными. Вследствие того, что S намного больше d2, в выражении (2) d2 можно отбросить.

Правильный отсчет устанавливаем либо оптическим клином, либо элевационным винтом. Если действовали элевационным винтом, то пузырек уровня приводится на середину вертикальными исправительными винтами уровня (предварительно ослабив горизонтальные исправительные винты). Чтобы убедиться в правильности юстировки, поверка выполняется еще один раз.

К основным исследованиям нивелира относятся:

1)  исследование работы механизма, наклоняющего плоскопараллельную пластинку, и определение цены деления отсчетного барабана;

2)  исследование правильности хода фокусирующей линзы нивелира;

3)  определение коэффициента дальномера и асимметрии нитей;

4)  определение цены деления цилиндрического уровня и т. д.

Поверки и исследования нивелирных реек следующие:

1)  определение стрелки прогиба рейки;

2)  поверка правильности нанесения дециметровых делений шкал рейки;

3)  поверка перпендикулярности плоскости пятки к оси рейки и определение разности высот нулей реек;

4)  контрольное определение длины метровых интервалов реек;

5)  поверка правильности устоновки круглого уровня на рейке;

6)  определение разности высот нулей реек;

7)  контрольное определение длины метровых интервалов реек;

8)  поверка правильности устоновки круглого уровня на рейке.

2. Измерить нивелиром Н-05 превышение на станции

В лабораторных условиях измерено превышение нивелиром Н-05 между двумя нивелирными реперами, заложенными в подвале в аудитории 5. Измерения выполнены согласно методики геометрического нивелирования II класса.

Журнал представлен в таблице 1.

Методика нивелирования. Нивелирование II класса выполняется методом совмещения. Уравненное превышение в ходе длиной 1 км определяется со средней квадратической ошибкой не более 0.8 мм, а превышение на станции – 0.3 мм. Нормальная длина визирного луча – 65 м, а при увеличении зрительной трубы не менее 44х – до 75 м. Неравенство расстояний от нивелира до реек на станции – до 1м, накопление по секции не более 2 м. Высота визирного луча над почвой – не менее 0.5 м. При длине визирного луча 30 м и менее высота визирного луча может быть уменьшена до 0.3 м. Последовательность наблюдений на станции в прямом ходе на нечетной станции по схеме Зо-По-Пд-Зд, на четной станции По-Зо-Зд-Пд. В обратном ходе на нечетных станциях – По-Зо-Зд-Пд, на четных – Зо-По-Пд-Зд.

Контроль и допуски. На каждой станции разность превышений, вычисленных по основной и дополнительной шкалам, d=hд-hо не должна быть больше по абсолютной величине 0.7 мм. Для прямого и обратного ходов по каждой секции и по участку вычисляются суммы превышений по станциям. Расхождение этих сумм не должно превышать (5) мм, где L – длина хода в км, при числе станций на 1 км хода до 15 и (6) мм – при n>15.

Таблица 1

Журнал нивелирования II класса

№шт, №реек	Рис.	Дальн. нити		Основная шк.	Дополн. шк.	Контр.
З	П	Р	Б	Р	Б
Рп.1 __1__ 1 - 2 рп.2	10 см	2815	2527	З	31.0	50	90.2	98	59.248
3386	3095	П	28.1	84	87.4	30	59.246
571	572	З-П	+2.9	-34	+2.8	+68	-2
	-1/-1		+2.866		+2.868		-2/-2

Измерение выполнено качественно, так как допуски нивелирования II класса выполнены.