Измерение расстояний длиномером
{appbox appstore 560079717}
{appbox appstore 328324143}
{appbox appstore 585027354}
{appbox appstore 474500851}
{appbox appstore 448172248}
{appbox appstore 432887661}
Длиномер АД-1М, являющийся модификацией длиномера АД-1. позволяет определять расстояния с предельной относительной погрешностью не более 1:10 ООО — 1 : 5000 при натяжении проволоки соответственно гирей в 10 кг или динамометром. Он предназначен для линейных измерений в полигонометрических ходах 1 и 2 разрядов, при проложении теодолитных ходов на поверхности, при маркшейдерских и различных топографо-геодезических работах, при разбивках сооружений в местах, где отсутствует интенсивное движение транспорта. Технические характеристики длиномера АД-1М приведены в табл. 4.17.
Таблица 4.17
Рис. 4.38. Измерение расстояний длиномером АД-1М:
1 — штатив, 2 — бобины, 3,7 — передвижные (съемные) концевые шкалки; 4,8 — целики с индексами для отсчетов, 5 — длиномер с двумя фиксаторами и со счетным механизмом (счетчиком и шкалами мерного диска), б — стальная проволока диаметром 0,8 мм, 9 — блок, 10 — гиря, 11, 14раздвижные стойки, 12, 13 — штативы
Измерение расстояния 5 = АВ длиномером АД-1М (рис. 4.38) заключается в определении числа оборотов мерного диска длиномера, прокатываемого по натянутой между концами отрезка АВ, стальной некомпарированной проволоки с закрепленными на ней шкаликами.
В комплект длиномера АД-1М, укладываемого при транспортировке в ящик и в футляр, входят длиномер, бобина с проволокой, две раздвижные стойки со стременем, головка с блоком, две съемные шкалки и гиря или динамометр.
Для измерения расстояния А В (см. рис. 4.38) длиномером АД-1М поступают так:
1) над точками А и В при помощи оптических центриров центрируют штативы с укрепленными на них целиками;
2) на стойке у штатива укрепляют бобину и, придерживая груз, вводят проволоку в длиномер у штатива;
3) над целиками с индексами для отсчетов закрепляют на проволоке подвижные шкалки так, чтобы их нулевые штрихи располагались навстречу один другому;
4) после предварительной прокатки по проволоке между точками А и В длиномера совмещают один из его фиксаторов с нулевым штрихом (с внутренним концом) шкалки и, включив тормозное устройство, производят первый отсчет Nх по шкале мерного диска длиномера;
5) прокатывают от точки А по проволоке к точке В длиномер до совмещения его второго фиксатора с нулевым штрихом шкалки и, включив тормозное устройство, производят второй отсчет N.2 по шкале мерного диска длиномера;
6) производят одновременно (по сигналу) с точностью до мм отсчеты пх по задней и п2 по передней шкалкам;
На этом заканчивается первый п о л у п р и е м измерения.
7) смещают шкалки относительно индексов целиков оптического центрира и производят измерение линии А В в обратном направлении в том же порядке, что составляет второй полуприем.
На этом заканчивается измерение расстояния АВ\ один полный п р и е м состоит из двух полуприемов.
Окончательное значение длины горизонтального проложения s расстояния S, измеренного длиномером, определяют как среднее значение из полуприемов.
s =1 Z (N^-Ni + щ + п2)+С + ASK + AS, + ASn + ASr. (4.16) Р i
Если при измерении расстояния 5 = АВ нулевые штрихи шкалой 3 или 7 совмещать с началом (точкой Л) и с концом (точкой В) или только с одной из них совместить нулевой штрих шкалки, то в этом случае горизонтальное проложение s определяют соответственно по формулам
s = -£ (N2-Nx) + C + A Sk + AS, + ASn + ASr (4.17)
P i
и
s = - f {N2 + N1—n) + C+ASK + ASt+ASll + ASr. (4.18) P i
В формулах (4.17), (4.18) p — число полуприемов, С — постоянная длиномера, равная расстоянию между его фиксаторами; ASK и AS, — поправки соответственно за компарирование и за температуру мерного диска; ASn — поправка за провес стальной проволоки с учетом несимметрии цепной линии и ASr — поправка за наклон измеряемого расстояния.
Поправка за компарирование мерного диска определяется по формуле
ASK ==S(/(—1), (4.19)
где К — коэффициент, представляющий отношение действователь-ной длины компаратора к его длине, измеренной длиномером, устанавливается из компарирования. Для этого не менее чем десятью приемами длиномером измеряют отрезок горизонтальной линии длиной 80—150 м, представляющий полевой компаратор и известный с точностью не ниже 1 : 25 ООО.
При однократном определении длины компаратора и при одинаковой высоте оптических центриров, центрированных над его концами
__ -S — "i — п2 — С — AS„ 20)
N2-N!
Если при измерении компаратора длиномером на обоих его концах использовался только один фиксатор, то в этом случае
N2 - N,
Если при многократном определении длиномером длины компаратора температура t была различная, то в числитель формулы (4.20) вводят поправку ASt для приведения всех результатов к одной температуре, которая и принимается за температуру компари-рования tn.
Повторное компарирование длиномера необходимо производить при замене проволоки и после измерения 30—40 км расстояний.
Пример. Длина компаратора S = 120,818 м, С = 0,202 м, и ASn = 0,008 м. В табл. 4.18 приведены результаты десятикратных измерений длины компаратора длиномером в прямом и обратном направлениях.
Подставляя в формулу (4.20) соответствующие значения, получим для t = 17°
/<" — 120,818 — 0,070 — 0,202 + 0,008 ^ 1 000191' п~ 120,531 " '
W — 120,818 — 0,071 —0,202 + 0,008 _ ^ QQQ207-0 ~ 120,528 ~~ '
*41,000+ °-000191 + °'000207 =1,000199.
При t = 20°
К20 = 1,000199 + 0,000012 (20—17) = 1,000235;
X = Ко — к„ = 1,000207 — 1,000199 = 1,000008.
Контроль
A SK = 121 (1,000235 — 1) = 0,028;
ASt = 0,000012 X 121 (17—20) = —0,004; 5 = 120,000+ (0.531 + 0,528+ 0,070+ 0.07!) +0>2()2 +
+ 0,028—0,004—0,008=120,818 м.
Если инструментальная погрешность длиномера т, оказывающая влияние лишь на разность прямых и обратных измерений, будет т> 1 : 30 000, то в результаты измерений необходимо вводить
поправку: в результаты прямых измерений величину +-^-Snp, а
обратных — величину--- Snp.
Для определения поправки за температуру мерного диска пользуются формулой
ASt = aS(t—t0), (4.22)
где а = 0,000012 — коэффициент линейного расширения стального мерного диска, a t и t0 — соответственно температуры при измерении расстояния и компарирования длиномера. Для определения поправки ASt следует пользоваться табл. 4.19, 4.20.
Поправка за провес проволоки длиномера с учетом асимметрии цепной линии определяется по формуле
Таблица 4.19
Поправки AS, за температуру / диска длиномера АД = Ш, мм
|
*Г*0 |
100 |
200 |
300 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
Г |
1,20 |
2,40 |
3,60 |
0,48 |
0,60 |
0,72 |
0,84 |
0,96 |
1,08 |
|
2 |
2,40 |
4,80 |
7,20 |
0,96 |
1,20 |
1,44 |
1,68 |
1,92 |
2,16 |
|
3 |
3,60 |
7,20 |
10,80 |
1,44 |
1,80 |
2,16 |
2,52 |
2,88 |
3,24 |
|
4 |
4,80 |
9,60 |
14,40 |
1,92 |
2,40 |
2,88 |
3,36 |
3,84 |
4,32 |
|
5 |
6,00 |
12,00 |
18,00 |
2,40 |
3,00 |
3,60 |
4,20 |
4,80 |
5,40 |
|
6° |
7,20 |
14,40 |
21,60 |
2,88 |
3,60 |
4,32 |
5,04 |
5,76 |
6,48 |
|
7 |
8,40 |
16,80 |
25,20 |
3,36 |
4,20 |
5,04 |
5,88 |
6,72 |
7,56 |
|
8 |
9,60 |
19,20 |
28,80 |
3,84 |
4,80 |
5,76 |
6,72 |
7,68 |
8,64 |
|
9 |
10,80 |
21,60 |
32,40 |
4,32 |
5,40 |
6,48 |
7,56 |
8,64 |
9,72 |
|
10 |
12,00 |
24,00 |
36,00 |
4,80 |
6,00 |
7,20 |
8,40 |
9,60 |
10,80 |
|
11° |
13,20 |
26,40 |
39,60 |
5,28 |
6,60 |
7,92 |
9,24 |
10,56 |
11,88 |
|
12 |
14,40 |
28,80 |
43,20 |
5,76 |
7,20 |
8,64 |
10,08 |
11,52 |
12,96 |
|
13 |
15,60 |
31,20 |
46,80 |
6,24 |
7,80. |
9,36 |
10,92 |
12,48 |
14,04 |
|
14 |
16,80 |
33,60 |
50,40 |
6,72 |
8,40 |
10,08 |
11,76 |
13,44 |
15,12 |
|
15 |
18,00 |
36,00 |
54,00 |
7,20 |
9,00 |
10,80 |
12,60 |
14,40 |
16,20 |
|
16° |
19,20 |
38,40 |
57,60 |
7,68 |
9,60 |
11,52 |
13,44 |
15,36 |
17,28 |
|
17 |
20,40 |
40,80 |
61,20 |
8,16 |
10,20 |
12,24 |
14,28 |
16,32 |
18,36 |
|
18 |
21,60 |
43,20 |
64,80 |
8,64 |
10,80 |
12,96 |
15,12 |
17,28 |
19,44 |
|
19 |
22,80 |
45,60 |
68,40 |
9,12 |
11,40 |
13,68 |
15,96 |
18,24 |
20,52 |
|
20 |
24,00 |
48,00 |
72,00 |
9,60 |
12,00 |
14,40 |
16,80 |
19,20 |
21,60 |
Поправки AS,, за провес горизонтально натянутой проволоки АД-1
|
S, м |
Д5П. ММ |
S, м |
ASn. мм |
S» м |
ASn. мм |
S, м |
ASn. ММ |
S, м |
ASn. мм |
|
50 |
0,4 |
125 |
5,6 |
197 |
22,0 |
243 |
41,2 |
290 |
70,1 |
|
55 |
0,5 |
130 |
6,3 |
200 |
23,0 |
247 |
43,3 |
293 |
72,3 |
|
60 |
0,6 |
135 |
7,1 |
203 |
24,0 |
250 |
44,9 |
297 |
75,3 |
|
65 |
0,8 |
140 |
7,9 |
207 |
25,5 |
253 |
46,6 |
300 |
77,6 |
|
70 |
1,0 |
145 |
8,8 |
210 |
26,6 |
257 |
48,8 |
305 |
81,6 |
|
75 |
1,2 |
150 |
9,7 |
213 |
27,8 |
260 |
50,3 |
310 |
85,6 |
|
80 |
1,5 |
155 |
10,7 |
217 |
29,4 |
263 |
52,3 |
315 |
89,9 |
|
85 |
1,8 |
160 |
11,8 |
220 |
30,6 |
267 |
54,7 |
320 |
94,2 |
|
90 |
2,1 |
165 |
12,9 |
223 |
31,9 |
270 |
56,6 |
325 |
98,7 |
|
95 |
2,5 |
170 |
14.1 |
227 |
33,6 |
273 |
58,5 |
330 |
103,3 |
|
100 |
2,9 |
175 |
15,4 |
230 |
35,0 |
277 |
61,1 |
335 |
108,1 |
|
105 |
3,3 |
180 |
16,8 |
233 |
36,4 |
280 |
63,1 |
340 |
113,0 |
|
110 |
3,8 |
185 |
18,2 |
237 |
38,3 |
283 |
65,2 |
345 |
118,0 |
|
115 |
4,4 |
190 |
19,7 |
240 |
39,7 |
287 |
68,0 |
350 |
123,3 |
|
120 |
5,0 |
195 |
21,3 |
|
|
|
|
|
AS,, = — Д/> cos2 v. (4.23)
где Afr —--—поправка за провес натянутой между двумя
смежными штативами проволоки; v — угол наклона хорды; q = = 0,00394 кг/м — вес погонного метра стальной проволоки диаметром 0,8 мм, а р — вес груза, использованного для натяжения проволоки при измерении расстояния S. Поправка AS,, при натяжении гирей в 10 кг стальной проволоки диаметром 0,8 мм определяется по табл. 4.20) по аргументу 5. Эта поправка учитывается только в том случае, когда измеряемое длиномером расстояние S превышает размеры при углах наклона, приведенных в табл. 4.21.
Поправка за наклон измеряемого расстояния S к горизонту
ASr = — 2S sin2 — или 5Г=--—----—, (4.24)
2 2 S 8S3
где v — угол наклона S измеряемый с погрешностью не более 30", a h — превышение между конечными его точками, определяемые с помощью нивелира или теодолита. При определении поправки ASr пользуются таблицами.
Таблица 4.21
|
S, м> |
280 |
250 |
225 |
205 |
190 |
180 |
165 |
155 |
145 |
140 |
135 |
|
V> |
5° |
6° |
7° |
8° |
9° |
10° |
11° |
12° |
13° |
14° |
15° |
|
Расстояние |
АВ |
CD |
||
|
Измерения |
Прямое |
Обратное |
Прямое |
Обратное |
|
t°С средняя |
23,0 |
20,4 |
26,0 |
22,0 |
|
V |
+0°23,0 |
—0°16,2 |
+0°29,2 |
—0°24,5 |
|
S, мм С, мм A Sr, мм AS/, мм ASn, мм ASK, мм |
263 979,2 4-202,0 —5,9 +9,5 —22,3 —52,8 |
263 976,2 +202,0 —2,9 + 1,3 —13,4 —52,8 |
234 359,2 +202,0 —8,5 + 16,9 -9,1 —46,9 |
234 361,5 +202,0 —6,0 +5,6 —11,3 —46,9 |
|
Snp, So6, мм |
264 109,7 |
264 110,9 |
234 513,6 |
234 504,9 |
|
Sep, м |
264,110 |
234,509 |
||
Вычисление расстояний, измеряемых длиномером АД-1М, производится по форме, представленной в табл. 4.22.
Оценку точности результатов измерений длиномером производят по разности между вычисленными их значениями из полуприемов без введения в них поправок А5Г за наклон. При этом для вычисления расстояний для каждого полуприема пользуются формулой
S^Nz—Ny + ih + tiz. (4.25)
где Nt и N2 — отсчеты по длиномеру, произведенные до и после проката мерного диска, а пг и п2 — отсчеты по шкалам.
При измерении расстояния длиномером АД-1М, кроме его полного комплекта, необходимо иметь оптические центриры или заменяющие их устройства для центрировки шкалок 3 и 7 (см. рис. 4.38), теодолит для измерения углов наклона или нивелир с рейками для определения превышений, рулетку для измерения высоты прибора, термометр-пращ, шнур для прокатки диска и 1—2 штатива для поддержания проволоки, если 5 превышает 200 м.
Если при измерении расстояния натянутая проволока длиномера коснется почвы (тротуара), то в этом случае расстояние S разбивают на секции, пользуясь промежуточными штативами, установленными в створе с отклонением от него не более 1 : 500 его длины. В этом случае поправка ASn за провес проволоки определяется для каждой секции, для чего во время прокаток длиномера производят против промежуточных штативов отсчеты по прибору с точностью до 0,1 м.
При измерении расстояний, пересекающих овраги, крутые склоны, заболоченные участки и другие препятствия, затрудняющие проход вдоль натянутой проволоки, а также и расстояний до точек, закрепленных на различных сооружениях в городах и на строительных площадках, прокатка мерного диска производится с помощью шнура, прикрепляемого к скобе мерного диска. При измерении расстояний через водные пространства возможно погружение длиномера в воду.
При измерении расстояний длиномером должна использоваться та проволока, которая участвовала при компарировании мерного диска. При замене проволоки компарирование мерного диска производится вновь.
Перед измерением расстояний отсчет длиномера следует поставить на близкий к 500 м, чтобы при прокатке мерного диска показания его счетчика не переходили пулевой отсчет.
При снятии показаний с прибора миллиметры и сантиметры от-считываются по круговой шкале, а дециметры и метры и их десятки и сотни — по счетчику длиномера.