Menu

Измерение расстояний светодальномерами

Установив тумблер контрольного прибора на положение «индикатор резонанса», включают лампы высокочастотного генератора и анодное напряжение. После настройки выходного контура высокочастотного генератора в «резонанс» осуществляемой ручкой производят юстировку прибора.

Проверяют параллельность визирных осей оптических систем и фокусировку приемной трубы.

Особое внимание должно быть уделено поверке калибратора шкалы высокочастотного генератора, для чего, изменяя частоту генератора, прослушивают калибровочные точки, поль-

Рис. 4.10. Светодальномер пользуясь таблицей, выданной заводом-СТ-66 изготовителем. Пользуясь наводящими

винтами светодальномера, добиваются появления в приемнике света наибольшей яркости.

Затем при закрытом поляроиде попеременно изменяют частоту высокочастотного генератора и поляризующего напряжения с тем, чтобы отраженный световой сигнал и остаточный свет были наименьшими; для лучшего устранения остаточного света подбирают соответствующую диафрагму.

Измерение расстояний светодальиомером начинают с записи в специальном бланке (журнале) даты производства работ,условий видимости, температуры воздуха, давления, высоты прибора над точкой стояния и отражателя с точностью до сантиметра, и название измеряемой линии.

Для экономии времени рекомендуется прогрев прибора производить сразу же после установки светодальномера на штативе.

Установив прибор над точкой и приведя его в рабочее положение, просчитывают в диапазоне плавного измерения частоты минимумы, отмечая при этом отсчеты по шкале генератора, затем выбирают те минимумы, по которым будет производиться измерение. Эти минимумы рекомендуется брать не менее четырех при измерении стороны менее 1 км.

Частота одного минимума измеряется в следующем порядке: производят калибровку шкалы по ближайшей к первому минимуму кварцевой точке и записывают отсчет;

пользуясь таблицей калибровочных точек, находят значение ее частоты по записанному отсчету;

переключают кварц на 110 кГц и проверяют отсчет, записанный при первой калибровке;

определяют минимум вращением ручки «частота», производя отсчеты в точках одинаковой освещенности. Таких отсчетов делают четыре, проходя при этом минимум при подходе как слева, так и справа, что уточняет отсчеты. При длине определяемой стороны в 200 м разность отсчетов не должна превышать шести, а при 400 м — не более трех делений шкалы;

по окончании наблюдений минимума вновь производят калибровку шкалы;

наблюдения 2-го, 3-го и 4-го рабочих минимумов производят так же, как и 1-го.

Контролем надежности определения всех четырех минимумов служит получение числа циклов в пределах 0,26 цикла.

Рекомендуется окончательную установку светодальномера производить перед калибровкой шкалы по точкам нулевых биений в 10 кГц и в процессе определения отсчетов рабочих минимумов настройку не производить.

Время наблюдения в приеме, включая калибровку шкалы по точкам нулевых биений в 10 кГц обычно занимают 3—5 мин.

В табл. 4.5 показан порядок наблюдений при измерении линии в 200 м по 4 рабочим минимумам, в последовательности: 1-й — 290 кГц, 2-й — 570 кГц, 3-й — 730 кГц и 4-й — 290 кГц. В таблице числами в скобках показан порядок заполнения журнала для 1-го минимума, причем средние значения отсчетов по шкале генератора из каждого приема записаны до десятых долей, а среднее из всех приемов — до сотых долей. Здесь же приведено и получение методом интерполяции частоты для каждого отнаблюденного рабочего минимума. После записи отсчетов калибровки выведены средние значения.

Для определения расстояния необходимо не менее двух минимумов. Контроль и повышение точности требуют наблюдения большего числа минимумов.

Измеренное светодальиомером расстояние D должно быть исправлено:

за изменение температуры воздуха д JJ 0,0002846k (t — 12") ' 1 "" 1,0002846 + а (/— 12е) '

где а = 0,003665;

за атмосферное давление д _ D 0,0002846 (740— Р) . ~Р 740+ 0,0002846 '

за постоянную поправку светодальномера К — К пр + К отр,

где /(Пр и /(отр — поправки прибора и отражателя определенные на компараторе (базисе, измеренном проволоками) по формуле

К — /^баз /^свет>

средняя квадратическая погрешность этого определения должна быть менее 5 мм.

Поправку за наклон измеренной стороны находят по формуле

Aft = Alft + A2ft,

где

> л2

Alft=—, a A2ft- —.

Светодальномер ТД-2 (рис. 4.11) выполнен Всесоюз-1, ным научно-исследовательским институтом горной геомеханики и маркшейдериого дела (ВНИМИ). В нем модуляция и Ш демодуляция света достигается

Если на выходе оптической системы проходит минимум света, то расстояние вычис-

Рис. 4.11. Светодальномер ТД-2 21 2

Зная скорость света с и частоту модуляции /, можно определить N.

Для точного определения числа волн N необходимо^измерение производить не менее чем на двух частотах и /2, тогда

где n ~ N 2—Nj .

Частоты /1 и /2 определяют по шкале, а величину п получают из наблюдений. Частота модуляции света 14—16 МГц. Оптическая система в светодальномере ТД-2 однотрубная с увеличением 41х.

Поворачивая поляроид п.,, можно регулировать соотношение яркости двух изображений, что делается для более точной фиксации момента уложения числа волн в измеряемой стороне, чем при определении минимума.

Такой способ предложен Ф. П. Носковым, и по сравнению с компенсационным способом экстремума обеспечивает в два раза большую точность.

Интенсивность световых потоков делают равной, плавно изменяя частоту генератора модулирующего напряжения в двух точках равенства — левой и правой (/л и /„) и положение экстремума

по отсчетам шкалы генератора находят /з = /л /п . Наблюдают

четыре минимума по 12 приемов, как по правой, так и по левой точкам.

Шкала генератора разделена на 5000 делений и калибратором частоты /<4 калибруется через 25 кГц точками нулевых биений, прослушиваемых в головные телефоны.

Каждый отражатель для светодальномера ТД-2 состоит из шести трипельпризм.

После установки светодальномера ТД-2 над центром знака и наведения его на отражатель, присоединяют к нему преобразователь, соединенный кабелем с батареей 6 и 12 В. Напряжение батареи в 6В проверяется с помощью стрелки контрольного прибора по красной риске шкалы, а исправляется реостатом с точностью 0,5 деления шкалы. При работах зимой (при отрицательных температурах) включают преобразователь, ускоренный обогрев термостата и ускоренный обогрев конденсатора. Как только заметят растаявший нитробензол, обогрев конденсатора Керра переводят на нормальный, что также делают и после погашения сигнальной лампы с обогревом термостата.

Проверив анодное напряжение и прослушав точки нулевых биений в головные телефоны, устанавливают окуляр в левое положение, включают свет и подправляют наведение на отражатель, введя верхнее изображение отражателя точно в центр верхнего изобра-жателя зазора электродов Керра; это изображение, при параллельности оптических осей светодальномера, должно быть наиболее ярким. Нижнее изображение, при измерении сторон менее 1 км, остается одинаково ярким.

Путем вращения ручки частоты по изменению яркости верхнего изображения отражателя устанавливают наличие модуляции света.

Так же как и в светодальномере СТ-66, во всем диапазоне частот генератора определяют все минимумы яркости верхнего изображения отражателя и останавливаются на двух в первой половине диапазона и двух во второй.

Насадкой с поляроидом и фильтром добиваются, чтобы нижнее изображение было более ярким, чем верхнее. Установив отсчет первого минимума, вращением ручки частоты вправо и влево уравнивают яркость двух изображений, записывая при этом оба отсчета. Разность между отсчетами обычно (при нормальной модуляции) бывает порядка 150—200 делений при измеряемой линии 200 м и 80—100 при 400 м.

Из калибровочной таблицы выбирают четыре калибровочных точки, установив их отсчеты ручкой частоты, корректируют по одной из них частоту генератора до прослушивания точек нулевых биений. Пользуясь точками нулевых биений, определяют отсчеты остальных калибровочных точек, записывая их до 0,1 деления.

Определение левых и правых (от положения минимума) точек равенства яркости изображений во всех 12 приемах производится до целого деления шкалы, и в каждом приеме должно быть взято четыре отсчета.

Отнаблюдав три приема, вращением ручки частоты вновь определяют отсчеты трех калибровочных точек, прослушивая точки нулевых биений. Такие же действия повторяют и по отношению трех остальных выбранных минимумов.

При вычислении измеренной длины необходимо ввести поправки за люфт ручки отсчетов частоты, за уход частоты, за растяжение шкалы, что определяется по отсчетам ближайших калибровочных точек.

Регулярной поверке необходимо подвергать параллельность приемной и передающей оптических осей. Исправление производится при помощи котировочных винтов правого зеркала. При замене 'конденсаторов Керра подбирают их так, чтобы при длине определяемой линии 300 м расстояние между точками равенства световых потоков не было больше 100 делений шкалы генератора.

По исправленным средним отсчетам из калибровочной таблицы выбирают длины волн Я;, соответствующие определяемым минимумам, затем находят число Ni уложившихся волн. Измеренное расстояние D получают умножением Я,- на Ah и вычисляют среднее.

В это расстояние вводят поправки за постоянную прибора и отражателя, за изменение температуры, за атмосферное давление и за приведение к горизонту. Поправку за изменение температуры вычисляют по формуле bt=D- 10~® (f— 20 СС); за атмосферное давление бР = 0,4 D ■ 10 (760 мм рт. ст., или 1013,2 гПа) и за при-

ft2 h4

ведение к горизонту oft= ——(где /г — превышение между

горизонтальной осью прибора и центром отражателя).

До начала и по окончании полевых работ производят эталонирование частоты кварцевого генератора с точностью 0,1 Гц специальным частотомером.

При длине стороны менее 150 м измерение следует производить как разность двух длин, больших 150 м, способом на себя.

В этом случае погрешность определения возрастет и будет равна

Ad = I/Д-Ь. + Д^ = 1 Mddu.

Светодальномер КДГ-3 (рис. 4.12) относится к типу фазовых светодальномеров с фиксированными частотами и фотоэлектрической регистрацией фазы отраженного сигнала. В качестве источника модулированного излучения используется светодиод из арсенида гелия. Для измерения разности фаз применяется фазовращатель.

Светодальномер КДГ-3 устанавливают на штативе уже центрированном при помощи оптического цеитрира и к нему подключают источник питания.

Проверяют ток и наличие модуляции. Необходимые при этом характеристики находят, переключая специальный тестер, причем ток на диоцеизлучателе и фотоумножителе можно отрегулировать.

После контроля электрических цепей производят включение


Рис. 4.12. Светодальномер КДГ-3 Рис. 4.13. Светодальномер МСД-1

приемопередатчика и наведение его на отражатель при помощи специального визира.

Каждый прием включает четыре отсчета по фазовращателю: первый — при положении стрелки амперметра на середине, второй — при повороте ручки начального отсчета на 180" (при этом необходимо, чтобы разность между первым и вторым отсчетом была близка к 180°), третий и четвертый приемы производят аналогично двум первым.

Основным недостатком этого светодальномера является сложность схемы (большое число кварцев; каждая из трех генерируемых частот зависит от двух кварцев, а их в приборе шесть, и каждый из них необходимо эталонировать). Кроме того, не предусмотрен контроль за зарядкой сухой батареи — источника питания прибора. Для подзарядки аккумулятора нужен выпрямитель. Установка прибора по отражателю сложна, а фотоумножитель укреплен ненадежно. Для предотвращения ухода оптической линии с линии визирования механическую устойчивость прибора необходимо повысить.

Светодальномер МСД-1 (рис. 4.13) разработан ВНИМИ п относится к типу фазовых светодальномеров с фиксированными частотами. Фиксация фаз отраженного и опорного сигналов осущест-вляет парафазным методом с помощью фазовращателя в оптической

Фаза

Отсчет, мм

Отсчет, мм

1

288 290

289

730 728

729

2

292 288

290

729

730

729,5

Среднее

Д = /1 — /.,

289,5

Среднее

/х= 289,5 ut = 1000,0

729,2

l\ = 1289,5 /2 = 729,2

Д = 560,3

N= Д : 20= 28,02 = 28 Если Zj, > 1.2, то yvt = Л'2 sA,_ = 1,00Л'г = 29,0000 м 11 = 0,2895 если ly<L, то A'x = Л', + 1 = 29 sjV,= l",02 Л?2 = 28",5600 м /2= 0,7292

Жд. _ + = 29,2895 sN, + l2 = 29,2892

s^p = 29,2894 м

Лдоб = + 150,0000 const = -'- 0,2440 А/ = — 0,0023

s = 179,5357 м

линии. В светодальномере применен полупроводниковый источник.

Светодальномер МСД-1 после его установки при помощи подставки в стандартный трегер над центром пункта и наведения на одно- или двухлинзовый отражатель на жестком центрире подключается к питанию.

На частоте ft производят два отсчета по шкале оптической линии задержки, определяя разность переданного и принятого сигналов.

На частоте [., определяют также два отсчета. При помощи этих отсчетов можно определить измеряемую длину и, таким образом, сделать один прием.

Рис. 4.14. Светодальномер-геодиметр NASM-4B

Записи и вычисления производятся по простой схеме, приведенной в табл. 4.6.

Испытания светодальномера МСД-1, проведенные в октябре 1967 г., показали, что средняя квадратическая погрешность одного измерения, полученная при отклонении от эталона, равна ± 1,3 мм, а вычисленная по внутренней сходимости ±1,1 мм. Среднее отклонение вычисленного числа полуволн от целого числа ± 0,09.

Светодальномер-геодиметр NASM-4B (рис. 4.14) разработан шведским физиком Э. Бергстраидом и относится к све-тодальномерам со стабильной частотой модуляции.

Геодиметр NASM-4B устанавливается на обычном штативе. Ручкой фокусировки 1 (рис. 4.14) по шкалэ 2 устанавливают измеряемое расстояние для того, чтобы получить необходимый угол между оптическими осями передающей и приемной труб.

Производят точную наводку с помощью окуляра 8. Установив отражатель 9 в положение «измерение», поднимают рычаг 10 калибровочной призмы до положения «отражатель» и между электродами конденсатора Керра получают возможность видеть отражатель.

На рис. 4.14 показано два измерительных прибора: нулевой индикатор 5 и контрольный прибор 3 для измерения напряжения подогрева анодного тока высокочастотного усилителя и усилителя па выходе фотоумножителя.

Установив переключатель 4 в положение 1, 2 и 3 ручкой 7, производят установку индикатора на нуль и берут отсчет.

Измерение частоты модуляции делается при помощи переключателя 6. Интенсивность светового потока, поступающего на фотоумножитель, изменяют ручкой 10.

Для определения числа призм на отражателе для измеряемого расстояния рекомендуется пользоваться табл. 4.7.

Вычисление расстояния, измеренного геодиметром NASM-4B, ведется по следующей схеме (табл. 4.8):

1) определяют четыре значения разности фаз при внутренних С и внешних измерениях R для всех трех частот, flt /2 и /3;

2) пользуясь калибровочной таблицей, переводят эти значения в метры;

3) по абсолютным значениям R и С для всех грех частот вычисляют разности t — R—С;

4) по абсолютным значениям L вычисляют разности L2—I. х — А и L:i—L, — В, затем, умножая В на 21, получают приближенное значение расстояния (десятки метров), а умножая А на 400, получают сотни метров е;

5) расстояние D\ вычисляют по формуле

£>; = L1+e-f-F; (4.9)

6) для определения расстояния £>., находят по таблицам поправку К о, и тогда

p't^U&Ki+i + F; (4.10)

7) определение расстояния D-, производят аналогично, путем определения поправки Кя по таблицам, т. е.

D; = L3-i-/<3 + e + (4.11)

8) берут среднее арифметическое из всех трех определений и прибавляют величину 2000 м X п, где п следует знать заранее (т. е. знать приближенно измеряемое расстояние с точностью порядка 1 км).

Отдельная линия измеряется вместе с установкой отражателя и геодиметра в течение 1—1,5 ч.

Порядок записи в журнале определения длины сторон полиго-пометрии 1 разряда, измеренный геодиметром NASM-4B, обработка результатов измерений и вычисление длины этой стороны приведен в табл. 4.9.

Светодальномер - геодиметр АГА-6А и 6В (рис. 4.15) фазового тнпа с фиксированными частотами, в котором впервые измерение фазы осуществляется на низкой частоте.

Система демодуляции в этом приборе позволяет измерять расстояние без калибровочных таблиц.

Наличие диапазонов для измерения малых и больших расстояний позволяет при проложении полигонометрических ходов измерять как стороны хода, так и их замыкающую, т. е. позволяет вводить главные стороны и тем повышать точность полигономет-рического хода.

Расстояния до 1 км измеряют с помощью однопризменного отражателя, причем получают хорошие результаты даже при наличии ухудшенной видимости (дым, пыль и др.).

Порядок записи в журнале и обработка результатов измерений геодиметром 6А и 6В аналогичны записи и обработки определенной

Рис. 4.15. Светодальномер-геодиметр А ГА-6А и 6В

Рис. 4.16. Светодальномер EOS

стороны измеренной геодиметром NASM-4B и приведенной в табл. 4.8.

Светодальномер EOS (рис. 4.16), в котором применен ультразвуковой модулятор света на твердом теле, позволяющий уменьшить потери силы света.

При измерении расстояний светодальиомером EOS подбирают интенсивность светового потока, пропускаемого через серые клинья так, чтобы стрелка контрольного прибора в положениях N и D показывала отсчет не менее 40 делений шкалы (при нормальном положении 70). Если это условие не выполнено, подбирают напряжение от 800 до 1500 В на ФЭУ переключателем Р или регулируют диафрагмы 0,2 или 0,5 мм переключателем В, добиваясь чувствительности стрелки нуль-индикатора в одном из двух положений переключателя М. Накал ламп (6 или 8В) регулируют переключателем L.

Положение 1 или 2 переключателей Р, L, В и М записывают в журнал.

Ручкой гониометра устанавливают стрелку на нуль и берут отсчет по шкале гониометра, определяя величину фазового угла <рх, или ф2. Разность между ними близка к 0,250.

Вращая ручку гониометра и стрелки индикатора по часовой стрелке, отсчитывают первое положение фазы; при вращении их в разные стороны отсчитывают второе положение фазы.

При положении ручки оптического короткозамкнутого контура в D (дистанция) фазовые углы измеряют на отражатель, при положении Т — для внутреннего контура, при этом серым клином стрелку контрольного прибора устанавливают на отсчет 70—80 делений.

Фазовый угол можно определить либо способом без средней величины, либо при помощи средней величины.

Первым способом расстояние определяется по фазовым углам только четвертой частоты /,,. Фазовые углы частот fu /2 и /3 необходимы только для получения целого числа полуволн.

Измерение производят в такой последовательности:

1) при flt /2 и [н последовательно однократно измеряют при положении Т угол ф t и при D угол срх, при D угол ф2 и при Т — угол ф2;

2) для частоты /4 тоже однократно при Т измеряют фх и ф2, а также трехкратно при D углы фх и ф2;

3) для частоты /4 еще раз измеряют при Т углы фх и <р2.

Точность измерения расстояний вычисляют по разностям трехкратно определяемых фаз для частоты /4 при положении D. Полусумма отклонений не должна быть более 0,0021, в противном случае число повторений доводят до четырех.

По второму способу для частоты fx определяют при положении Т один раз фj и при D два раза фх; заканчивают прием при положении Т (один раз).

Контроль точности в одном приеме выполняется по разности

D , D,. H- 0,250

величин_+ ___, определенных из первого и второго

положения фаз, разность не должна быть более 0,0030. Таким образом, средняя квадратическая погрешность измерения каждого фазового угла при одной частоте менее 0,0015.

Аналогичные определения делают при /2, и /4, вычисляя средние значения фазовых углов.

Температуру измеряют термометром до 0,2 °С, как правило, на обоих концах изменение температурной линии, так как на 1 СС дает погрешность в расстоянии, равную AD1 = '±(l,5x X 10~в D). Измерение линии светодальиомером EOS занимает 10—12 мин.

Порядок записи в журнале измерений стороны полигоиометрии светодальиомером EOS, обработка результатов измерений и вычисление длины этой стороны приведены в табл. 4.9; цифрами в скобках показан порядок полевых записей и вычислений:

1) отсчет по фазовращателю при частотеи разности фаз 90° (1). Свет направлен по короткозамкнутому оптическому контуру Г;

2) отсчеты при направлениях света на отражатель D и той же разности фаз (2) и (3);

3) отсчеты при направлении света на отражатель фаз 270° (4) и (5);

4) отсчет по короткозамкнутому оптическому контуру при разности фаз 270° (6).

В том же порядке производятся записи при частотах /2, /3 и после чего прием заканчивается. Полевые отсчеты по фазовращателю контролируют величиной А<с31, вычисляемой в третьей строке отсчетов. При большем отклонении линию нужно измерить заново. Вторым контролем записей служит условие cp,-v<31 (33) — — (34). В начале и конце измерения линии определяют температуру и атмосферное давление.

Далее выполняется обработка журнала. Длина измеренной стороны вычисляется в такой последовательности:

1. Определяют сдвиг фаз ср в делениях барабана (25)-—(52). Поправку Koi (45) — (49) выписывают из паспорта прибора.

2. Для вычисления целого числа полуволн четвертой частоты определяют сдвиг фаз (53) — (56) в делениях шкалы. Масштаб получают по разностям частот и выписывают из паспорта строку bi из данного прибора.

3. По формуле г = Д<рibi получают разность сдвига фаз в метрах (57) — (60) и для упрощения дальнейших вычислений — разность (61) — (63) для (66).

4. Число т получают способом приближений. Зная расстояние s с точностью 1,5 км и масштабы Ьх — 3000 м, Ь2 = 2000 м, Ь3 =

25 м, получают для первого масштаба величину /%, округляя полученный результат до ближайшего целого (64), затем по формуле Be = rtiibi дробной части второго масштаба получают расстояние в первом приближении Ьг = Вх + гх—г2 = Вх Агх (66). Разделив Lx на второй масштаб Ь2, получают число т2 (67) и округляют его до ближайшего целого числа (68).

Подобным же образом определяют т6 для третьего масштаба Ь'3 и щ для полуволн V2 (69) — (76). Все mL (67), (75), (77) и (78) не должны отличаться от целого числа более 0,2 единицы.

5. Исходное расстояние s0 получают по 4-й частоте /4 по формуле ь'0 = яД4/2 + /Я/2 (68). Первое слагаемое (77), второе (60).

6. По исходному расстоянию s0 вычисляют целое число п и дробную часть <р для /3, /2 и /3 частот (79), (81), (83) и (85).

7. Определяют разности на дробной части ср из измерений и по результатам вычислений (80), (84), (84) и (86).

8. Умножив эти разности на полуволны (87), (88), (89), (90), получают отклонения длин сторон, определенных по частоте /4 для flt f2 и /3, так что отклонение от расстояний, полученных по /4, очевидно, будет равно 0, что является контролем вычислений. Максимальный разброс может быть для 200 м не более 0,020 м.

9. Четвертая часть от суммы всех уклонений и будет поправкой 6S к длине s0 (90).

10. Вычисляют поправку за изменение температуры и атмосферное давление (92) на единицу длины

Т = 282,1— |81315--Р— ,

273,15 + t °С 1333,22

где t °С — измеренная температура, Р — измеренное давление в Паскалях, затем вычисляют поправку на всю линию k^ =

= 7V10-6.

Длины сторон, полученные по разным частотам, следующие по fjSo = 199,824 по f,S'Q = 199,826 по f3So = 199,821 и по /4Si = = 199,820.

Светодальномер ЕОК-2000 (рис. 4.17) относится к типу фазовых светодалыюмеров с фиксированными частотами и фотоэлектрической индикацией фазы отраженного сигнала.

Светодальномер ЕОК-2000 позволяет измерять стороны длиной в 2 км в дневное время; имеет массу 12 кг.

Светодальномер ЕОК-2000 относится к точным малым полуавтоматическим светодальномерам с фиксированными частотами и фотоэлектрической индикацией фазы отраженного сигнала.

Для облегчения нахождения отражателя светодальномер имеет излучатель видимого света.

В светодальиомере ЕОК-2000 отсчетное устройство фазовращателя механизировано так, что измеряемая длина определяется простым объединением отсчетов по фазовращателю, полученных на различных частотах модуляции.

Для удобства работы в светодальиомере ЕОК-2000 измерительными волнами служат 10, 100 и 1000 м, причем первая соответствует частоте модуляции 29,871 МГц, две же другие — разностям

Рис. 4.17. Светодальномер ЕОК-2000

а — вид спереди:

1 — круглый уровень, 2 — прибор для контроля напряжения ФЭУ амплитуд сигналов сравнения и измерения, 3 — передвижной выключатель ламп для освещения шкал, 4 — нуль индикатора для компенсации разности фаз сигналов, 5 — искатель для грубого визирования призменного рефлектора, 6 — регулятор яркости освещения перекрестия нитей визирной трубы, 7 — окуляр трубы для точного визирования рефлектора, 8 - позиционный переключатель для выбора частот модуляции, 9 — рукоятка гониометра, 10 — рукоятка зажима для горизонтальной оси, 11 — рукоятка фокусировки визирной трубы, 12 — позиционный переключатель для включения ступенчатого регулирования рабочего напряжения ФЭУ, 13 — рукоятка точного визирования по высоте, 14 — окуляр оптического центрира, 15 — рукоятка точного визирования по азимуту, 16 — кабель питания, 17 — гнезда для укрепления защитной крышки панели управления, 18 — кнопки «О» для стирания фазового индикатора, 19 — фазовый индикатор гониометра с оточенной лупой, 20 — коаксиальный штепсельный элемент для присоединения кабеля питания, 21 — рукоятка зажима вертикальной оси, 22 — винт для подтягивания зажима вертикальной оси, 23 — треножник, 24 — кнопка «П» для перехода на фазовый режим, 25 — позиционный переключатель для перехода от режима визирования с помощью прожектора «/„» к режиму измерения «£>», 26 — позиционный переключатель для выбора режимов контроля напряжения питания «/?>, рабочего напряжения ФЭУ «Р», амплитуды сигнала сравнения «/?» и амплитуды сигнала измерения с нормальной «D,», или повышенной «£>2» чувствительностью нуль-индикатора, 27 — позиционный переключатель для перехода от внутреннего (контрольного) светового контура «7» к внешнему 28 —

рукоятка серого клина для регулирования амплитуды сигнала измерения, 29 — контрольная лампа высоковольтного контура (для ФЭУ), 30 — контрольная лампа низковольтного контура (для 12В), 31 — крышка панели с контрольными лампами и предохранителями;

б — вид сбоку: 32 — отверстия приемопередающих систем для визирования (видимым светом) и измерения (инфракрасным светом)

второй и третьей (f2 = 32,968; f3 = 30,271 МГц) по отношению к первой. Фазовые измерения делаются на частоте 7,5 кГц.

Для определения коротких сторон берут отражатель с одной призмой, для более длинных расстояний — с тремя и девятью три-пельпризмами.

Подготавливают к работе светодальномер следующим образом.

Устанавливают и центрируют светодальномер ЕОК-2000 с помощью подъемных винтов (23) (см. рис. 4.17), круглого уровня 1 и оптического центрира 14, предварительно грубо центрируют нитяным отвесом.

Для контроля после точного центрирования вращают светодальномер вокруг вертикальной оси на 200е; затем снимают с панели управления защитную крышку и привинчивают к кнопкам «0» {18) и «П» (24) спусковые тросики, присоединяют кабель питания (16) коаксиальным штепселям к сопряженному элементу (20) на приборе контактным зажимом «+» к полюсу «+», а контактным зажимом «—» к полюсу «—» батареи 12В.

Включают питание поворотом переключателя для ФЭУ (12) в положение «1» и убеждаются в исправности контуров: лампы (29 и 30) должны гореть.

Поворачивают позиционный переключатель (26) на

«В» заданное показание (2 = 40 ... 90 «Я» » » = 40 ... 80

«Я» » » = 30 ... 100

Грубо визируют рефлектор искателем визирной трубой; при плохой видимости следует повернуть (25) на «L» (прожектор).

Поворачивая переключатели

(28) на «0» (минимальную плотность клина) (27) па «D» (внешний смотровой контур) (26) на «О]» (амплитуду сигнала измерения на 2) (25) на «D» (измерительное измерение),

вращением рукояток 13 и 15 добиваются точного визирования максимального показания прибора (2) или нуль-индикатора. Сильный сигнал ослабляют поворотом переключателя (25) вправо до 60 ... 80 делений шкалы. Слабый сигнал усиливают поворотом регулятора напряжения ФЭУ (12) вправо (лишь по мере надобности!), увеличивая показания нуль-индикатора до ^ 50 делений шкалы.

Поворачивают переключатель (27) на «Г» (калибровочный све товой контур),

переключателем (28) добиваются показания на контрольном приборе 2 — 60 ... 80 делений шкалы.

Переключатель (5) устанавливают в положение 1 (частота модуляции fj). При фазовом режиме 1,

вращением рукоятки (9) необходимо добиться показания «0» на нуль-индикаторе (4).

Нажимом кнопки «П» (24) следует скомпенсировать наполовину показание прибора 2, поворотом рукоятки (9) и, чтобы стереть показание индикатора (19), нажимают кнопку «0» (18).

Поворачивают переключатель (27) на измерительный световой контур «£)».


Рис. 4.19. Светодальномер Рис. 4.20. Отражатель к светодаль-геодиметр 12 номеру геодиметр 12

Поворотом переключателя (28) добиваются на приборе 2 зеленого диапазона или по крайней мере — на шкале 4 показаний 50 делений шкалы,

вращением рукоятки (9) следует скомпенсировать при режиме 1 разность фаз, а нажимом кнопки «К» (24) скомпенсировать наполовину показания нуль-индикатора 4.

Поворотом рукоятки (9) записать показание R индикатора (19) и нажать кнопку «0» (18),

поворачивают переключатель (8) на «2» (частота модуляции /2), вращением рукоятки (9) следует скомпенсировать при режиме 1 разность фаз и записать показание R2 фазового индикатора (19), поворачивают переключатель (8) на «3» (частота модуляции /3), вращением рукоятки (5) следует скомпенсировать при режиме 1 разность фаз и записать показание фазового индикатора (19). Сопряженные отсчеты следует записывать в следующем порядке:

R3 560 R2 42,1 Rx 3,33

Итого: 543,33

В табл. 4.10 цифрами в скобках показаны порядок записей в журнале и обработка результатов измерений.

Отсчеты

0

50

100

150

200

250

 

500

550

600

650

700

750

Поправки, мм

+2,5

+ 1,5

0

-2,0

—2,5

—2,0

Отсчеты

300

350

400

450

500

 

 

800

850

900

950

1000

 

Поправки, мм

—2,0

—0,5

+ 1,5

+2,5

+2,5

 

Светодальномер геодиметр 12 (рис. 4.19) разработан шведским физиком Э. Бергстрандом и относится к свето-дальпомерам со стабильной частотой модуляции.

Этот светодальномер предназначен для измерения сторон длиною до 1700 м; он может быть установлен как на трубе теодолита, что создает возможность измерять им расстояния и угльт, так и (с помощью наклоняющей головки) непосредственно на штативе.

После установки теодолита над точкой и приведение его в рабочее положение наводят трубу теодолита на установленный в конце стороны отражатель (рис. 4.20). Наведение уточняют имеющимся звукосигналом — устройством, служащим как для этой цели, так и как контрольный прибор, указывающий, что получен максимум света от отражателя.

Это возможно потому, что источником света в геодиметре 12 служит иридиево-галлиевый светоиспускающий диод, передающий свет в невидимом для глаза инфракрасном спектре. (Эффективная длина волны света 0,91 мм, модулирующая частота 14,38553 МГц при'поправке за атмосферное давление, равной 0).

Если геодиметр 12 установлен на штативе, грубое наведение на отражатель осуществляется специальной трубой на наклоняющей головке.

Геодиметр 12 имеет встроенную точно определенную калибровочную линию, но которой он перед измерением автоматически калибруется. Поправка за атмосферные условия измерения получается по шкале атмосферных поправок и вводится в прибор, и она учитывается геодиметром 12 автоматически.

С одной призмой следует измерять стороны от 0,2 до 700 м.

С тремя призмами возможно производить измерения от 700 до 1700 м. Если геодиметр 12 точно наведен на отражатель при звуковом сигнале наибольшей силы, стрелка контрольного прибора максимально отклоняется вправо. Громкость звукового сигнала можно регулировать регулятором громкости (VOLUME) (рис. 4.21).

Рис. 4.21. Щиток с регулятором громкости геодиметра 12:

' — грубое наведение, 2 — циферблат прибора, 3 — регулятор громкости, 4 — включение измерения, 5—сигнальный ламповый индикатор, 6—индикатор зарядки аккумулятора, 7 — тумблер, 8 — кнопка включения, 9 — табло

Если работа производится па шумных улицах или заводе, следует пользоваться наушниками или стрелкой контрольного прибора.

В случае, когда светового потока достаточно, в геодиметре 12 загорается сигнальный ламповый индикатор 5 (SIGNAL) (см. рис. 4.21).

Для установки геодиметра 12 на теодолит Theo 010 или Theo 020А необходимо снять размещенный на трубе грубый визир. Установить приспособление, как указывают стрелки (рис. 4.22). При этом не прикреплять выступающий винт до тех пор, пока приспособление не займет надлежащего положения. Направляющую запора поместить на верх правой части теодолита и установить ее.

После этого устанавливают геодиметр, приводят ось вращения теодолита в отвесное положение и наводят пересечение сетки нитей на отражатель. Целесообразно делать первую регулировку на коротком расстоянии 15 м,

Грубая горизонтальная регулировка проводится легким ослаблением пластины С-паза перед прикреплением к ней и нацеливанием геодиметра 12 на отражатель.

Конечная вертикальная установка геодиметра осуществляется посредством регулировки, винтами приспособления.

Горизонтальная окончательная установка осуществляется регулировкой винтов на нижней пластине прибора.

Когда теодолит и геодиметр 12 отрегулированы, аккуратно снимите геодиметр 12 и плотно закрепите пластину С-паза. Снова проверьте регулировку.

Геодиметр должен быть отрегулирован так, чтобы максимальное отклонение стрелки в контрольном устройстве обнаруживалось, когда край сетки нитей теодолита направлен на цель. Это лучше всего делать, наблюдая одинаковые исчезновения сигнала при смещении перекрестия сетки нитей вправо и влево, а также вверх и вниз. Проверить регулировку на больших расстояниях и снова настроить, если необходимо. Перед вертикальной настройкой укрепите три винта, держащих базовую пластину.

Для того чтобы измерить сторону геодиметром 12, необходимо следующее.

1. Подключить аккумулятор, включить тумблер 7 «ON», при этом индикатор зарядки аккумулятора 6 (см. рис. 4.21) ие должен светиться. Если напряжение менее 5,5 В, есть опасение, что сторона будет измерена с большой погрешностью, по в этом случае индикатор 6 будет светиться (менее 5,5 В).

2. Снять значения давления и температуры с барометра и термометра. Определить поправку за эти показания приборов, пользуясь поправочной шкалой, и установить ее на циферблате прибора 2 (см. рис. 4.21).

3. Проверить правильность работы табло при положении переключателя (см. рис. 4.21). В этом случае на табло должно стоять 888 X 888.

4. Проверить, горит ли сигнальный ламповый индикатор 5, свидетельствующий о том, что геодиметр 12 получает достаточно светового потока.

При мигающем индикаторе производить измерения нельзя, следует настроить на сигнал максимальной силы, чтобы получить наиболее точный результат измерения.

При расстояниях менее 100 м прибор наводится на отражатель с погрешностью 2°. В этом случае контрольный прибор будет иметь максимальное отклонение стрелки вправо на большей части отражателя. При менее точном наведении на отражатель результат измерения будет ошибочный.

5. Поставить переключатель в положение «AUTO» и нажать кнопку 8 «START/STOP» (см. рис. 4.21), через 10—15 с на табло 9 появится расстояние, исправленное за атмосферное давление и температуру, если эти данные были введены в геодиметр 12.

Кнопка «START/STOP» должна быть всегда в положении, когда измерение не производится (тумблер 7 должен быть выключен (см. рис. 4.21).

Наименование

СТ-66

ТД-2

КДГ-3

 

Фирма

СССР

СССР

СССР

Частота модуляции, МГц Тип модуляции

Источник света Приемник света Пределы измеряемых расстояний, км: днем ночью

Точность измерения расстояний, мм

Время на измерениях, в минутах

Температурный диапазон в градусах Цельсия Максимальный наклон измеряемой стороны в градусах Потребляемая мощность, Вт

Масса прибора, кг Масса комплекта, кг

20 Ячейка

Лампа на Глаз наС

0,075—2,0 0,085—5,0 10 + 2-10~6D

15—20

—15 до +40

±30

35

11

68

15 Керра

каливания людателя

0,14—4,0 0,14—10 10 + 2- 10_6D

15-20

—20 до +40

±30

80

15 85

30

Светодиод

Свето Фото

0,01—2 10—15- 10-еГ>

10—15 —40 до +50

±15

5

10 48

 

Для получения более точных результатов измерения рекомендуется выполнять в три приема.

Максимальное показание на табло 999,999 м.

Отметим, что аккумулятор заряжается от зарядного устройства АГА, предназначенного для аккумуляторов этого типа, или от любого другого зарядного устройства. Время зарядки при использовании зарядного устройства АГА приблизительно 12 ч, зарядка полностью автоматизирована, и более долгая зарядка не портит аккумулятор.

Емкость аккумулятора при комнатной температуре и полной зарядке 15 А ч. Диапазон рабочих температур: в автоматическом режиме от — 20 до + 50 °С, в следящем режиме от — 20 до + 40 °С. При понижении температуры от / = + 20 °С емкость падает на 1 % на каждые 1/С.

Геодиметр 12 снабжен предохранителем на 4А, находящимся над кабельным вводом. Необходимо следить, чтобы обойма предохранителя была исправной, а капсула не болталась.

Геодиметр 12 имеет предохранительное устройство против смены полярности, которое срабатывает при напряжении, большем 8 В.

При полной зарядке аккумулятора можно произвести 500 измерений при температуре + 20 °С, в автоматическом р е ж и м е с точностью ± 5 мм-£> • Ю-5, в с л е д я щ е м pe

 

МСД-1

NASM-4B

Геодиметр модель АГА-6А

EOS

ЕОК-2000

СССР

Швеция

Швеция

к. цейес (ГДР)

К. Цейсе (ГДР)

 

50

диод

умножитель 0,001—0,3

1 + 1 • ю-ю

5—6 —10 до +40 —45 до -г90

3.5

8.6 27

30

Ячейк

Лампа н Фотоу»

0,015—1 0,015—10 10 + 2-10-«£>

15—20

—40 до +40

±15

70

15 45

30 а Керра

аналивания шожитель

0,015—3 0,015—15 10 + 1 • Ю~Ю

15—20

—40 до +40

—55 до +90

30

16 45

60

Ультразвуковой модулятор Свет Фотоум!

0,02—6 0,02—10 10 + 2-10—с£>

15-20

—35 до -1-40

±20

70

32 70

60

Светодиод

одиод 1ожитель

2,5

10 + 1'51-Щ

5—7

—30 до +45

±40

8

12 19

жиме zt 20-mm-D- Ю-5. Масса прибора (геодиметра 12) 2,8 кг аккумуляторной батареи 5 кг. Прибор работает как в автоматическом (при положении переключателя «AUTO»), так и в следящем режиме (при положении переключателя «TRACKING», при котором светодальномер потребляет больше мощности).

В следящем режиме можно измерить сторону с заданной длиной, если по сигналу наблюдателя рабочий с отражателем будет перемещаться по створу, а наблюдатель 3 раза в секунду будет получать на табло расстояние до рабочего.

Теодолит и геодиметр 12 нельзя переносить на штативе, их нужно переносить только в ящиках.

Если можно жестко (прочно, надежно) укрепить аккумулятор к ножке штатива, то его можно переносить вместе со штативом.

Основные характеристики светодалыюмеров приведены в табл. 4.12.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2664 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5370 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2601 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Мерзлые породы

При понижении температуры влажной пес-чано-глинистой породы ниже 0°С процесс ее промерзания сопровождается льдовыделением, которое существенно зависит от состояния состава породы и режима промерзания. Следовательно, при каждом значении фиксированной отрицательной температуры...

27-09-2011 Просмотров:4262 Электрические и упругие свойства криогенных пород

Гiдродинамiчнi дослiдження негерметичнос…

Гiдродинамiчнi дослiдження, якими розпочинаються роботи з КРС, охоплюють: а) дослiдження мiжколонних газопроявiв; б) випробування експлуатацiйної колони труб на герметичнiсть; в) визначення пропускної здатностi порушень цілісності експлуатаційної колони труб або спецiальних отворiв у колонi...

19-09-2011 Просмотров:4413 Підземний ремонт свердловин

Повітряні лінії електропередач і зв'язку

Лінії електропередач (ЛЕП) розділяються на кабельні (підземні) і повітряні. Кабельні лінії в основному прокладають на забудованих територіях. По повітряних лініях (ВЛ), як правило, передається струм високої напруги на значні відстані. При...

30-05-2011 Просмотров:6189 Інженерна геодезія