Шевченко Т.Г., Мороз О.І., Тревого І.С. Геодезичні прилади

Подождите немного. Документ загружается.

300

Нівеліри

Бі№ 20, Оі№ 21, ОІМ22; Ьеіса - НА 2002, ОД 3003; ОКА 10,

ООДОЗ; 8ргіпІег 100 (100 М); Зргіп1ег200 (100 М); Зоккіа -

80Ь 30 та інші. За точністю цифрові нівеліри можна характе-

ризувати як високоточні та точні. У табл. 7.6 наведено деякі

технічні дані високоточних цифрових нівелірів Оі№ 12 і ОКА 03.

Таблиця 7.6

Технічна характеристика високоточних цифрових нівелірів

12 і БОД 03

Оі№ 12 ООД 03

1 2

Середня квадратична похибка

визначення перевищення на 1 км

подвійного ходу, мм

Електронні вимірювання:

відлічуванням інварної кодової рейки 0,3

0,3

відлічуванням складаної кодової

рейки

1,0

Візуальне відлічування складаної

рейки

1,5

2,0

Віддаль нівелювання, м:

Електронні вимірювання:

інварна кодова рейка

1,5...100 1,8...110

складана кодова рейка 1,5...100 1,8...110

візуальне відлічування

від 1,3

від 0,6

Точність вимірювання віддалей:

довжин плечей нівелювання, мм:

інварна кодова рейка

3...5 мм

на 10 м

складана кодова рейка

Точність відлічування електронного

вимірювання, мм:

перевищень

0,01

довжин плечей нівелювання 1,0

1,0

Нівеліри

301

Продовження табл. 7.6

Час електронного відлічування

рейки,с

Збільшення зорової труби, крат

Світловий діаметр об'єктива, мм

Поле зору на 100 м (кут поля зору), м

2,2

3,5

Діапазон дії компенсатора

15' 10'

Похибка приведення лінії візування у

горизонтальний стан

0,2" 0,2"

Ціна поділки встанівного

(сферичного) рівня

10' 8'

Горизонтальний круг:

ціна поділки 1 гон/1° 1 гон/1"

точність відлічування

0,1 гон/0,1"

0,1 гон/0,1°

Маса, кг 2,8

2,5

Очевидно, що сучасні високоточні цифрові нівеліри різних

фірм, наприклад, Бі№ 12 (рис. 7.12) і БИА 03 (рис. 7.13) за

своїми технічними можливостями незначно поступаються один

одному.

Рис. 7.12. Високоточний нівелір О/М 12

302

Нівеліри

Рис. 7.13. Високоточний нівелір ОИА 03

Нівелір Оі№ 12 є дещо модифікованою моделлю нівеліра

Оі№ 10 (ТНІМі 11) і практично збігається з ними за технічними

даними. Оптично-механічну схему електронного нівеліра Бі№ 10

наведено на рис. 4.16.

Високоточні цифрові нівеліри Оі№ 12 (Оі№ 10, Оі№ 11) і

ОИА 03 слугують для нівелювання І і II класу, а також для

прецизійних інженерно-геодезичних вимірювань. Крім стандарт-

них для цифрових нівелірів режимів роботи програмне забез-

печення нівелірів Оі№ 12 і ОІМі 12Т передбачає можливість

зрівноваження результатів вимірювань. Нівелір Оі№ 12Т

(Бі№ 1ІТ) від цифрових нівелірів такого самого класу відріз-

няється тим, що ним можна визначати координати точок ніве-

лювання, тобто працювати у режимі тахеометра. Коли Бі№ 12Т

працює як тахеометр, точність вимірювання ним віддалей у разі

застосування інварної кодової рейки становить 0,50x0,01 м, а

складаної кодової - 1,00x0,01 м (О-віддаль від нівеліра до

рейки). Час фіксування кутового вимірювання - 0,3 секунди.

Відмінною рисою приладів Оі№ 10, ОІ№11, ОіІЧіПТ,

Оі№ 12 і ОіМі 12Т є можливість запису результатів вимірювань

та опрацювання їх у карті пам'яті РСМІА ємністю від 256 КВ до

8 МВ.

Нівеліри

303

Цифрові нівеліри Бі№20, Ві№ 22, КА 2002, БМА10,

80Ь 30 за стандартами оптичних нівелірів можна характеризу-

вати як точні. Деякі технічні дані нівелірів 22, ОИА 2002 та

80Ь 30 наведено у табл. 7.7.

Таблиця 7.7

Технічна характеристика

цифрових нівелірів БіІЧі 22, ^NА 10 та 8БЬ ЗО

Рі№ 22

ОИА 10

ЗОЬ 30

2 3 4

Середня квадратична похибка

визначення перевищення на 1 км

подвійного ходу, мм

Електронні вимірювання:

відлічуванням інварної кодової

рейки

0,7 0,9

відлічуванням фібергласової

кодової рейки

1,0

відлічуванням складаної кодової

рейки

1,3

1,5

Візуальне відлічування складаної

рейки

2,0 2,0

1,0

Віддаль нівелювання, м:

інварна кодова рейка 1,5...100 1,8...110

фібергласова кодова рейка 1,6...100

складана кодова рейка

1,5...100 1,8...110

Візуальне відлічування, м

від 1,3

від 0,6

від 1,5

Точність вимірювання віддалей:

довжин течей нівелювання, мм:

інварна кодова рейка 25

3...5 мм

на 10 м

фібергласова кодова рейка

До 10 м

10 мм

10..,50 м

\%Т>

> 50 м

0,2% Р

304 Нівеліри

Продовження табл. 7.7

складана кодова рейка

ЗО

Точність відлічування

електронного вимірювання, мм:

перевищень

0,1

0,1 0,1

довжин плечей нівелювання 1,0 1,0 1,0

Час електронного відлічування

рейки, с

3 3

Збільшення зорової труби, крат

Світловий діаметр об'єктива, мм

40 36 45

Поле зору на 100 м (кут поля

зору), м

2,2 3,5

1°20'

Діапазон дії компенсатора

15'

10' 15'

Похибка приведення лінії

візування у горизонтальний стан

0,5" 0,8"

0,5"

Ціна поділки встанівного

(сферичного) рівня

10' 8'

10'

Горизонтальний круг:

ціна поділки

1 гон/і" 1 гон/1

1°

точність відлічування

0,1

гон/0,1

0,1

гон/ОД

0,1°

Маса, кг

2,8 2,5 2,4

Названі точними цифрові нівеліри, деякі технічні дані яких

наведено у табл. 7.7, як і високоточні, за основними показниками

неістотно відрізняються один від одного. Проте, звичайно, кожна

з моделей має певні відмінності. Зокрема, в Бі№ 22 є можливість

записування даних у внутрішню пам'ять приладу, що має ємність

у 2200 рядків і якої достатньо для розв'язування різноманітних

задач.

Комплект нівеліра 80Ь 30 (рис. 7.14), який також має

внутрішню пам'ять, обладнано фібергласовою рейкою, що

відчутно не позначилося на точності вимірювань.

Нівеліри 305

Рис. 7.14. Цифровий нівелір ЗОІЗО

За рекомендаціями фірми-виробника надійність та точність

вимірювань не погіршується за несприятливих умов нівелювання,

а саме: нерівномірного освітлення; руху шарів повітря; вібрації.

Компенсатор нівеліра, який має магнітний демпфер, стійкий до

ударів. Нівелір виконано у вологоводостійкому варіанті. Про-

грамне забезпечення нівеліра ЖЬ 30 здебільшого збігається із

забезпеченням двох згаданих поряд з ним моделей.

7.3. Лазерні нівеліри

Властивості лазерних випромінювачів, які застосовуються

у лазерних геодезичних приладах, і, зокрема у нівелірах, описані

у розділі 6.4. Дещо умовно можна розрізнити чотири види

лазерних нівелірів. Перший з них - це власне традиційні оптичні

нівеліри з лазерними насадками. У другому виді лазер і зорова

груба розташовані в одному корпусі. Вісь лазерного випроміню-

вання паралельна до візирної осі зорової труби, але не суміщена з

нею. Паралельне розташування візирної осі та осі лазерного

випромінювання є істотним недоліком конструкції лазерного

нівеліра цього виду. Паралельність двох згаданих осей дово-

диться контролювати під час вимірювань і вводити поправки у

їхні результати. Це є додатковим джерелом похибок.

306 Нівеліри

У третьому виді приладів - колімаційного типу цей основ-

ний недолік попереднього виду подолано. На рис. 7.15 подано

принципову схему лазерного нівеліра колімаційного типу.

Рис. 7.15. Принципова схема лазерного нівеліра колімаційного типу:

1 - об'єктив коліматора; 2 - гвинт фокусувального пристрою;

З - окуляр; 4 - лазер; 5 - елеваційний пристрій; 6 - підставка з

підіймальними гвинтами; 7 - гвинт пристрою відхилення променя;

8 - циліндричний рівень

Для наведення приладу на візирну ціль в оптичний канал

гвинтом 7 вводять пристрій відхилення променя, який передає

зображення цілі у поле зору окуляра. Після наведення на ціль

пристрій відхилення променя виводять з оптичного каналу і

промінь лазера скеровується об'єктивом 1 на візирну ціль. Для

виведення лазера у горизонтальний стан слугує рівень 8. Прилад

з достатньою мобільністю задає як візуальний, так і лазерний

опорний промінь. Для скерування променя лазера у різних

напрямках його устатковують різноманітними насадками.

Для інженерно-геодезичних вимірювань, зокрема у будів-

ництві, широко застосовують лазерні нівеліри, в яких дзеркальні

або призмові сканувальні системи розгортають лазерний промінь

у площину. Часто для цього використовують пентапризму, що

обертається. Спроби створити багатофункціональний прилад,

яким одночасно можна контролювати прямолінійність, а також

відхилення від площини та прямовисності, привели до появи при-

ладу ЛАГ (СРСР), принципову схему якого подано на рис. 7.16.

Нівеліри

307

Рис. 7.16. Принципова схема багатофункціонального лазерного

юистрою типу ЛАГ:

- підставка; 2 - елеваційний гвинт; 3 - окуляр;

4 - оптична система розгортки лазерного променя у площину;

5 - гнучкий привід; 6 - осьова система; 7 - вертикальна оптична

система (зорова труба), що скеровує випромінювання лазера до

системи розгортки; 8 - горизонтальна оптична система (зорова

труба), що формує горизонтальний промінь; 9 - світлорозподільний

пемент; 10 - вертикальна осьова система; 11 - перехідник; 12-лазер

308

Нівеліри

Блок-схема його містить лазерний випромінювач, оптичну

систему, пристрій розгортай лазерного променя у площину та

візуальний або фотоелектричний реєструвальний пристрій.

Горизонтальну площину "П" створює пентапризма 4, що

обертається у осьовій системі 6 гнучким приводом 5 від елект-

родвигуна постійного струму. До верхньої відбивної грані

пентапризми, що зроблена напівпрозорою, приклеєно оптичний

клин так, що разом з пентапризмою вони утворюють плоско-

паралельну платівку. Лазерний промінь, пройшовши вертикальну

оптичну систему 7 із світлорозподільним елементом 9, доходить

до напівпрозорої грані пентапризми 4. Частина променя, що

відбилася цією гранню, утворює лазерну площину пентапризмою,

що обертається. Частина променя, що проходить пентапризму з

клином як плоскопаралельну платівку, поширюється у напрямку

"В" вертикально (прямовисно) вгору.

Частина лазерного променя, проходячи світлорозподільний

елемент 9, відбивається ним і горизонтальною оптичною системою

8 як пряма лінія скеровується у горизонтальному напрямку "Г".

Загальний окуляр 3 дає змогу розглядати слід опорної

горизонтальної лінії "Г", слід лазерної площини "П" та слід

вертикально спрямованого променя. Горизонтальний промінь та

площину, у яку розгорнуто лазерний промінь, приводять у

горизонтальний стан за допомогою двох контактних цилінд-

ричних рівнів, що розташовані перпендикулярно один до одного.

Пристрій юстують, перемішуючи світлорозподільний елемент 9,

а також елеваційним гвинтом 2.

Лазерні нівеліри, що будують горизонтальні площини,

випускають численні фірми, а саме: ТгішЬ1е-2еІ58, УОМЗ, 8оккіа

та інші. Дві перші із згаданих фірм називають їх лазерними

нівелірами, наприклад, деякі з них ІН52ХЬ (8рес(та), Ріш

(8ресіга), НЛ-20К НЛ30. Фірма 8оккіа випускає їх під назвою

лазерних побудовувачів площин, наприклад, ЬР ЗО, ГР 31 або

горизонтальними чи вертикально-горизонтальними плануваль-

никами такими, наприклад, як А 410 К., ЬУ-205, ЕАОЬ-2ЕЬ та

інші.

Нівеліри 309

Лазерний нівелір-автомат НЛ-20К (рис. 7 Л7) створює

видиму горизонтальну площину розгорнутим лазерним променем

і застосовується у будівництві; для розмічування ділянок;

встановлення обладнання; під час виконання вишукувань та у

землевпорядкуванні.

Рис. 7.17. Лазерний нівелір НЛ-20К

Рис. 7.18. Будівельний лазерний нівелір НЛЗО