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

Подождите немного. Документ загружается.

370

'Гахеометри

і кіпрегелі 370

У зоровій трубі тахеометра об'єктив 6, фокусувальний

компонент 11 і поворотна призма 13 формують зображення цілі у

площині номограмного круга 14. Далі зображення цілі із

номограмними кривими через призму 20 і мікрооб'єктив 19 приз-

мою 18 скеровується у площину сітки ниток 17. Його розгля-

дають через окуляр 16.

Оптичні системи відлічування горизонтального і верти-

кального кругів мають незалежні оптичні канали. Обидва куто-

мірні круги освітлює дзеркало 27. Частину потоку світла призми

29 і 32 скеровують до горизонтального круга 31. Об'єктив

горизонтального круга 30 формує зображення круга у площині

шкали 22, передавши його туди за допомогою призм повертання

26 і 23. Другу частину потоку світла призма 7 скеровує через

вертикальний круг 8. Призма 25 повертає зображення вертикаль-

ного круга до об'єктива 9, який формує його у площині шкали 22,

передавши його туди за допомогою призми 24. Зображення обох

кругів і шкал мікроскопа призма 10 скеровує до об'єктива

мікроскопа 12. Його розглядають через окуляр мікроскопа 15.

У модифікованому варіанті тахеометра ОаШаОЮВ за-

стосована зорова труба із двома швидкостями фокусування, а

також грубе та точне наведення зорової труби на ціль. Крім

описаних, на геодезичному виробництві можуть експлуатуватися

номограмні тахеометри інших фірм, наприклад, РОС (\Уі1сі).

9.2. Номограмні кіпрегелі

Для мензульного знімання у вітчизняному виробництві

найчастіше застосовують мензульний комплект з номограмним

кіпрегелем КП (СРСР, УОМЗ, РФ) на рис. 9.4, 1-об'єктив

зорової труби; 2 - корпус (кожух) вертикального круга; 3 -

колонка; 4 - орієнтир-бусоль; 5 - шарніри лінійки; 6 - механізм

наколювання точок; 7 - мензульна дошка; 8 - підставка з диском;

9-навідний гвинт; 10-штатив; 11-становий гвинт; 12-

підіймальні гвинти; 13-заслінка; 14-масштабна лінійка; 15-

лінійка рухома; 16 - лінійка основна; 17 - виправний гвинт рівня

'Гахеометри

і кіпрегелі 371

лінійки кіпрегеля; 18 - рівень на лінійці кіпрегеля; 19 - обертовий

окуляр зорової труби; 20-корпус; 21-кришка; 22-закріпний

гвинт зорової труби; 23 - навідний гвинт зорової труби; 24 -

дзеркало рівня труби; 25 - гвинт рівня вертикального круга; 26 -

фокусувальний гвинт; 27 - візир зорової труби.

Кіпрегель КН устаткований апохроматичною зоровою

грубою, яка формує пряме зображення цілі. Закріпний 22 та

иавідний 23 гвинти зорової труби мають співвісну конструкцію.

Між навідним гвинтом 23 та гвинтом рівня 25 розташований

рівень вертикального круга. Виправний гвинт цього рівня

встановлено у торці гвинта 25 під ковпачком. Вертикальний круг

розміщено у корпусі 2. Під час обертання зорової труби круг

<алишається нерухомим. Корпус 2 обертається разом з трубою.

Верхня частина кіпрегеля з'єднана з основною лінійкою 16

колонкою 3. До основної лінійки шарнірами 5 під'єднана до-

чаткова лінійка 15, яка рухається плоскопаралельно. Кіпрегель

пересувається по дошці мензули.

Рис. 9.4. Номограмний кіпрегель КН у комплекті

з полегшеною мензулою

372

'Гахеометри

і кіпрегелі 372

Оптична схема кіпрегеля КН, подана на рис. 9.5, містить

об'єктив (лінзи 1...4) і фокусувальний компонент 5. Після зміни

напрямку променя призмою 6 телеоб'єктив формує зображення

рейки у площині номограмних кривих на вертикальному крузі 17.

Рис. 9.5. Оптична схема кіпрегеля КН:

шлях променів через номограмний круг

1...4- лінзи об'єктива; 5 - фокусувальний компонент; 6,7 - призми

поворотні; 8 - обертовий окуляр; 9 - напівпентапризма; 10 - сітка

ниток; 11...14- оптичні деталі поворотної системи; 15 - призма;

16 - лінза-колектив; 17- номограмний круг

Зображення рейки із зображенням номограмних кривих і

штрихів вертикального круга системою призм та лінз

15...

подається до призми 7, а далі у площину сітки ниток 10. Обер-

товий окуляр 8 устаткований напівпентапризмою 9.

Деякі технічні дані номограмних кіпрегелів КН та РК-1

(\¥і1сі) наведено у табл. 9.2.

Таблиця 9.2

Технічна характеристика

номограмних кіпрегелів КН та РК-1

КН РК-1

2 3

Збільшення зорової труби, крат

Світловий діаметр об'єктива, мм

40 40

Фокусна віддаль, мм

251

372 'Гахеометри і кіпрегелі 373

Продовження табл. 9.2

1 2

Довжина зорової труби, мм

230 195

Найменша віддаль візування, м 5 2,4

Діаметр вертикального круга, мм

80 76

Ціна поділки вертикального круга

5' 10'

Ціна поділки рівня:

алідади горизонтального кута

30"

лінійки

60"

120"

труби

30"

Коефіцієнти кривих і похибки на 100 м:

віддалей, см 100, 200/20 100, 200/20

перевищень, см

10, 20,

100/3

20, 50,

100/5

Маса, кг:

приладу 3 2,5

мензули з плашетом 5 1,5+5

Очевидно, що номограмні кіпрегелі різних фірм за основ-

ними технічними даними (табл. 9.2) ненабагато відрізняються

один від одного.

9.3. Електронні тахеометри

Появі електронних тахеометрів передувало створення та

удосконалення електронних теодолітів і топографічних світло-

віддалемірів. Ще донедавна існували два напрямки розвитку

електронних тахеометрів. Це електронно-оптичні тахеометри, в

яких передбачено візуальне відлічування кутомірних кругів і

автоматичне вимірювання віддалей (їх інколи називають 8еті-

Іоіаі Зіаііоп) і електронні тахеометри, що мають автоматичну

реєстрацію кутових і лінійних вимірювань (Тоїаі 8іа1іоп). Осно-

вою останніх є електронний теодоліт. У наш час електронно-

оптичні тахеометри поступилися досконалішим електронним

тахеометрам.

372

'Гахеометри

і кіпрегелі 374

Найпростіший електронно-оптичний тахеометр є оптичним

теодолітом, який обладнаний віддалемірною насадкою. Для

відображення результатів вимірювань, занесення їх у пам'ять

накопичувача, а також їхнього опрацювання ЕОМ викорис-

товують клавіатуру віддалеміра і відповідні приставки.

9.3.1. Електронно-оптичні тахеометри

З електронно-оптичних тахеометрів в Україні найвідо-

міший Та 5 (СРСР, УОМЗ) і ЕОТ 2000 (Сагі 2еІ88 Іепа).

Деякі технічні дані тахеометрів Та 5 і ЕОТ 2000 подано у

табл. 9.3.

Таблиця 9.3

Технічні характеристики тахеометрів Та 5 і ЕОТ 2000

Та 5 ЕОТ 2000

Збільшення зорової труби, крат

Світловий діаметр об'єктива, мм

35 40

Середня квадратична похибка

вимірювання:

горизонтального кута

6" 1,5"

вертикального кута

11"

1,5"

довжини лінії, мм

20 20

Діаметр круга:

горизонтального 95

вертикального 70

Діапазон дії віддалемірної частини, м

2...2000 0,2...3000

Ціна поділки циліндричного рівня

алідади

30" 20"

Компенсатор вертикального круга:

діапазон дії

3,5' 4'

похибка компенсації

час вимірювання, с

<20

Маса, кг:

тахеометра

7,8

10,5

блока живлення

3,8

372

'Гахеометри

і кіпрегелі

375

Тахеометр Та 5 має кутомірну частину, що виготовлена на

базі номограмного тахеометра Та Н (теодоліта 2Т5К), віддале-

мірну частину на базі світловіддалеміра СТ5 (СРСР, РФ) та

мікро-ЕОМ.

Зорова труба тахеометра коаксіального типу суміщає функ-

ції зорової труби теодоліта та труби прийомогіередавача світло-

віддалеміра. Механічна та кутомірна частина приладу функціо-

нують як відповідні частини тахеометра Та Н і теодоліта 2Т5К.

Функціональна схема тахеометра конструктивно втілена в

одному цілісному приладі у вигляді кутомірної та віддалемірної

частини і мікро-ЕОМ. ЕОМ із відповідною клавіатурою має вихід

на зовнішній реєструвальний пристрій. Відповідно до програм-

ного забезпечення автоматично реєструють виміряну похилу від-

даль, а інформацію про виміряні кути вводять згаданою клавіа-

турою. Програмне забезпечення дає змогу визначити горизон-

тальні прокладення, перевищення, прирости координат і зенітні

віддалі.

Тахеометр ЕОТ 2000 був свого часу найпоширенішим.

Основу кутомірного блока тахеометра ЕОТ 2000 становить тео-

доліт ТЬеоОЮА (Сагі 2еІ8$ Іепа), обладнаний компенсатором

вертикального круга, який має точність вимірювання кутів 1,5".

Віддалемірний блок забезпечує автоматичне вимірювання

віддалей із середньою квадратичною похибкою до 10 мм на

віддалі від 0,2 до 3000 м. Віддалемірною частиною керує мікро-

процесор, який виконує деякі обчислення, а також накопичує

результати вимірювань. Дані для обчислень вводять клавіатурою

пульта керування тахеометра. На табло можна вивести похилу

віддаль, її горизонтальне прокладення, перевищення із ураху-

ванням кривини Землі, висоту точки стояння відбивача, а також

середнє значення вимірювань зенітної віддалі. Всі розрахунки

виконують з урахуванням метеорологічних і приладових поп-

равок, а також поправки за місце зеніту. Із під'єднаним зовніш-

німи накопичувачем можна реєструвати результати вимірювань

376 Тахеометри і кіпрегелі

на 700-1500 пунктах. Зорова труба тахеометра коаксіального

типу слугує для візування, передавання і прийому світлового

променя віддалеміра.

Крім описаних приладів, електронно-оптичні тахеометри

виготовляли відомі фірми Швейцарії, Швеції та інших країн.

9.3.2. Електронні тахеометри

Електронним тахеометрам (Тоїаі Зіаііоп) притаманна авто-

матична реєстрація результатів вимірювань. В електронних

тахеометрах, як і в електронних теодолітах, застосовується ім-

пульсна або динамічна система відлічування та визначення

напрямків (див. п. 3.7).

Основними напрямками удосконалення можливостей су-

часних електронних тахеометрів є забезпечення необхідного

класу точності; підвищення можливостей і точності вимірювання

довжин ліній, а надто без застосування відбивачів; автоматизація

вимірювань; розширення функціональних можливостей приладів

удосконаленням і розширенням програмного забезпечення та

інтегруванням їх, наприклад, з системами ОР8. Сьогодні

електронні тахеометри випускають всі відомі приладобудівні

фірми: Ьеіса, ТгітЬ1е-2еІ88 (ТгітЬ1е-№коп), Оеоіїопіс8, 8оккіа,

УОМЗ, Торсоп (Японія) та інші.

Прилади, які випускають названі фірми, забезпечують

різноманітні вимоги користувачів щодо точності, швидкодії,

можливостей програмного забезпечення тощо. Наприклад, серед-

ня квадратична похибка вимірювання кутів електронними тахео-

метрами різних класів становить 0,5...10", а віддалі за однакових

умов можуть бути виміряні майже з тією самою точністю із

застосуванням відбивачів, без них або з відбивною плівкою.

У табл. 9.4 наведено деякі технічні характеристики

електронних тахеометрів ДТМ 522 (ТгітЬ1е-№коп), ТС 600

(Ьеіса), 8ЕТ 4цо (8оккіа), 4 ТА 5 (УОМЗ).

372

'Гахеометри

і кіпрегелі

377

Таблиця 9.4

Технічні характеристики електронних тахеометрів ДТМ 522,

ТС 600, 8ЕТ 4,ю, 4 ТА 5

ДТМ 522 ТС 600

5ЕТ4„о

4 ТА 5

Середня квадратична

похибка вимірювання кута:

горизонтального

3" 5"

5" 5"

вертикального

Діапазон вимірюваних

віддалей, м:

на відбивну плівку

- -

...80

на одну призму 5... 2400

2...1600 1... 1800 2...1000

на три призми 5...3100

2... 2000 1...2400

на дев'ять призм 5... 3700

1...2900 2...2000

Середня квадратична

похибка вимірювання

віддалей, мм:

на відбивну плівку

±(4 мм++

310'

на призми

±(2 мм+

+2ррш)

±(3 мм+

+3ррт)

±(2 мм++

2-10-

Б)

±(3 мм+

+310~

Зорова труба:

збільшення, крат

світловий діаметр

об'єктива, мм

28 45 45

поле зору (на 100 м)

1°20'

2,7 м

1°30' 1°30'

Компенсатор:

межі дії

3' 5'

похибка компенсації

1" 2"

Ціна поділки рівнів:

циліндричний

20"

ЗО" ЗО"

встанівний (сферичний)

10'

10' 10'

Час вимірювання, с:

точні

2 4

швидкі

0,9 3

відстежування

0,5

0,4

Напруга блока живлення 7,26

6в

8,5в

Маса (з блоком живлення),

кг

5,5

4,2

5,3 5,5

378

Тахеометри і кіпрегелі

Програмне забезпечення кожного з перелічених у табл. 9.4

тахеометрів передбачає звичайні для тахеометричного знімання

обчислення горизонтальних прокладень ліній, перевищень, висот,

приростів координат, координат точок тощо. Разом з тим, кожна з

фірм-виробників акцентує увагу користувачів на додаткових

можливостях приладу. Так, у програмному забезпеченні елект-

ронних тахеометрів серії ДТМ 502, які відрізняються один від

одного лише точністю кутових вимірювань (наприклад, середня

квадратична похибка вимірювання кута ДТМ 502 становить 1", а

ДТМ 532 - 2"), передбачені такі функції: розмічування колової

кривої; визначення недоступної віддалі і висоти споруди;

вимірювання у вертикальній і похилій площинах. У режимі

"координатна геометрія" є можливість розв'язувати пряму і

обернену геодезичні задачі; обчислювати площу і периметр. Бата-

рея живлення приладу забезпечує приблизно 10 годин

безперервних вимірювань кутів і ліній.

Тахеометр 8ЕТ4

110

належить до електронних тахеометрів

Зоккіа серії 110 (8ЕТ2і

, ЗЕТЗш, ЗЕТ4

о), які мають внут-

рішню пам'ять до 3000 точок. На віддалі до 80 м вимірювання

можна виконувати без відбивача, на відбивну плівку.

Відомі координати пунктів можна вводити безпосередньо

клавіатурою або передати з комп'ютера. Крім того, програмне

забезпечення 8ЕТ 4цо дає змогу визначити недоступну похилу від-

даль між точками та її ухил, висоту недоступної споруди, вимі-

рювати кути способом повторень, виконувати зворотну засічку,

виносити точки в натуру, виконувати вимірювання із зміщенням.

Фірма Торсоп пропонує електронні тахеометри серії ОТ8-

230 (233, 235, 236, 239) і серії СТ8-720 (721, 722, 723, 725).

Прилади кожної серії відрізняються один від одного тільки

точністю вимірювання кутів. Для тахеометрів серії СТ8-230

середня квадратична похибка вимірювань кутів становить 3", 5",

6" і 9" відповідно до названих моделей, а для тахеометрів серії

СТ8-720 - 1", 2", 3" і 5" також відповідно до послідовності

названих моделей серії. Деякі технічні дані електронних

тахеометрів СТ8-233 і СТ8-721 наведено у табл. 9.5

372

'Гахеометри

і кіпрегелі

379

Таблиця 9.5

Технічні характеристики моделей електронних тахеометрів

серій СТ8-230 і СТ5-720

ОТ5-233

СТ5-721

Середня квадратична похибка

вимірювання горизонтального і

вертикального кута

Діапазон вимірюваних віддалей, м:

• на міні призму

1000

• на одну призму

3500 3500

• на три призми

4700

• на дев'ять призм

5800 5800

Середня квадратична похибка

вимірювання віддалей, мм:

• у стандартному режимі ±(2+2-10~

Ь)

±(2+2-1

• у режимі відстеження

±(10+2- 10^'Ц ±(10+2-10Л,)

Зорова труба:

• збільшення, крат 30

• світловий діаметр об'єктива,

мм

• кут поля зору

1°30'

• найменша віддаль візування, м 1,3

1,3

Компенсатор двоосьовий:

• межі дії

±3'

±4'

• похибка компенсації

Ціна поділки рівнів:

• циліндричний

30"

• встанівний (сферичний)

10'

Час вимірювань, с:

• точні

1,2

(початково 4)

• у режимі відстеження

04 (початково 3)

Напруга блока живлення

7,26

7,46

Маса (з блоком живлення), кг

4,9

6,2