Теория нитяного дальномера кратко

Обновлено: 05.07.2024

Работа с нитяным дальномером. Для измерения расстояний по нитяному дальномеру нужно взять отсчеты по верхней и нижней дальномерным нитям. Разность этих отсчетов умножают на коэффициент дальномера, равный 100. Это будет расстояние от прибора до рейки. Перед измерением линий на ее концах устанавливают прибор и рейку. Отсчеты по рейке берут до миллиметров.

Вопросы для самопроверки

1. Кратко охарактеризуйте назначение и устройство теодолита.

2. Поверки и юстировки теодолита.

3. Принцип измерения горизонтального угла теодолитом.

4. Место нуля, его определение, приведение место нуля к нулю.

5. Принцип измерения вертикального угла теодолитом и вычис-ление угла наклона.

Теорию нитяного дальномера можно рассмотреть на примере нитяного дальномера теодолита, который состоит из средней горизонтальной нити и двух дальномерных нитей – верхней и нижней. В качестве постоянного базиса используют нивелирную рейку.

если визирный луч перпендикулярен базе (рейке), то расстояние между теодолитом и рейкой равно произведению С – коэффициента дальномера на количество сантиметровых делений между дальномерными нитями. Постоянной дальномера – с можно пренебречь из – за ее малой величины. У современных приборов С = 100, это значит, что одному сантиметровому делению рейки на местности соответствует 1метр. Рассмотрим случай, когда визирный луч не перпендикулярен базису. Тогда

d_АВ = L·cosν; L = К·n'; n' = n·cosν; отсюда L = К·n·cosν; окончательно получаем, что горизонтальное проложение d=K·n·cosν·cosν=K·n·cos 2 ν = L· cos 2 ν, где К – коэффициент дальномера, n – количество сантиметровых делений между верхней и нижней дальномерными нитями, ν – угол наклона линии АВ.

Точность измерения расстояний нитяным дальномером относительно невелика и составляет порядка 1:300 измеряемого расстояния. Однако для многих практических задач инженерной геодезии (прежде всего для выполнения теодолитных и топографических съемок) этой точности оказывается достаточно.

Нивелирование и его виды

Нивелирование – это такой вид геодезических работ, при котором определяют абсолютные или условные высоты точек, или превышения между точками. Если высоты точек определяют относительно уровня Балтийского моря (нуля Кронштадского футштока – рейки с делениями на водомерном посту), высоты называют абсолютными, а систему высот Балтийской. В случае, когда за уровенную принимают какую – либо произвольную поверхность, высоты называют условными.

Н_А, Н_В – абсолютные отметки точек А и В. Абсолютной отметкой точки называется численное значение ее высоты. h – превышение точки В над точкой А.

Существует несколько видов нивелирования:

1.Геометрическое (при помощи горизонтального луча визирования).

2.Тригонометрическое (при помощи наклонного луча визирования).

3.Физическое: барометрическое, гидростатическое.

Барометрическое нивелирование выполняется путем измерения барометрами – анероидами давления в точках на физической поверхности Земли, между которыми измеряют превышение. Гидростатическое нивелирование основано на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах (в сообщающихся сосудах уровень жидкости одинаков).

Рассмотрим подробно принцип определения расстояний с помощью нитяного дальномера.

Нитяной дальномер имеется практически во всех геодезических приборах (теодолитах, нивелирах). Сетка нитей зрительной трубы содержит две дальномерные нити, проекция которых через зрительную трубу в пространство предмета образует параллактический угол

где а – расстояние между дальномерными нитями на сетке нитей;

f – фокусное расстояние объектива зрительной трубы.

При определении расстояний нитяным дальномером используют рейки с сантиметровыми делениями, по которым берут отсчет l (число видимых в зрительную трубу сантиметров между проекциями дальномерных нитей). Дальномерное расстояние получают по формуле

где K = 100 – коэффициент дальномера;

с – постоянная нитяного дальномера (для большинства приборов с близка к нулю).

Точность нитяного дальномера примерно составляет 1:400 от измеренного расстояния. Длинные линии целесообразно измерять короткими отрезками длиной 50 – 100 м. Точность измерений в этом случае может достигать 1: 600 и даже 1:1000.

Чаще всего нитяный дальномер используют при определении дальномерных расстояний до точек при топографической (тахеометрической) съемке.

Теория нитяного дальномера.

Наиболее распространенным является нитяный дальномер с постоянным параллактическим углом. Он весьма прост по устройству и имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов. Сетка нитей таких труб кроме основных вертикальной и горизонтальной нитей имеет дополнительные штрихи (нити), называемые дальномерными. С их помощью по дальномерной рейке определяют расстояние D между точками местности (рис. 5)

D = D' + f + δ

где D' – расстояние от переднего фокуса объектива до рейки,

,f – фокусное расстояние объектива,

δ - расстояние от оси вращения теодолита до объектива.

Рассмотрим подобные треугольники АВF и а₁b₁F (рис. 5) =

где аb = P – расстояние между

Рис. 5. Схема определения расстояний оптическим дальномерными нитями,

АВ = n – число сантиметровых делений между дальномерными нитями на рейке.

Тогда: D' = ∙n

D = D' + f + δ = f /P ∙ n + f + δ

Отношение f /P называется коэффициентом дальномера и обозначается K, а сумма (f +δ) – постоянная дальномера и обозначается С.

Тогда: D = K ∙ n + С.

Дальномерные нити наносят так, чтобы при сантиметровых делениях коэффициент дальномера К = 100. Обычно при f объектива равном 200 мм P берут равным 2 мм, тогда K = 100.

В современных теодолитах постоянная дальномера С близка к нулю, поэтому число метров в измеряемом расстоянии равно числу метров в дальномерном отсчете

D = K ∙ n = 100 ∙ n.

Наиболее распространенным является нитяный дальномер с постоянным параллактическим углом. Он весьма прост по устройству и имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов. Сетка нитей таких труб кроме основных: вертикальной и горизонтальной нитей имеет дополнительные штрихи (нити), называемые дальномерными. С их помощью по дальномерной рейке определяют расстояние D между точками местности (рис. 56)

Рис. 56. Схема определения расстояний оптическим нитяным дальномером D = D' + f + δ

где D' – расстояние от переднего фокуса объектива до рейки, f – фокусное расстояние объектива, δ - расстояние от оси вращения теодолита до объектива.

Рассмотрим подобные треугольники АВF и а₁b₁F (рис. 56) ав /АВ = f /D'

где аb = P – расстояние между дальномерными нитями, АВ = n – число сантиметровых делений между дальномерными нитями на рейке. Тогда D' = f /р*n ; D = D' + f + δ = f /P*n + f + δ

Отношение f /P называется коэффициентом дальномера и обозначается K, а сумма (f +δ) – постоянная дальномера и обозначается С.

В современных теодолитах постоянная дальномера С близка к нулю, поэтому число метров в измеряемом расстоянии равно числу метров в дальномерном отсчете D = K*n = 100*n.

При K = 100 и n = 124,3 см, D = 100*124,3 см = 124,3 м.

Закрепление и обозначение на местности вершин теодолитного хода. Вешение линий. Измерение длин и углов в теодолитном ходе. Контроль вычисления.

Плановая привязка вершин теодолитного хода к пунктам ГГС:Совокупность геодезических измерений и вычислений, необходимых для определения положения вершин теодолитного хода в государственной системе координат, называется привязкой. Привязку можно выполнить несколькими методами. 1. Плановая привязка методом угловой засечки (рис. 70).

Рис. 70. Привязка теодолитного хода методом угловой засечки.

Найти координаты точки 1 ; дирекционный угол .

1. Решение обратной геодезической задачи

2. Решение треугольника привязки

3. Передача дирекционных углов

4. Решение прямой геодезической задачи

Если расхождение в координатах не более 0,02 м, то находят средние значения координат X₁ и Y₁.

2. Метод снесения координат (рис. 71).

Рис. 71. Привязка методом снесения координат

Найти координаты точки 1 (X₁ ; Y₁ ); дирекционный угол (1 - 2) .

1. Решение обратной геодезической задачи.

2. Решение треугольника привязки

3. Передача дирекционных углов.

4. Решение прямой геодезической задачи.

3. Метод привязки теодолитного хода к одному опорному пункту с известным направлением в нем (рис. 72)..

Рис. 72. Привязка к одному пункту с известным направлением.

Измерено: S; углы:

Найти координаты точки 1 (X₁ ; Y₁ ); дирекционный угол (1 - 2) .

1. Передача дирекционных углов

2.Решение прямой геодезической задачи.

Для контроля привязки необходимо другую вершину теодолитного хода привязать к опорному пункту.

Вешение линий

Прямую линию на местности обычно обозначают двумя вехами, установленными на её концах. Если длина линии превышает 100 м или на каких-то её участках не видны установленные вехи, то с целью удобства и повышения точности измерения её длины используют дополнительные вехи. Их устанавливают в воображаемой отвесной плоскости, проходящей через данную линию. Эту плоскость называют створом линии. Установка вех в створ данной линии называется вешением (рис. 48).

Рис. 48. Вешение линии

11. Способы определения положения точек местности (съемка ситуации).

Съемка ситуации – геодезические измерения на местности для последующего нанесения на план ситуации (контуров и предметов местности).

Выбор способа съемки зависит от характера и вида снимаемого объекта, рельефа местности и масштаба, в котором должен быть составлен план .

Съемку ситуации производят следующими способами: перпендикуляров; полярным; угловых засечек; линейных засечек; створов (рис. 60).

Способы съемки ситуации:

1. способ перпендикуляров;

2. полярный способ;

3. способ угловых засечек;

4. способ линейных засечек;

5. способ створов.

Рис. 60. Способы съемки ситуации:

а – перпендикуляров, б – полярный, в – угловых засечек, г – линейных засечек, д – створов.

Способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат) – применяется обычно при съемке вытянутых в длину контуров, расположенных вдоль и вблизи линий теодолитного хода, проложенных по границе снимаемого участка. Из характерной точки К (рис. 60, а) опускают на линию хода А – В перпендикуляр, длину которого S₂ измеряют рулеткой. Расстояние S₁ от начала линии хода до основания перпендикуляра отсчитывают по ленте.

Полярный способ (способ полярных координат) – состоит в том, что одну из станций теодолитного хода (рис.60, б) принимают за полюс, например, станцию А, а положение точки К определяют расстоянием S от полюса до данной точки и полярным углом β между направлением на точку и линией А – В. Полярный угол измеряют теодолитом, а расстояние дальномером. Для упрощения получения углов, теодолит ориентируют по стороне хода.

Приспособе засечек (биполярных координат) положение точек местности определяют относительно пунктов съемочного обоснования путем измерения углов β₁ и β₂(рис.60, в) – угловая засечка, или расстояний S₁ и S₂ (рис.60, г) – линейная засечка.

Угловую засечку применяют для съемки удаленных или труднодоступных объектов.

Линейную засечку – для съемки объектов, расположенных вблизи пунктов съемочного обоснования. При этом необходимо чтобы угол γ, который получают между направлениями при засечке был не менее 30° и не более 150°.

Способ створов (промеров). Этим способом определяют плановое положение точек лентой или рулеткой.(рис. 60, д). Способ створов применяется при съемке точек, расположенных в створе опорных линий, либо в створе линий, опирающихся на стороны теодолитного хода. Способ применяется при видимости крайних точек линии. Результат съемки контуров заносят в абрис. Абрис называют схематический чертеж, который составляется четко и аккуратно.

Читайте также: