Стандартизация геодезических приборов метрологическая аттестация геодезических приборов реферат

Обновлено: 04.07.2024

Практическая деятельность геодезии:

создание карт и планов
обеспечение строительства и эксплуатации таких инженерных объектов, как железные и автомобильные дороги, мосты, плотины, тоннели, каналы, трубопроводы, линии электропередач, производственные и жилые здания
определение площади сельскохозяйственных угодий, земельных отводов и ведение земельного кадастра
обеспечение целеуказаний при запуске ракет и стрельбе из дальнобойных орудий
методы навигации, ориентирования и самоопределения на земле, под землей и водой, в воздухе и космическом пространстве.

В основе геодезических работ лежат геодезические измерения, выполняемые специальными приборами по особой методике выполнения измерений.

Геодезические средства измерений подлежат периодической поверке.

традиционные оптико-механические приборы (теодолиты, нивелиры)
современные электронные приборы (электронные теодолиты и тахеометры, цифровые и лазерные нивелиры)
навигационная и геодезическая спутниковая ГЛОНАСС/GPS аппартура
средства измерений для камеральных работ (транспортиры, планиметры, курвиметры, линейки топографические, поперечные масштабы и циркули пропорциональные)
эталоны, предназначенные для поверки геодезических средств измерений (экзаменаторы, коллиматоры, автоколлиматоры, геодезические жезлы, контрольные линейки, линейные базисы, коллиматорные стенды)

Градуировка подземного резервуара для хранения нефтепродуктов в войсковой части.

ФБУ "Ростест-Москва" предлагает услуги поверки (калибровки, градуировки) резервуаров с применением современной бесконтактной геодезической технологии - геометрическим методом.

116.	Теодолиты
117.	Нивелиры
118.	Установки автоколлимационные для поверки нивелиров и теодолитов
119.	Рейки нивелирные
120.	Базисы линейные
121.	Аппаратура геодезическая спутниковая (ГЛОНАСС/GPS)
122.	Дальномеры лазерные
123.	Тахеометры
124.	Измерители перемещений лазерные
125.	Ленты и рулетки измерительные
126.	Резервуары горизонтальные и вертикальные

Рабочее место по поверке оптических, цифровых и лазерных нивелиров, оптических и электронных теодолитов, тахеометров электронных

Диапазон измерения углов– 0…360 0
Погрешность измерения углов – ±0,2"

Поверка измерительных лент и рулеток, дальномеров лазерных

Диапазон измерения расстояний 0…50м
Погрешность измерения расстояний ±0,1 мм

ГОСТ Р 53340-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Общие технические условия

Geodetic instruments. General specifications

Дата введения 2010-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф.Н.Красовского" (ФГУП "ЦНИИГАиК")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 404 "Геодезия и картография"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на геодезические приборы и устанавливает их классификацию, технические требования и методы испытаний.

Настоящий стандарт не распространяется на приборы, применяемые для производства маркшейдерских, гидрометеорологических и гидрографических работ.

Примечание - В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 21830 и ГОСТ 22268.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

ГОСТ 2.601 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.602 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы

ГОСТ 4.417 Система показателей качества продукции. Приборы геодезические. Номенклатура показателей

ГОСТ 9.014 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 12.2.007.0 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 27.410* Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 27.403-2009. Надежность в технике. Планы испытаний для контроля вероятности безотказной работы.

ГОСТ 15114 Системы телескопические для оптических приборов. Визуальный метод определения предела разрешения

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 21830 Приборы геодезические. Термины и определения

ГОСТ 22268 Геодезия. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Классификация геодезических приборов

3.1 Геодезические приборы подразделяют по функциональному назначению, точности, физической природе носителей информации и условиям эксплуатации.

3.1.1 По функциональному назначению геодезические приборы подразделяют на виды. Виды и условные обозначения геодезических приборов приведены в приложении А.

3.1.2 По точности геодезические приборы разделяют на высокоточные, точные (средней точности) и технические.

3.1.3 По физической природе носителей информации выделяют приборы нескольких групп: механические, оптико-механические, электронные, оптико-электронные и радиотехнические.

3.1.4 По условиям эксплуатации геодезические приборы подразделяют на лабораторные (стационарные) и полевые (передвижные и носимые).

3.2 Геодезические приборы конкретных типов допускается классифицировать по типу отсчетных устройств, конструкции осевых систем, виду зрительных труб, наличию компенсатора углов и другим признакам, определяющим конструктивные особенности.

4 Технические требования

4.1 Геодезические приборы изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта, стандартов и/или технических условий на приборы конкретных типов по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

4.2 Характеристики

4.2.1 Перечень требований, определяющих эксплуатационные характеристики геодезических приборов, подлежащих включению в стандарты и технические условия на приборы конкретных типов, приведен в приложении А.

4.2.2 Движение подвижных частей геодезических приборов должно осуществляться плавно без скачков и заеданий.

Допускаемые значения моментов сил трения покоя для подвижных частей устанавливают в стандартах и технических условиях на приборы конкретных типов.

4.2.3 Диапазон сходимости пучков лучей в пространстве изображений за счет перемещения окуляров оптических систем - в пределах ±5 дптр.

4.2.4 К зрительной трубе геодезического прибора устанавливают следующие требования:

- наличие прямого изображения; для высокоточных приборов допустимо обратное изображение (трубы астрономического типа);

- обеспечение четкого и контрастного изображения визирных целей;

- обеспечение четкого изображения штрихов шкал и сеток (в том числе при включенной подсветке поля зрения);

- коэффициент рассеяния - не более 0,1.

Предел разрешения зрительной трубы в центре поля зрения рассчитывают по формуле

, (1)

где - диаметр входного зрачка трубы, мм;

К - коэффициент, устанавливаемый в технических условиях на прибор конкретного типа в зависимости от оптической схемы трубы.

Коэффициент пропускания зрительной трубы рассчитывают по формуле

, (2)

где - коэффициент, устанавливаемый в технических условиях на приборы конкретных типов в зависимости от сложности оптической системы.

4.2.5 Геодезические приборы для угловых и линейных измерений снабжают оптическим или лазерным центриром, встраиваемым в подвижную часть прибора (за исключением высокоточных средств измерений).

4.2.6 Электропитание геодезических приборов осуществляют от сменных внешних и/или встраиваемых источников постоянного тока, при этом приборы снабжают индикацией текущего значения емкости заряда источника питания.

4.2.7 Электронные геодезические приборы оснащают табло для отображения результатов измерений, обеспечивающим получение отсчетов в солнечную погоду и в условиях недостаточной освещенности, портом для вывода данных на компьютеры типа IBM PC, а также внутреннее запоминающее устройство с объемом памяти не менее 256 Кбайт; дополнительно может поставляться сменное запоминающее устройство (карта памяти) с необходимым объемом памяти. Число разрядов, способы передачи, приема и разделения сигналов указывают в стандартах и технических условиях на приборы конкретных типов.

4.2.8 К геодезическим приборам с программным обеспечением предъявляют следующие требования:

- возможность передачи информации на внешнее устройство для хранения и обработки информации;

- введение поправок в измеренные значения геодезических величин;

- автоматическое вычисление функций измеренных величин;

- решение типовых геодезических задач.

4.2.9 Геодезические приборы должны быть работоспособными при воздействии климатических факторов внешней среды, приведенных в таблице 1. Брызго- и пылезащищенные приборы должны сохранять работоспособность при воздействии пыли и дождя.

В стандартах и технических условиях на приборы конкретных типов, в зависимости от назначения и условий эксплуатации, допускается устанавливать расширенный диапазон климатических воздействий и вводить дополнительные требования по другим факторам внешней среды, не указанным в настоящем стандарте.

В настоящей статье рассмотрено современное состояние метрологического обеспечения геодезических работ и нормативно-технической базы обеспечения работ по метрологии. Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения и использования простейших способов устройства полевых компараторов для текущего компарирования нивелиров, светодальномеров, электронных тахеометров и GPS-приемников. Даны предложения по приведению ее в соответствие с правовыми нормами в области обеспечения единства измерений и метрологического обеспечения геодезической деятельности и метрологической службы.

Современные геодезические средства измерений (ГСИ) используют в своих конструкциях цифровые информационно-измерительные системы, лазерные технологии и полупроводниковые приборы, которые включают в себя приборы с зарядовой связью, оптоэлектронные приборы и другие.

Бурное совершенствование ГСИ открывает широкие возможности внедрения в производство геодезических работ высокопроизводительные, автоматизированные, или даже полностью роботизированные геодезические системы и инструменты.

Одним из важных составляющих факторов измерений в геодезическом производственном процессе считаются средства наблюдений и замеров. С их помощью выполняются все запросы общества и экономики страны в геометрических построениях на поверхности земли и в ее недрах, кадастровые размежевания и картографические работы, задачи по решению обороноспособности страны и созданию единой государственной системы координат.

Помощником геодезии в этом выступает наука под названием метрология. В связи с тем, что они тесно связаны основными понятиями, принципами и способами измерений ту часть, в которой ее специалисты со специальным техническим оборудованием связаны с метрологическими исследованиями и поверками измерительной техники можно назвать, как геодезическая метрология.

Метрология считается наукой о мерах, об измерениях физических величин. Измерением в ней считается определение значений величин практическим путем. Методом геодезических измерений выступает определенная последовательность действий, основанная на их основополагающих принципах с применением технических средств.

Все инструментальные наблюдения геодезическими приборами выполняются в неодинаковых условиях, различными типами конструкций и от разных производителей. Для получения единых результатов в одинаковой системе измерений и единых подходах в их определении выработана и применяется система стандартизации средств и способов измерений метрологической службой. Следует также отметить, что необходимо создание единообразия измерительных средств по характеристикам. Оно заключается в том, что их технические параметры должны соответствовать тем нормам, которые прописаны и регламентированы в нормативных документах. Все геодезические приборы и инструменты через определенный временной отрезок должны быть проверены и проверяются в государственных метрологических службах. Проверки происходят на предмет соответствия их технических характеристик метрологическим эталонам единиц измерения тех параметров, которые данный прибор измеряет.

Основной метрологической характеристикой в геодезических инструментах считается среднеквадратическая погрешность наблюдений. Определение среднеквадратических ошибок выполняют такими методами:

комплектным способом, который заключается в сравнении непосредственных величин с их эталонными значениями;
поэлементным способом, при котором общая погрешность определяется путем вычисления из формул теории ошибок всех ее составляющих погрешностей.

Прямая геодезическая задача решается, например, при положении теодолитного хода. При измерениях в нем линейных и угловых величин им сопутствуют получение целого ряда погрешностей. После вычислений можно записать функции измеренных величин в следующем виде:

где l_1, l_{2, … ,} l_n – средние измеренные значения длин сторон,

Ряд известных погрешностей будет иметь такой вид: m₁, m_{2, … ,} m_n.

Истинные значения (L_i) этой функции возникают при появлении взамен промеренных величин (l_1, l_{2, … ,} l_n).

Отсюда следует, что случайные ошибки определяются по формуле:

Тогда СКП оцениваемой функции будет выглядеть:

Числовые значения их определяются по формуле:

Эта формула одна из основополагающих в теории погрешностей и математической обработке в геодезии. Она имеет название формула переноса погрешностей. С ее помощью производится решение задач и оценка точности любых необходимых функций по известным среднеквадратическим отклонениям их независимых аргументов.

Поверка осуществляются для подтверждения соответствия метрологическим требованиям и заявленных технических характеристик приборов. По ее завершении на испытуемый инструмент выдается свидетельство о проверке рабочего состояния средства измерительной техники. В нем содержится наименование центра, который имеет аттестацию по выполнению таких работ. Номер, даты выдачи и окончание действия этого документа. Наименование инструмента, производителя и собственника. Метрологические характеристики прибора. Таким образом, можно сделать вывод, что основной задачей можно считать нахождение однозначных значений наиболее приближенных к истинным. Наряду с этим на практике геодезические и измерения решают следующие задачи:

определение необходимой точности измерений для практических целей;
выбор оптимальных средств и методов работ для достижения требуемой точности;
выбор способов и методик обработки проведенных измерений с целью получения оптимальных значений результатов;
определение точности выполненных замеров и качественной характеристики полученных результатов.

Можно выразить уверенность в том, что намеченные работы в области метрологического обеспечения в отрасли послужат укреплению единства измерений в геодезической и картографической деятельности и тем самым развитию геодезии и картографии.

Читайте также: