Геодезия. степанов геодезия. » Поверки и юстировки нивелира»

До начала поверок нивелира необходимо проверить: исправность штатива; чистоту оптики зрительной трубы; правильность и четкость изображения ее сетки нитей и концов пузырька уровня; плавность вращения окуляра и трубки фокусирующей линзы; возможность точной фокусировки одновременно сетки нитей и изображения концов пузырька цилиндрического уровня при вращении окуляра. Подъемные винты при плотно завинченном становом винте должны вращаться легко и плавно.

1. Ось круглого (установочного уровня) должна быть параллельна вертикальной оси вращения прибора.

Подъемными винтами подставки пузырек приводят в нуль-пункт и верхнюю часть нивелира поворачивают на 180˚. Если пузырек отклонится от нуль-пункта, то тремя подъемными винтами подставки его приводят к середине на половину дуги отклонения, а окончательно совмещают с положением «нуль-пункт» тремя исправительными винтами.

2. Основной горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен к оси вращения прибора.

Нивелир устанавливают в 40–50 м от неподвижно закрепленной рейки. Вертикальную ось прибора приводят в отвесное положение и, поворачивая наводящим винтом зрительную трубу, следят за постоянством отсчета по основному горизонтальному штриху сетки нитей. Если отсчет изменяется более чем на 1 мм, то ослабив крепящие винты, поворачивают диафрагму с сеткой нитей в верное положение. Поверку необходимо повторить и, если условие выполнено, закрепить диафрагму винтами.

3. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна ви­зирной оси зрительной трубы.

Поверка может быть выполнена одним из следующих способов:

  • а) двойным нивелированием вперед ;
  • б) нивелированием из середины и вперед.

Двойное

На расстоянии 40-50 м (рис.1) закрепляют колышки в точках А и В для установ­ки на них реек. Рейку ставят на точку А, а над точкой В уста­навливают нивелир в рабочее положение и измеряют высоту инст­румента i ь .

По рейке, установленной в точке А, берут отсчет, предвари­тельно проконтролировав контакт концов уровня. Если визирная ось была бы горизонтальна, отсчет по рейке был бы равен а 1 .

11 стр., 5310 слов

Средства для измерения основных технологических параметров (температура, ...

... Основными видами средств измерений являются датчики, измерительные приборы, измерительные преобразователи и измерительные установки. Измерительным прибором (или просто прибором) называют средство измерений, ... включен чувствительный милливольтметр НП с нулем посредине шкалы (нуль-прибор, нуль-индикатор). ... является преимуществом несимметричного моста по сравнению с лабораторным уравновешенным ...

При несоблюдении поставленного условия отсчет будет, например, а 2 . После этого инструмент переносят в точку А и измеряют высоту инструмента i a . По рейке, установленной на точке В, берут от­счет b 1 , если поверяемые оси параллельны. При несоблюдении поставленного уровня отсчет будет, например, b 2 .

Геодезия. степанов геодезия.

По двум отсчетам по рейке и по двум высотам инструмента определяют погрешность х, характеризующую отклонение оси визирования от горизонта:

х = │ ((a 2 + b 2 ) : 2) – ((i a + i b ) : 2)│ ≤ 4 мм.

Если х больше 4 мм, то оси непараллельны и следует произвести юстировку оси цилиндрического уровня.

Для этого по рейке вычисляют отсчет b 1 , соответствующий гори­зонтальному положению визирного луча:

b 1 = b 2 х

Элевационным винтом наводят среднюю нить сетки на вычис­ленный отсчет. При этом действии труба изменит свое положение, поэтому пузырек цилиндрического уровня уйдет с нуль-пункта.

Затем вертикальными исправительными винтами пузырек уровня приводят в нуль-пункт. После исправления поверку повторяют.

Нивелирование

Этот спо­соб часто применяется для нивелиров с компенсатором.

На равнинной или слабопересеченной местности забивают два колышка в точках А и В (рис.2) на расстоянии 50-70 м для установки на них реек.

Нивелир устанавливают в середину между точками, приводят его в рабочее положение по круглому уровню. Трубу последовательно наводят на рейки, установленные вертикально на точках А и В.

Геодезия. степанов геодезия.
Элевационным винтом приводят концы цилиндрического уровня в контакт и берут отсчет по средней нити. Если луч визирования горизонтальный, то эти

отсчеты будут равны a ив .

При непараллельности осей отсчеты будут, например а 1 и b 1 Вычисляют превышения между точками А и В:

h 1 = а- b = a 1 b 1 .

Это равенство справедливо в любом случае, так как инструмент находится в середине и погрешности в отсчетах по рейкам х/2 называются углами наклона а и на рейках А и В одинаковы.

Превышение, вычисленное методом из середины, получают правильное. Второй раз нивелируют эту же линию методом вперед. На точку А устанавливают отвесно рейку, а над точкой В распо­лагают нивелир так, чтобы окуляр нивелира находился над этой точкой (не далее 3 мм).

Нивелиру обеспечивают рабочее положение по круглому уровню, элевационным винтом приводят пузырек в нуль-пункт и при помощи рейки измеряют высоту инструмента i от колышка до центра окуляра по отвесному направлению. Для этого смотрят в объектив и по рейке, установленной на точке В, пере­двигают край полоски бумаги, пока она не разделит пополам окружность, видимую в зрительной трубе.

По краю бумаги отсчитывают высоту инструмента до мил­лиметров. После этого трубу наводят на точку А, контролируют контакт концов пузырька уровня и берут отсчет по рейке. При параллельности осей отсчет будет a 3 , при нарушении поставленного условия отсчет будет, например, а 4 . Вычисляют превышение между точками А и В:

h

Если превышения, вычисленные методом из середины и методом вперед, одинаковы, то условие выполнено. Расхождение в превы­шениях больше 4 мм указывает на несоблюдение поставленного условия. В таких случаях необходима юстировка.

Способ

Для юстировки по рейке вычис­ляют отсчет a 3 , соответствующий горизонтальному положению ли­нии визирования и оси цилиндрического уровня:

a 3

где h 1 — превышение, вычисленное методом из середины.

Юстировка производится так же, как и методом двойного ни­велирования вперед.

Поверки и юстировки нивелира Н-10 производятся так же, как и нивелира Н-3, за исключением того, что при поверке круглого уров­ня нивелира Н-10 его приводят в нуль-пункт наклоном шаровой головки штатива.

При поверке главного геометрического условия для нивелира HС-3 определение высоты инструмента затрудняет наличие у него ломаной трубы. Поэтому следует производить поверку способом, исключающим определение этой высоты.

Оформление результатов поверок нивелира показано в таблице.

Поверки круглого уровня

Но­мер прие­ма

Уровень уста­новлен на одина­ковом расстоянии от подъемных винтов 1 и 2 и t выведен ими на середину (1 и 2-то номера винтов)

Уровень приведен в нуль-пункт

третьим подъемным

винтом

(3-номер винта)

Уклонение пузырька от середины после пово­рота на 180° (коли­чество делений)

Пузырек возвращен к нуль-пункту на 1/2 уклонения подъемными и на 1/2 исправи­тельными вин­тами

1

1-2

3

2

1

2

1-2

3

1

0,5

3

1-2

3

0,5

0,25

4

1-2

3

0

0

Уровень поверен

Поверка сетки нитей зрительной трубы

Поверка производится по отвесу, подвешенному от нивелира на расстоянии 20 м. При наведении сетки на отвес ее вертикальная нить совпадает с линией отвеса.

Ригонометрическое нивелирование

Ригонометрическое нивелирование 1

В

И

Рис. 7.14. Принцип тригонометрического нивелирования

Сущность данного способа измерения превышений поясняется на рис. 7.14. Если измерить вертикальный угол V, т.е. угол наклона линии А В, а также определить (прямо или косвенно) наклонное расстояние /) или его горизонтальное проложение с1 , то превышение И между точками А и В может быть найдено по одной из формул:

И = Оь’ту,

И

Ригонометрическое нивелирование 2

К определению

Но эти простые формулы демонстрируют только суть тригонометрического нивелирования. В реальной действительности мы не можем измерить угол в точке А, если это точка земной поверхности, поэтому поступают следующим образом (рис. 7.15).

Теодолит устанавливают над точкой А на некоторой высоте /; в точке В устанавливают вешку высотой у, после чего измеряют вертикальный угол V. Определяемое превышение И между точками А и В будет равно

А = А’ + / — V, превышения

где формула для вычисления превышения И’ зависит от способа измерения наклонного расстояния /)’. Если указанное расстояние было измерено электронным способом, то используется формула

И’ = В’ъту.

Если же оно было измерено с помощью нитяного дальномера , то для вычисления превышения И’ необходимо использовать выражение

И’ = /ТсОБУ 8Ш V

или ,

А’ = -/)’ып2у, что следует из теории нитяного дальномера. Если же расстояние ЛВ было измерено лентой или рулеткой, то можно считать /)’-/) и применять формулу

/?’ = /Эбшу.

Преимущества тригонометрического нивелирования наибольшим образом проявляются при измерении превышений на резко пересеченной местности, особенно при применении электронных тахеометров, снабженных лазерными светодальноме-рами. Точность измерения превышений при этом оказывается даже выше, чем точность технического нивелирования.

Основными ошибками измерения превышений тригонометрическим способом являются:

  • 1) ошибка измерения высоты прибора / над точкой стояния;

  • 2) ошибка измерения высоты визирования у;

  • 3) ошибка наведения на визирную цель;

  • 4) ошибка отсчитывания по вертикальному кругу;

  • 5) ошибка приведения пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункт;

  • 6) ошибка определения места нуля;

  • 7) инструментальные ошибки;

  • 8) ошибка, вызванная кривизной Земли и вертикальной рефракцией ;

  • 9) ошибка измерения наклонной дальности.

Порядок работы на станции при измерении превышений методом тригонометрического нивелирования состоит в следующем. Теодолит устанавливают на точке А, центрируют, приводят в рабочее положение, с помощью рейки или рулетки измеряют высоту прибора / над точкой А. В точке В на другом конце линии устанавливают вешку и измеряют ее высоту у над точкой В. Можно на вешке нанести метку и измерить высоту этой метки над точкой. На практике на вешке обычно отмечают высоту прибора /, в результате чего формула для вычисления превышения упрощается, поскольку высота прибора / и высота визирования V взаимно уничтожаются, после чего измеряют вертикальный угол, как это было изложено в гл. 5 об измерении углов.

Как правило, высотные ходы прокладываются по точкам теодолитного хода. Работы по измерению вертикальных углов при этом выполняются одновременно с измерением горизонтальных углов. Вертикальные углы используются как для вычисления горизонтальных проложений сторон теодолитного хода, так и для вычисления превышений.

Для контроля измерения превышений тригонометрическим методом выполняются прямо и обратно; их допустимое расхождение составляет 4 см на каждые 100 м расстояния между определяемыми точками.