Дальномеры различных конструкций — Мегаобучалка. Дальномеры в тахеометрах Виды дальномеров и принципы их работы

Опти́ческий дальноме́р

  • - прибор для косвенных измерений расстояний до объектов. По принципу действия Д. подразделяются на 2 осн. группы. 1-ю гр. составляют оптические Д....

    Естествознание. Энциклопедический словарь

  • - прибор для определения расстояний без непосредственных измерений на местности...

    Словарь военных терминов

  • - дальноме́р прибор для определения расстояний до наблюдаемых объектов без непосредственных измерений на местности, в пространстве...

    Энциклопедия техники

  • - прибор для определения расстояний без непосредственного промера их на местности. Дальномер. Имеются разные системы Д.: акустические, оптические, механические...

    Морской словарь

  • - сетка нитей в трубе геодезического инструмента, устроенных для определения расстояний путем отсчетов по рейке при визировании, без непосредственного измерения этих расстояний...

    Технический железнодорожный словарь

  • - геометрический дальномер, использующий для определения расстояний оптические элементы. Источник: "Дом: Строительная терминология", М.: Бук-пресс, 2006...

    Строительный словарь

  • - прибор для определения расстоянии до объектов без непосредств. измерений на местности. Различают оптические дальномеры, светодальномеры и радиодальномеры...

    Большой энциклопедический политехнический словарь

  • - Прибор, служащий для определения расстояния без непосредственного его измерения...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - прибор для измерения расстояний. Широко применяется в инженерной геодезии, при топографической съёмке, в военном деле, в навигации, в астрономических исследованиях, в фотографии...

    Большая Советская энциклопедия

  • - прибор для косвенных измерений расстояний до объектов. По принципу действия дальномеры подразделяются на 2 основные группы. 1-ю группу составляют оптические дальномеры...

    Большой энциклопедический словарь

  • - ; мн. дальноме/ры, Р....

    Орфографический словарь русского языка

  • - ДАЛЬНОМЕ́Р, -а, муж. Прибор для определения расстояния...

    Толковый словарь Ожегова

  • - ДАЛЬНОМЕ́Р, дальномера, муж. . Оптический прибор для определения расстояния до отдельных видимых предметов. Бинокль с дальномером...

    Толковый словарь Ушакова

  • - дальноме́р м. Прибор для определения расстояния от наблюдателя до отдаленного предмета без непосредственного измерения на местности...

    Толковый словарь Ефремовой

  • - ...

    Орфографический словарь-справочник

  • - дальном"...

    Русский орфографический словарь

"оптический дальномер" в книгах

X ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ

Из книги Кулибин автора Кочин Николай Иванович

X ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ езадолго до своей кончины Екатерина захотела, чтобы Кулибин занялся устройством оптического телеграфа. В реестре технических изобретений по этому поводу Кулибиным занесено:«Сыскано мною и здесь внутреннее расположение машины телеграфа,

Дальномер

автора Коллектив авторов

Дальномер Дальномер – прибор, предназначенный для измерения расстояний в инженерной геодезии при строительстве различных сооружений, линий электропередач, в топографии, военном деле, навигации, фотографии, астрономических исследованиях.Эти приборы имеют различные

Нитяной дальномер

Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторов

Нитяной дальномер Нитяной дальномер представляет собой один из видов оптического дальномера.Состоит из зрительной трубы, в поле зрения которой размещена сетка нитей, состоящая из трех горизонтальных нитей, две из которых симметричны относительно средней, называемые

Стереоскопический дальномер

Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторов

Стереоскопический дальномер Стереокопический дальномер – прибор, характеризуемый как оптический дальномер, представляющий собой двойную зрительную трубу с наличием двойных окуляров.Разработан прибор на принципе стереоскопического эффекта, при этом исследования

Оптический диск

Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторов

Оптический диск Оптический диск – сконструированный в форме диска оптический накопитель, в котором считывание и запись данных производится лазером при помощи луча света.Магнитооптический диск – оптический диск, позволяющий многократно перезаписывать данные. В

СПЕКТР ОПТИЧЕСКИЙ

Из книги Астрономия автора Брейтот Джим

СПЕКТР ОПТИЧЕСКИЙ Свет звезды состоит из непрерывного спектра цветов. Спектр солнечного света можно видеть в радуге или пропустив луч света через призму и наблюдая выходной луч на экране. В обоих случаях наблюдается непрерывная полоса цветов от красного и оранжевого

Скачать с Depositfiles

2.3 Краткая характеристика приборов для измерения длин линий

Как указывалось в первой лекции, по физической природе носителей информации , геодезические приборы для измерения длин (вариант 1) в соответствии с принципом, положенным в основу измерения, можно разделить на:

— механические,

— оптические,

— основанные на физических методах определения расстояний.

Дадим краткую характеристику механическим, оптическим и электронным приборам для измерения длин линий, а потом детально рассмотрим некоторые из них.

2.3.1 Механические мерные приборы

Механические мерные приборы представляют собой линейные меры различной длины, изготавливаемые чаще всего из металла (углеродистая сталь, нержавеющая сталь, инвар и другие сплавы) или из фибергласса (стеклопластика) с капроновым кордом в виде лент , рулеток , проволок и т.п., служащие для непосредственного измерения длины линиипутем последовательного отложения длины мерного прибора в створе измеряемой линии . Результаты измерения получают суммированием количества отложений в принятых единицах измерений.

Для справки .

Инвар (лат. invariabilis - неизменный) - сплав, состоящий из никеля (Ni, 36 %) и железа (Fe, остальное). Именуется как FeNi36, 64FeNi в США, российские аналоги именуются по ГОСТ как 36Н.

«Invar» - зарегистрированная торговая марка компании ArcelorMittal, но сплавы с таким составом изготавливаются и другими компаниями.

Первый из открытых инварных сплавов, состав которого был найден швейцарским ученым Ш. Гийомом в 1899 году. В 1920 году он получил Нобелевскую премию по физике за открытие важного сплава для производства точных инструментов и приборов.

Инвар имеет однофазную внутреннюю структуру. Плотность 8130 кг/м³, температура плавления 1425°C. Сплав обладает малым температурным коэффициентом линейного расширения и практически не расширяется в интервале температур от −100 до +100 °C. Его коэффициент теплового расширения ~1,2·10−6/°C в интервале температур от −20 до 100 °C. Очень чистый сплав (с содержанием кобальта менее 0,1 %) имеет ещё меньший коэффициент линейного расширения 0,62-0,65·10−6/°C.

Используется в точном приборостроении для изготовления мерных проволок в геодезии, эталонов длины, деталей часовых механизмов (балансиров хронометров, пружин), деталей барографов и высотомеров, несущих конструкций лазеров и др. Применялся в трубе космического телескопа «Астрон». Стоек против коррозии, хорошо обрабатывается механически.

Например, инварная проволока стандартной длины 24 м при изменении температуры на 1° C изменит свою длину всего лишь на 0.0288 мм, а при изменении температуры на 20° C – на 0.576 мм.

Существует также целый ряд разных других прецизионных сплавов (иновко, ковар, дилвер, ловар, элинвар), имеющих различные характеристики.

Измерения производят либо по поверхности земли (рис. 2.2,а), либо подвешивая мерный прибор на небольшой высоте (1.0–1.5 м) на специальных штативах (рис. 2.2,б). В обоих случаях вместо прямой – кратчайшего расстояния между конечными точками – измеряют некоторую ломанную линию (рис. 2.2,в). Поэтому для получения горизонтального проложения измеряют углы наклона ν линии или отдельных ее частей.

Рис. 2.2 – Вариант измерения длин линий металлическими рулетками, мерными лентами и мерными проволоками

Одним из наиболее простых по устройству мерных приборов является землемерная лента (рис. 2.3), предназначенная для измерения длин с невысокой точностью, характеризующейся относительной погрешностью порядка 1:1000 – 1:2000. В настоящее время землемерные ленты практически не используются, за исключением студентов первого курса геодезических специальностей. Стоит, однако, заметить, что почти во всем мире, в том числе и в США, Великобритании, Австралии, в университетских курсах металлические ленты и рулетки, а также методика измерения и обработка результатов измерения с их использованием, являются обязательным разделом рабочей программы курса.

Металлические рулетки (рис. 2.4) являются достаточно употребительным в геодезии мерным прибором. В Украине в основном используются рулетки российского и зарубежного производства.

Рулетки предназначены для измерения коротких линий при маркшейдерских, топографо-геодезических и строительных работах. Рулетки бывают стальные длиной 10, 20, 30, 50 м и более и тесьмяные длиной 5, 10 и 20 м.

В инженерно-геодезических работах используются металлические рулетки:

— в закрытом корпусе типа РЗ (рис. 2.4, а),

— на крестовине типа РК (рис. 2,4 б),

— на вилке типа РВ (рис. 2.4, в) и др.

В маркшейдерской практике чаще применяются горные рулетки на вилке или крестовине типов РГ-20, РГ-30 и РГ-50, изготавливаемые из нержавеющей стали, обладающие высокими механическими свойствами и большой коррозионной стойкостью.

Металлические рулетки представляют собой полосу из стали (реже — инвара), на которой нанесены сантиметровые или миллиметровые деления. По точности нанесения шкал рулетки делятся на 1-й, 2-й и 3-й классы. Точность измерения длин линий стальной рулеткой достигает 1: 50 000 и выше.

Для грубых измерений, когда можно пренебрегать погрешностями в несколько сантиметров (например, при съемке ситуации), используются тесьмяные рулетки в пластмассовых или металлических футлярах. Тесьмяная рулетка выполнена в виде полотняной полосы с проволочной стабилизирующей основой, окрашенной масляной краской, на которой отпечатаны сантиметровые деления и подписи дециметров и метров. Точность ее невелика, так как тесьма со временем вытягивается; кроме того, прочность этих рулеток значительно меньше, чем стальных. В маркшейдерском деле тесьмяные рулетки применяются при замерах горных выработок.

Рулетки в зависимости от класса точности и материала изготовления обеспечивают производство линейных измерений с относительными погрешностями от 1:2000 до 1:20000.

Рулетки с учетом их технических характеристик, рекомендуется использовать для различных геодезических работ: измерение линий, разбивочные работы, поэтажное распространение отметок, исполнительные съемки, различные обмеры габаритов конструкций и др.

Достоинства рулеток: компактность, малый вес, простота устройства и эксплуатации при сравнительно высокой точности измерений, особенно коротких линий.

Недостатки – большая трудоемкость при измерении отдельных линий, необходимость расчистки трассы, вешения, измерения углов наклона отдельных участков линий и т.п.

Мерные проволоки (рис. 2.5) предназначены для точных и высокоточных линейных измерений .

При точных и высокоточных линейных измерениях применяют стальные и инварные проволоки длиной 24 и 48 м, диаметр проволоки- 1,65 мм. На обоих концах проволоки расположены шкалы длиной 8-10 см с миллиметровыми делениями (рис. 2.5, а).

Измерение длин линий мерными проволоками производится по кольям или по целикам, устанавливаемым на штативах в створе линий. При измерениях проволока подвешивается на блочных станках под натяжением 10-килограммовых гирь (рис. 2.5, б). Пролеты между целиками или кольями измеряют несколько раз. Отсчеты по обеим шкалам проволоки производят одновременно с точностью до 0,1 мм.

Наиболее известными приборами этого типа являются базисные приборы БП-1, БП-2 и БП-3 с инварными проволоками, которые используются для измерения базисов в сетях триангуляции и длин сторон в полигонометрии, а также при точных инженерно-геодезических работах. В зависимости от числа проволок в комплекте, условий и методики измерений точность линейных измерений стальными проволоками колеблется от 1:10000 до 1:25000, а инварными проволоками- от 1:30000 до 1:1000000.

В настоящее время в связи с появлением электронных измерительных приборов, обеспечивающих практически такую же точность измерений, мерные проволоки в геодезии практически не используются.

2.3.2 Оптические дальномеры

При выполнении работ в труднодоступных районах – в таёжной заболоченной местности, в горах, в городских условиях – единственно возможным средством для измерения расстояний являются геодезические дальномеры , которые подразделяют на:

— геометрические или оптические,

— электронные или электромагнитные.

Оптический дальномер представляет собой оптико-механическое устройство, принцип действия которого основан на решении параллактического треугольника, образуемого базой и параллактическим углом (рис. 2.1)

Из параллактического треугольника искомое расстояние будет равно

(2.3)

Одну из величин ( или ) принимают постоянной, другую измеряемой. В зависимости от того, что известно, различают следующие оптические дальномеры:

— с постоянным углом и переменной (измеряемой) базой ;

— с постоянной базой и переменным (измеряемым) углом .

Конструктивно оптические дальномеры могут быть выполнены в виде насадки на зрительную трубу, самостоятельного прибора, встроенного узла или в виде одного из элементов зрительной трубы. В настоящее время из оптических дальномеров в основном используется нитяный дальномер с постоянным углом . Однако в студенческой практике используются также приборы с постоянным базисом, такие, например, как рейка Балла.

2.3.2.1 Оптический дальномер с постоянным параллактическим углом и измеряемой базой

На рис. 2.7 показан принцип действия оптического дальномера с постоянным параллактическим углом.

Наиболее распространенным среди оптических дальномеров с постоянным параллактическим углом является нитяный дальномер , постоянный угол которого образуют лучи, проходящие через два дальномерных штриха сетки нитей и узловую точку объектива зрительной трубы геодезического прибора (рис. 2.8).

Сетка нитей представляет собой систему штрихов, расположенных в плоскости изображения, даваемого объективом зрительной трубы. Основные штрихи сетки нитей предназначены для наведения трубы на цель в горизонтальной и вертикальной плоскости. Через точку пересечения основных штрихов проходит визирная ось зрительной трубы. Дальномерные штрихи нанесены симметрично относительно перекрестия основных штрихов и служат для определения расстояния по рейке, являющейся линейной мерой. Дальномерная рейка – это деревянный брусок длиной 3-4 м, толщиной 2 см и шириной 8 см со шкалой сантиметровых или иных делений.

Если в точке установить прибор, а в точке – рейку с сантиметровыми делениями, то визирные лучи и от дальномерных штрихов, пройдя через объектив, пересекутся в переднем главном фокусе объектива, образовав постоянный угол , и отметят на рейке отрезок , являющийся дальномерным отсчетом.

линии АС угол наклона ν = 4° 30". Температура стальной ленты при измерении t =

– 10° С, при компарировании t к = + 20° С.

Р е ш е н и е. 1. Оценка качества полевого измерения линии АС : абсолютное

расхождение результатов D = D" – D " = 0,10 м;

относительная

погрешность

расхождения D / D = 0,10 / 315 = 1/ 3150 ≤ 1/ 2000, т.е. расхождение

D = 0,10 м

допустимо, а среднее значения расстояния D = (D" + D ") / 2 = 315, 43 м.

Поправки: D к = + 0,008 (15 + 0,77) = + 0,126

D ν = АВ cos ν – АВ = 100 · 0,996917 – 100 =

D t = 1,25 · 10– 5 · 315 [– 10 – (+20)] = – 0,118 м.

Результат: d АС = 315, 43 + 0,126 – 0,308 – 0,118

Внешние факторы ограничения точности измерения линий лентами. При измерениях лентами на местности возникают систематические и случайные погрешности. Систематическая погрешность складывается из ряда односторонне действующих факторов: остаточной погрешности компарирования ленты, погрешностей за счет искривлений ленты на вертикальных неровностях земной поверхности и отклонений ленты от створа, ее неверного натяжения и смещений шпилек, вследствие пренебрежения поправками за наклон при ν < 1,5°, а также температурными поправками.

Случайная погрешность обусловлена случайными влияниями неточного учета поправок на наклон и температуру, колебаниями силы натяжения ленты.

Внешние условия сильно влияют на точность измерений линий лентами. В благоприятных условиях (ровная поверхность связного грунта) относительная погрешность длины линии составляет в среднем 1/ Т = 1 / 3000, в средних условиях измерений (небольшие неровности, низкая трава) 1/ Т = = 1 / 2000, в неблагоприятных условиях (резко пересеченная или заболоченная местность, кочковатость, пашня, высокие травы и др.) относительная погрешность 1/ Т = 1 / 1000 (или 0,1 м на 100 м расстояния).

11.3. Оптические дальномеры

Оптические дальномеры служат для определения расстояний величиной до 100300 м с относительной погрешностью от 1/200 до 1/3000 в зависимости от конструкции прибора. Принцип измерения расстояний оптическими дальномерами геометрического типа основан на решении сильно вытянутого прямоугольника или равнобедренного треугольника, называемого параллактическим (рис. 11.5, а ), ма-

лая сторона которого b = MN называется базисом дальномера, а противолежащий малый угол φ – параллактическим. Из прямоугольного треугольника FWM , где WM = b / 2 находим измеряемое расстояние

D = (1/2) b ctg (φ /2).

Различают оптические дальномеры с постоянным базисом и с постоянным параллактическим углом. В дальномерах с постоянным базисом используется специальная рейка с визирными марками М и N , расстояние между которыми принимается от 1,5 до 3 м и определяется с относительной погрешностью около 1: 50 000 (не грубее 0,03 – 0,05 мм). Рейку устанавливают на штативе горизонтально и перпендикулярно линии FW , параллактический угол φ измеряют высокоточным теодолитом с погрешностью m φ ≤ 3". Расстояние D вычисляют по формуле (11.10) с учетом температурной поправки в длину базиса. Относительная погрешность расстояния длиной 100 – 200 м составляет около 1/1500 – 1/3000.

Рис. 11.5. Оптический дальномер геометрического типа:

а – геометрическая схема; б – поле зрения трубы; в – схема измерений

В дальномерах с постоянным параллактичесим углом (φ = const) измеряют ба-

зис b , при этом в формуле (11.10) произведение (1/2) ctg(φ /2) = К является постоянной величиной, которая называется коэффициентом дальномера , поэтому

D = К b.

Нитяной дальномер . Такие дальномеры конструктивно входят в устройство теодолитов и нивелиров. В зрительной трубе теодолита и нивелира верхний и нижний горизонтальные штрихи n и m визирной сетки (рис. 11.5, б ) образуют нитяной дальномер с вертикальным постоянным параллактическим углом φ. Вершина F этого угла (передний фокус оптической системы зрительной трубы – рис. 11.5, в )

расположена либо вне, либо внутри зрительной трубы. Визирные лучи, проходящие через дальномерные нити и передний фокус F , пересекаются с вертикально расположенной дальномерной шкалой в точках N и M . Наблюдатель через окуляр трубы отсчитывает по шкале величину базиса b – число делений между нитями n и m . Измеренное расстояние FW равно D 1 = К b . Полное расстояние JW = D между вертикальной осью прибора ZZ и плоскостью шкалы вычисляются по формуле нитяного дальномера

где с – постоянное слагаемое дальномера (расстояние между осью вращения ZZ прибора и передним фокусом F .

В современных зрительных трубах К = 100; с ≈ 0, а соответствующий параллактический угол φ = 34,38"

Дальномерные рейки к нитяному дальномеру могут быть специальными, шкала которых нанесена с ценой деления 2 или 5 см для измерения расстояний до 200– 300 м. Но при топографических съемках масштаба 1: 1000 и крупнее обычно используют рейки для технического нивелирования с сантиметровыми шашечными делениями, при этом максимальное измеряемое расстояние близко к 150 м. На рис. 11.6, а по сантиметровым делениям между нитями t и m отсчитан отрезок шкалы b

= 17,6 см = 0,176 м. Здесь при К = 100 и с = 0 искомое расстояние D = 17,6 м.

П р и м е ч а н и е. При К = 100 наблюдатель принимает сантиметровые деления как условно метровые и в метрах отсчитывает по рейке искомое расстояние D , в нашем примере D = 17,6 м и при с = 0 формула (11.12) принимает вид D = D 1 .

Горизонтальное проложение . При измерениях расстояний дальномером зрительной трубы теодолита дальномерную рейку устанавливают вертикально. Визирование на рейку сопровождается наклоном визирной оси зрительной трубы на угол ν (рис. 11.6, б ).

Между проекциями дальномерных нитей на шкалу рейки в точки М и N берется отсчет базиса b , но его значение получается преувеличенным в сравнении с величиной b " = М "N ", которая получается при наклоне рейки в положение, перпендикулярное лучу ОW . Треугольник WMM " практически прямоугольный, так как

угол при вершине M " отличается от прямого на φ/2 = 17,2 " = 0,3°, поэтому b " / 2 = WM " = WM cos ν = (b / 2) cos ν. Отсюда и b " = М " N " = b cosν. Тогда для треугольника F 1 М "N " высота F 1 W = К b ", а наклонное расстояние D = ОW = К b " + с = К b cos ν + с. Тогда горизонтальное проложение d = ОВ " = ОW cos ν = (D + с ) cos ν , или

где D ν = 2D sin 2ν – поправка на наклон в расстояние, измеренное нитяным дальномером.

Для определения в полевых условиях величин d пользуются инженерными калькуляторами или специальными тахеометрическими таблицами.

Определение постоянных нитяного дальномера. Для каждого теодолита не-

обходимо определить фактические значения поправки с и коэффициента дальномера К , поскольку его погрешность может достигать 0,5% (т. е. 1/200 от измеряемого расстояния). Для проверки на ровном горизонтальном участке местности через 30– 35 м забивают колышки, над начальным колышком центрируют теодолит, на остальных последовательно ставят рейку и по дальномеру отсчитывают значения b 1 ,

b 2 ,…, b n , затем рулеткой измеряют расстояние каждого колышка от начального. В соответствии с формулой (11.11) составляют несколько уравнений:

D 1 = К b1 + с; D 2 = К b 2 + с; …, D n = К b n

где D 1 , D 1 , …, D n

– расстояния, измеренные рулеткой с точностью 0,01-0,02 м.

Вычитая одно уравнение из другого, находим, например,

D 2 – D 1

D 3 – D 1

D 3 – D 2

К 1 =

; К 2 =

К 3 =

b 2 – b1

b 3 – b1

b 3 – b2

и получаем среднее значение коэффициента дальномера

К = (К 1 + К 2

+ …, К n ) / n .

Подставив значение К в каждое из уравнений (11.16) получаем величины с 1 , с 2 , …, с n и среднее с . В современных теодолитах с ≈ 0.

Постоянную дальномеров удобно определять путем измерения комбинаций расстояний. Для этого на горизонтальной поверхности в одном створе откладывают несколько (не менее трех) расстояний: D 1 , D 2 , D 3 . Измеряют эти расстояния, а

также расстояния: D 4 = D 1 + D 2 ;

D 5 = D 3 + D 2 ; D 6 = D 1 + D 2 + D 3

В каждом результате измерений будет присутствовать постоянная поправка дальномера с i , поэтому можно записать: D i = D i / + c , где D i ‒ результат измере-

ний. Тогда можно записать систему уравнений:

D4 / + c = D1 / + D2 / + 2 c;

D5 / + c = D3 / + D2 / + 2 c;

D6 / + c = D1 / + D2 / + D3 / + 3 c

Откуда получают среднее значение постоянной прибора по формуле

с =

− (2D /

3D /

2D / ))

Этот способ может применяться при отсутствии компарированной рулетки и менее трудоемок.

Если К ≠ 100 и нельзя пренебрегать соответствующими погрешностями, то расстояния вычисляют при помощи инженерного калькулятора или исправляют поправками, которые выбирают из специально составленной таблички.

Точность нитяного дальномера . При помощи нитяного дальномера технических теодолитов в комплекте с нивелирной рейкой с сантиметровыми делениями расстояния измеряются с погрешностями, которые зависят от ряда факторов: точности учета коэффициента дальномера К и постоянной с ; вертикальности рейки; состояния приземного слоя воздуха (величины рефракционных колебаний изображения). При точном учете величин К и с , старательной работе и благоприятных по-

1/400 – 1/300). Однако при менее благоприятных условиях и недостаточной старательности наведения штрихов дальномера погрешности D значительно возрастают.

Рассмотренные погрешности нитяного дальномера учитываются в инструкциях по наземным крупномасштабным топографическим съемкам: расстояния от теодолита до рейки ограничивают до 80 – 100 м.

11.4. Определение неприступных расстояний тригонометрическими способами

Если между точками имеется препятствие (река, водоем, овраг и др.), превышающее длину механического мерного прибора (ленты), то при отсутствии достаточно точного оптического или электронного дальномера неприступное расстояние определяют различными тригонометрическими (косвенными) способами.

1 . Параллактическими называются косвенные способы определения расстояний, основанные на вычислении высоты сильно вытянутого равнобедренного треугольника (рис. 11.7, а ), в котором измеряется базис b и малый острый угол φ – параллактический угол. На местности закрепляют точки А и В определяемой линии, в точке А с помощью теодолита строят перпендикуляр (базис b ), концы которого С 1 и С 2 закрепляют на расстоянии b/2 от точки А . После измерения b и φ вычисляется искомое расстояние

АВ = d = (b / 2) ctg (φ /2).

Чтобы относительная погрешность результата d была не более 1/2000, угол φ должен быть не меньшим 8 – 10° и измеряться с погрешностью не более 10 – 15", а базис следует измерять с относительной погрешностью не грубее 1/4000 – 1/5000.

2 . Для отыскания длины d неприступного расстояния МN (рис. 11.7, б ) на местности вначале закрепляют и измеряют два базиса b 1 и b 2 , измеряют углы треуголь-

ников МК 1 N и МК 2 N – β1 , α 1 и β2 , α 2 . Вычисляют углы γ1 и γ2

по формулам γ1 =

180° – β1 – α 1 и γ2 = 180° – β2 – α 2 ,

а затем дважды вычисляют расстояние d :

d" = b 1 sin β1 / sin γ1 ;

d" = b 2 sin β2 / sin γ2 .

Расхождение величин d" и d" допускается до 1/1000 – 1/2000

от искомой длины

Рис 11.7. Косвенные способы определения расстояний

3 . Между точками Р и L (рис. 11.7 в ) находится препятствие, перекрывающее видимость вдоль линии РL . В этом случае выбирают точку Т с учетом хороших условий измерения линий РТ и ТL и после нахождения их горизонтальных проложений d 1 и d 2 и измерения горизонтального угла β вычисляют по теореме косинусов

РL = √ d 2 1 + d 2 2 − 2 d 1 d 2 cosβ .

Для контроля измерения и вычисления повторяют.

Рассмотренные способы прямого и косвенного определения расстояний трудоемки. В инженерно-геодезических работах для измерения расстояний широко применяются электронные дальномеры, работающие в оптическом (световом) диапазоне электромагнитных волн (светодальномеры).

11.5. Учет значимости погрешностей измерений углов и расстояний при обосновании точности геодезических работ

При производстве многих видов геодезических работ измеряют длины линий и горизонтальные углы между ними, при этом точности угловых и линейных измерений рационально выбирать под условием их приблизительно равного влияния на погрешности планового положения определяемых точек (равной значимости). В соответствии с данным условием определяют согласованную точность приборов и методов линейных и угловых измерений.

На рис. 11.8 показано, что погрешность d измерения линии d вызывает продольное перемещение точки В в положение В" , а погрешность Δβ измерения горизонтального угла приводит к поперечной линейной погрешности е и смещению точки в положение В ". По условию равной значимости линейная поперечная погрешность е должна быть равна по величине продольной линейной погрешности d . При этом соответствующая угловая погрешность вычисляется в радианах Δβрад

Рис. 11.8. Продольная d и поперечная е линейные погрешности определения точки В линейно-угловыми измерениями

В формуле (11.22) отношение d /d часто задается нормированной относительной погрешностью d /d = 1/Т измерения расстояния d , а горизонтальный угол Δβ выражается в градусах, минутах или секундах. Тогда угловые погрешности, отвечающие по условию равной значимости заданным относительным погрешностям 1/Т, будут соответственно равны

Исходя из формул (11.23) определяется также относительная погрешность 1/Т измерения линий при заданной допустимой погрешности Δβ измерения горизон-

Соотношения (11.23) и (11.24) учитываются при расчетах по обоснованию точности приборов, необходимых для выполнения линейных и угловых измерений при различных геодезических работа . В таблице 11.1 приведены соответствующие примеры.

Таблица 11.1.

Расчетное соответствие между точностью измерения линий и углов по условию равной значимости их погрешностей и примеры выбора средств линейных и угловых измерений

Величины погрешностей, средства измерений

погрешности,

средства измерений

Номер примера

Допустимая

погрешность

измерения линий 1/Т

Допустимая

грешность

Расчетные

ния углов, 2m β р

Средняя квадрати-

ческая погрешность

измерения углов,

m β р

Угломерные

теодолиты типа

Допустимая 2m β

средняя квадратич. m β

2m β = 1"

2m β = 1"

2m β = 30"

2m β = 10"

2m β = 4"

погрешности измерения

углов данным

m β = 0,5"

m β = 0,5"

m β = 15"

m β = 5"

m β = 2"

Соответствие

Мерные ленты. Техниче-

Светодальномеры. Высокоточные и точ-

их точности

ские теодолиты. Практи-

ные теодолиты. При погрешности свето-

равной значимости

чески соблюдается согла-

дальномера

3 мм на 150м

грешностей угловых и

сованная

точность угло-

и условие равной значимости не

линейных измерений

линейных

соблюдается, но светодальномеры эффек-

измерений

снижают трудоемкость измерения

расстояний

Как видно из таблицы 11.1, теоретическое равенство значимости погрешностей линейных и угловых измерений на практике может соблюдаться достаточно точно (для теодолитов и мерных лент) и не соблюдаться. На практике нет необходимости в непременном применении условия равной значимости рассматриваемых погрешностей при выборе приборов для измерения углов и линий. Например, при заданной точности угловых измерений в комплекте с теодолитами типа Т30 или Т15, для упрощения и ускорения измерения линий вместо мерных лент целесообразно применять недорогие светодальномеры (лазерные рулетки), обеспечивающие ускорение и упрощение работ по измерению расстояний. (см. примеры в таблице 11.1).

Оптические дальномеры используются для охоты, фотографии, оценки земельных участков и в других ситуациях, когда нужно точно определить расстояние до объекта - движущегося или неподвижного. В отличие от строительных дальномеров эти приборы имеют свои особенности и функционал. Статья поможет в них разобраться и определиться с выбором.

Принцип работы

Оптический дальномер представляет собой прибор с окуляром для наблюдения за объектом издалека. Встроенный лазер, работающий в инфракрасном диапазоне, посылает сигнал, чтобы определить расстояние до объекта. Для точности наведения в оптике имеются линии, располагающиеся в виде перекрестия по центру - как прицел. Значения измерений выводятся непосредственно в поле зрения окуляра. Предусмотрены также индикаторы работы и результатов - не нужно отрываться от слежения за объектом, чтобы увидеть полученные данные. Оптический дальномер позволяет безошибочно определять расстояние, чтобы, например, во время охоты можно было точно прицелиться и сделать меткий выстрел.

Дальность измерения

У любительских моделей максимальное значение может достигать 400 – 500 м . Этого вполне достаточно для охоты с небольших расстояний, а также работы в городских условиях на спортивных площадках. Если же дальномером предстоит пользоваться на большой территории, рациональнее выбрать модель с дальностью измерения 1000 м и более . Такие приборы относятся к профессиональному классу, и стоят они гораздо дороже.

Стоит отметить, что ближайшая точка фокусировки дальномера может находиться на расстоянии в 4 – 6 м. Поэтому, если предстоит работа на ближних дистанциях, нужно обратить внимание на минимальную величину рабочего диапазона.

Точность

Все модели дальномеров способны определять расстояние с некоторой погрешностью. Значения в 1,5 – 2 м не столь критичны в большинстве случаев, хотя есть более точные приборы с погрешностью не более 1 м.

Кратность увеличения и диаметр объектива

При выборе оптического дальномера обратите внимание на маркировку.

Например, в маркировке 7х24 цифра 7 означает кратность увеличения, то есть, наблюдаемый объект можно приблизить в 7 раз. Если нужно наблюдать за объектом на расстоянии не более 100 м, обычно достаточно прибора с кратностью 6 или 7. Когда расстояние может превышать 200 м, стоит отдать предпочтение моделям с кратностью 10 или 12. Имейте в виду: чем мощнее окуляр (чем больше его кратность), тем меньше поле обзора. Когда нет необходимости охватывать взглядом большую территорию, а важно хорошее приближение, лучше выбрать модель с кратностью до 10. Например, если дичь приманивается в конкретное место. Если требуется широкое поле обзора, например, предстоит просматривать берег реки или линию горизонта, лучше отдать предпочтение дальномерам с кратностью увеличения 4 – 7 и полем обзора в 110 – 122 м.

Вторая цифра в маркировке означает диаметр объектива - 24 мм. Чем крупнее объектив, тем больше он собирает света, а значит, дает лучшее изображение. Поэтому для работы на больших расстояниях и в сумерки лучше покупать дальномеры с крупным объективом диаметром не менее 50 мм.

Функционал

Функция измерения скорости предусмотрена для определения расстояния до движущегося объекта. Измерения могут проводиться в пределах до 300 км/ч. Это важно во время охоты, чтобы точно рассчитать выстрел.

Баллистический калькулятор информирует о необходимости корректировки прицела в зависимости от условий проведения измерений. Результаты с точностью до сантиметра выводятся выше или ниже точки прицела.

Функция выбора погодных условий поможет настроить прибор на работу во время дождя или тумана без риска искажения измерений.

С помощью опции изменения единиц измерения можно выбрать данные о расстоянии в метрах или ярдах, а скорости - в метрах в секунду и километрах в час.

Крепление на штатив сделает использование прибора более удобным, а измерения - максимально точными. При работе со штативом исключается дрожание рук, которые обычно приводят к некоторой погрешности при работе на больших расстояниях.

Работа от батарей

В большинстве моделей используются сменные элементы питания, например, CR2/3 V, а в некоторых - солнечные батареи, не требующие замены. Как правило, на одном заряде можно выполнить до 2000 измерений. Если батарейка сядет, прибор можно использовать только как оптический монокуляр. Полезной функцией будет автоотключение , когда дальномер неактивен в течение нескольких минут - это сэкономит заряд элемента питания.

Диапазон рабочих температур

От того, в какое время года предстоит использовать оптический дальномер, зависит выбор модели по рабочему температурному диапазону. Если эксплуатация будет и зимой, и летом, есть смысл приобрести оптический дальномер с широким диапазоном, например, от -20 до +50 °С.

Справочная статья, основанная на экспертном мнении автора.

Дальномер … Орфографический словарь-справочник

- (Range finder, Telemeter, Menometer) прибор для определения расстояний без непосредственного промера их на местности. Дальномер. Имеются разные системы Д.: акустические, оптические, механические. В военном деле Д. применяется для определения… … Морской словарь

Дальномер - Дальномер. Принципиальная схема оптического дальномера фотоаппарата: I и II световые лучи, идущие от объекта по двум оптическим системам (ветвям) основной (I); и вспомогательной (II); 1 объект; 2 оптический компенсатор; 3 полупрозрачное зеркало;… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Прибор для косвенных измерений расстояний до объектов. По принципу действия дальномеры подразделяются на 2 основные группы. 1 ю группу составляют оптические дальномеры; задача измерения расстояния такими дальномерами сводится к решению… … Большой Энциклопедический словарь

ДАЛЬНОМЕР, оптическое устройство, чаще всего встроенное в ружья и различные камеры (фото, видео и др.), используемое для измерения расстояний. Оптические дальномеры создают изображения цели в виде двух картинок; при этом угол поворота или… … Научно-технический энциклопедический словарь

- (a. range finder; н. Entfernungsmesser; ф. telemetre, distancemetre, stadiometre; и. telemetro) прибор для определения расстояния без непосредств. измерения на местности. Применяется в геодезии, маркшейдерии, топографии, стр ве, a также в … Геологическая энциклопедия

ДАЛЬНОМЕР, дальномера, муж. (спец.). Оптический прибор для определения расстояния до отдельных видимых предметов. Бинокль с дальномером. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ДАЛЬНОМЕР, а, муж. Прибор для определения расстояния. Оптический д. Акустический д. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Сетка нитей в трубе геодезического инструмента, устроенных для определения расстояний путем отсчетов по рейке при визировании, без непосредственного измерения этих расстояний. Всего нитей четыре: одна вертикальная и три горизонтальные. Чем дальше … Технический железнодорожный словарь

Сущ., кол во синонимов: 11 автодальномер (1) астигматизатор (1) геодиметр (1) … Словарь синонимов

Дальномер - – прибор для определения расстояния от наблюдателя до отдалённого предмета без непосредственного обмера. [Толковый словарь С.А. Кузнецова,: Норинт, 2008 г. ] Рубрика термина: Инструменты геодезия Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов



Понравилась статья? Поделиться с друзьями: