В прямом ходе биссектор всегда наводят на штрих рейки вращением элевационного винта на ввинчивание, в обратном - на вывинчивание.
Цену деления уровня тау вычисляют по формуле:
тау / 2 = SUM (n - 1) / мю ро" / SUM rs,
где: s - расстояние от нивелира до рейки, мм; n - число штрихов на рейке, на которые наводили биссектор в полуприеме; мю - расстояние между смежными штрихами рейки, мм; r - смещение пузырька уровня при наклоне зрительной трубы на мю.
Расхождения между значениями цены деления уровня тау на 2 мм, определенными на экзаменаторе и при помощи рейки, не должны быть более 0,5" у нивелиров Н-05 и 3" - у нивелиров Н-3 и Н-10.
Пример записи отсчетов и вычислений приведен в табл. 22.
Таблица 22
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНЫ ДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ НИВЕЛИРА ПО РЕЙКЕ
Н-05 N 24761 Дата: 11.04.87 16 ч 00 мин.
Расстояние до рейки 50,21 м. Длина пузырька уровня 70,5 мм
┌────┬─────┬─────┬───────────────────────┬───────────────────┬───────┬───────┐
│Но- │t │От- │ Отсчеты по уровню │ П - Л │Рассто-│Число │
│мер │воз- │счет ├──────────┬────────────┼─────┬──────┬──────┤яния по│полу- │
│при-│духа,│по │Прямой ход│Обратный ход│Пря- │Обрат-│Сред- │рейке, │делений│
│ема │°С │рейке├────┬─────┼─────┬──────┤мой │ный │нее │мм │уровня,│
│ │ │ │ Л │ П │ Л │ П │ход │ход │ │ │r │
├────┼─────┼─────┼────┼─────┼─────┼──────┼─────┼──────┼──────┼───────┼───────│
│ │+2,4 │36,8 │3,6 │16,8 │3,7 │16,7 │+13,2│+13,0 │+13,10│ 5 │10,45 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │36,9 │8,9 │11,6 │8,9 │11,5 │+2,7 │+2,6 │+2,65 │ 5 │10,60 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │37,0 │14,2│6,2 │14,2 │6,3 │-8,0 │-7,9 │-7,95 │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ 1 │+2,7 │96,0 │3,2 │16,3 │3,4 │16,3 │+13,1│+12,9 │+13,00│ 5 │10,35 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │96,1 │8,4 │11,1 │8,4 │11,0 │+2,7 │+2,6 │+2,65 │ 5 │10,65 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │96,2 │13,8│5,8 │13,8 │5,8 │-8,0 │-8,0 │-8,00 │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ ├──────┼───────┼───────│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │SUM = │ 80 │167,55 │
└────┴─────┴─────┴────┴─────┴─────┴──────┴─────┴──────┴──────┴───────┴───────┘
Последующие три приема не приводятся.
тау / 2 - 16 х 5 х 206265 / 167,55 х 50210 = 1,96" / 0,8 мм,
тау - 9,8" / 2 мм, при исследовании на экзаменаторе тау получилось равным 9,6".
Если нет экзаменатора и необходимо более тщательно исследовать цилиндрический уровень, то для определения цены деления уровня используют рейку со штрихами через 1 мм или микрометр нивелира. Рейку предварительно эталонируют, используя для этого контрольную линейку. Нивелир в этом случае устанавливают на расстоянии приблизительно 20 м от рейки. Для каждого интервала вычисляют тау и на основе сравнения делают вывод о пригодности нивелира.
Определение по рейке ошибки совмещения изображений концов
пузырька уровня. Перед выездом на полевые работы необходимо
определить ошибку совмещения изображений концов пузырька уровня
для тех температур, при которых планируется выполнять
нивелирование, m определяют по рейке косвенным путем по
сов
формуле:
__________
/2 2
m = \/m - m .
сов взг нав
Ошибки m и m находят из девяти приемов, выполненных на
взг нав
расстоянии 50 м от нивелира до рейки в пасмурную или облачную
погоду, при слабом ветре, спокойных или слегка колеблющихся
изображениях и обязательно при разной температуре воздуха,
например +5, +10, +15 °С. При каждой температуре выполняют по
три приема. Прием включает десять точных наведений биссектора на
штрих рейки и десять отсчетов по барабану оптического микрометра с
точностью 0,1 деления. Затем делают еще десять отсчетов, но перед
каждым наведением биссектора на штрих рейки элевационный винт и
отсчетный барабан отводят на 1/4 оборота. Первые 10 отсчетов
служат для определения m , вторые - m .
нав взг
Наведение биссектора нитей на штрих и совмещение концов пузырька уровня можно выполнять как ввинчиванием, так и вывинчиванием барабана и элевационного винта.
Пример определения m при помощи рейки и сводка результатов
сов
приведены соответственно в табл. 23, 24.
Таблица 23
Нивелир Н-05 N 9876, t = 5,4 °C, длина пузырька уровня 71,1 мм, дата 03.05.01
┌────────────────────────────────┬───────────────────────────────┐
│ Т │ Т │
│ нав │ взг │
├────────────────┬───────────────┼────────────┬──────────────────┤
│ Отсчет по │ V │ Отсчет по │ V │
│ барабану │ 1 │ барабану │ 2 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 35,9 │ -0,47 │ 35,0 │ -2,52 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 37,1 │ +0,73 │ 38,3 │ +0,78 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 37,2 │ +0,83 │ 36,1 │ -1,42 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 36,8 │ +0,43 │ 38,4 │ +0,88 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 35,0 │ -1,37 │ 38,8 │ +1,28 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 37,2 │ +0,83 │ 39,0 │ +1,48 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 36,4 │ +0,03 │ 38,2 │ +0,68 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 37,4 │ +1,03 │ 37,4 │ -0,12 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 35,8 │ -0,57 │ 36,0 │ -1,52 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ 34,9 │ -1,47 │ 38,0 │ +0,48 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┼──────────────────┤
│ │ 2 │ │ 2 │
│ 36,37 │SUM V = 7,7410│ 37,52 │SUM V = 16,5960 │
│ │ 1 │ │ 2 │
└────────────────┴───────────────┴────────────┴──────────────────┘
__________
m = \/7,7410 / 9 = +0,93 дел. барабана;
нав
___________
m = \/16,5960 / 9 = +/- 1,36 дел. барабана;
взг
____________________
m = \/16,5960 - 7,7410 / 9 = +0,99 дел. барабана.
сов
Таблица 24
СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ m
сов. ср
┌─────┬───────────┬────────┬─────┬─────┬───────────┬────────┬────┐
│Прием│Температура│ Длина │Т │Прием│Температура│ Длина │Т │
│ │воздуха, °С│пузырька│ сов │ │воздуха, °С│пузырька│ сов│
│ │ │ уровня,│ │ │ │ уровня,│ │
│ │ │ мм │ │ │ │ мм │ │
├─────┼───────────┼────────┼─────┼─────┼───────────┼────────┼────┤
│ 1 │ +6,2 │ 71,1 │0,99 │ 6 │ 12,8 │ 70,6 │1,01│
├─────┼───────────┼────────┼─────┼─────┼───────────┼────────┼────┤
│ 2 │ 6,5 │ 71,1 │0,99 │ 7 │ 18,7 │ 70,1 │1,04│
├─────┼───────────┼────────┼─────┼─────┼───────────┼────────┼────┤
│ 3 │ 6,9 │ 71,0 │1,03 │ 8 │ 18,9 │ 70,0 │1,06│
├─────┼───────────┼────────┼─────┼─────┼───────────┼────────┼────┤
│ 4 │ 13,7 │ 70,6 │0,95 │ 9 │ 19,4 │ 70,0 │1,02│
├─────┼───────────┼────────┼─────┼─────┼───────────┼────────┼────┤
│ 5 │ 13,2 │ 70,6 │0,97 │ │ │ │ │
└─────┴───────────┴────────┴─────┴─────┴───────────┴────────┴────┘
m = +1,01 дел. барабана;
сов. ср
m = 1,01 - 0,05 - 206265 / 500000 = 0,21".
сов. ср
2 2
В отдельных приемах разности m - m могут иметь
взг нав
отрицательные значения. В этом случае вычисляют средние значения
ошибок m и m сразу для трех приемов и по ним находят
взг нав
m . У нивелиров Н-05 m при длине визирного луча 50
сов. ср сов. ср
м не должна превышать 0,35".
Очень большое значение для приборов, предназначенных для нивелирования I и II классов при отрицательных и высоких положительных температурах, имеет степень компенсированности цилиндрического уровня, т.е. зависимость длины пузырька от изменения температуры воздуха (табл. 25). Длина пузырька уровня должна изменяться менее чем на 0,2 мм при изменении температуры воздуха 1 °С. Для определения степени компенсированности цилиндрического уровня выписывают суммы отсчетов П + Л, которые были получены при исследовании уровня в разных условиях: на экзаменаторе, перед выездом в поле и т.д.
Таблица 25
ВЫЧИСЛЕНИЕ СТЕПЕНИ КОМПЕНСИРОВАННОСТИ
ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УРОВНЯ НИВЕЛИРА
Н-05 N 00003
Температура
воздуха, °С
|
П + Л
|
ДЕЛЬТА (П + Л)
(в делениях уровня)
|
ДЕЛЬТА,
мм
|
ДЕЛЬТА t,
°С
|
К, мм/1
°С
|
+5,2
|
32,6
|
|
|
|
|
+14,9
|
28,2
|
4,4
|
3,52
|
9,7
|
0,36
|
+20,2
|
26,0
|
2,2
|
1,76
|
5,3
|
0,33
|
+25,5
|
23,6
|
2,4
|
1,92
|
5,3
|
0,36
|
К = ДЕЛЬТА / ДЕЛЬТА t.
Примечание. Ампула цилиндрического уровня нуждается в замене, так как при температуре ниже 10 °С и выше +35 °С совмещение концов пузырька уровня будет происходить вблизи краев окошечка.
Определение цены деления установочного уровня (уровней). Грубый установочный уровень у нивелира затрудняет работу и снижает производительность труда. При получении нивелира с завода или после ремонта в случае замены ампулы уровня необходимо определить цену деления установочного уровня. Цена деления установочного уровня у нивелиров типа Н-05 на 2 мм должна быть 5 +/- 1, у нивелиров типа Н-3 и Н-10 - 10 +/- 2'.
Цену деления определяют на экзаменаторе или с помощью подъемных винтов подставки нивелира. Для исследований круглого установочного уровня могут быть использованы любые экзаменаторы с ценой деления до 10". В этом случае тау определяют обычным способом.
Определение тау при помощи подъемных винтов подставки нивелира исполняют в такой последовательности.
Определяют шаг подъемного винта. Если видна нарезка подъемного винта, то к нему прикладывают бумагу, по которой проводят карандашом, вследствие чего на бумаге отпечатается ряд черточек, соответствующих шагу винта (в мм). Определяют расстояние от центра подъемного винта до середины между двумя другими винтами. Крепят на оправе круглого уровня шкалу с делениями через 2 мм. Устанавливают нивелир так, чтобы зрительная труба находилась точно на середине над одним подъемным винтом. Действуя подъемными винтами подставки, приводят пузырек уровня в одно из крайних положений. Отмечают положение подъемного винта, который находится под зрительной трубой, записывают отсчеты по концам пузырька уровня. Поворачивают подъемный винт на 180 или 360°, т.е. до тех пор, пока пузырек уровня не переместится в другое крайнее рабочее положение. Делают вторые отсчеты по концам пузырька уровня.
Цену деления круглого уровня вычисляют по формуле:
тау = m k 3436 / l n,
где: m - число оборотов подъемного винта;
k - величина шага подъемного винта, мм;
l - расстояние от центра подъемного винта до середины между двумя другими винтами, мм; n - число делений, на которое сместился пузырек уровня.
Приложение 16
ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА РАБОТЫ ЭЛЕВАЦИОННОГО ВИНТА
При исследовании элевационного винта нивелира определяют качество его работы и цену деления. Для этого устанавливают нивелир на экзаменаторе так же, как и при исследовании цены деления уровня. Исследования состоят из двух приемов: в первом приеме к измерительному винту экзаменатора обращен объектив зрительной трубы, во втором - окуляр. Если у элевационного винта нет указателя числа оборотов, то наносят штрихи, по которым считывают число оборотов. Элевационный винт вывинчивают в крайнее положение (нуль оборотов), измерительный винт экзаменатора ставят на отсчет, который позволяет выполнять измерения. Сначала подъемными винтами изображения концов пузырька уровня совмещают примерно, а затем точно - измерительным винтом экзаменатора, после чего отсчитывают по его шкале. Элевационный винт поворачивают ввинчиванием точно на один оборот и, вращая измерительный винт экзаменатора, совмещают концы пузырька уровня. Так поступают до тех пор, пока элевационный винт не окажется ввинченным до конца. В обратном ходе элевационный винт вывинчивают. Все остальные действия в обратном ходе выполняют так же, как и в прямом. Во втором приеме в прямом ходе элевационный винт вывинчивают, а в обратном - ввинчивают. Пример определения цены деления элевационного винта приведен в табл. 26.
Таблица 26
ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕВАЦИОННОГО ВИНТА
Экзаменатор ЭГЕМ мю = 1"
┌──────┬─────────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────┬──────────────┬───────┐
│Число │ I прием (объектив к винту │ II прием (окуляр к винту │ Среднее │тау' │
│оборо-│ экзаменатора) │ экзаменатора) │ │ пр -│
│тов ├──────────────────┬──────────────────┼──────────────────┬──────────────────┼──────┬───────┤тау" │
│ │ Прямо │ Обратно │ Прямо │ Обратно │ Прямо│Обратно│ обр │
│ ├───────────┬──────┼───────────┬──────┼───────────┬──────┼───────────┬──────┼──────┼───────┤ │
│ │Отсчеты по │ тау' │Отсчеты по │ тау" │Отсчеты по │ тау' │Отсчеты по │ тау" │ тау' │ тау" │ │
│ │винту экза-│ 1 │винту экза-│ 1 │винту экза-│ 2 │винту экза-│ 2 │ пр│ обр│ │
│ │менатора │ │менатора │ │менатора │ │менатора │ │ │ │ │
├──────┼───────────┼──────┼───────────┼──────┼───────────┼──────┼───────────┼──────┼──────┼───────┼───────┤
│ │ об │ │ об │ │ об │ │ об │ │ │ │ │
│ 0 │11 99,1 │ │11 102,2 │ │10 18,8 │ │10 7,9 │ │ │ │ │
│ │ │124,7"│ │131,0"│ │124,9"│ │130,8"│124,8"│130,9" │-6,1" │
│ 1 │12 43,8 │ │12 53,2 │ │ 9 73,9 │ │ 9 57,1 │ │ │ │ │
│ │ │125,0 │ │130,1 │ │125,4 │ │130,1 │125,2 │130,1 │-4,9 │
│ 2 │12 168,8 │ │13 3,3 │ │ 8 128,5 │ │ 8 107,7 │ │ │ │ │
│ │ │124,1 │ │124,2 │ │124,4 │ │125,0 │124,2 │124,6 │-0,4 │
│ 3 │13 112,9 │ │13 127,5 │ │ 8 4,1 │ │ 7 162,0 │ │ │ │ │
│ │ │125,4 │ │125,3 │ │125,9 │ │125,5 │125,6 │125,4 │+0,2 │
│ 4 │14 58,3 │ │14 72,8 │ │ 7 58,2 │ │ 7 36,5 │ │ │ │ │
│ │ │125,7 │ │125,6 │ │125,2 │ │126,6 │125,4 │126,1 │-0,7 │
│ 5 │15 4,0 │ │15 18,4 │ │ 6 13,0 │ │ 6 89,9 │ │ │ │ │
│ │ │126,2 │ │126,1 │ │126,4 │ │126,4 │126,3 │126,2 │+0,1 │
│ 6 │15 130,2 │ │15 144,5 │ │ 5 166,6 │ │ 5 143,5 │ │ │ │ │
│ │ │126,4 │ │119,0 │ │127,1 │ │119,8 │126,8 │119,4 │+7,4 │
│ 7 │16 76,6 │ │16 83,5 │ │ 5 39,5 │ │ 5 23,7 │ │ │ │ │
│ │ │126,0 │ │118,1 │ │126,1 │ │117,6 │126,0 │117,8 │+8,2 │
|
