Ошибка визирования нивелира - Не ошибается лишь тот, кто ничего не делает!

Источники ошибок при геометрическом нивелировании.

Ошибка
установки визирной линии трубы в
горизонтальное положение по уровню;
при t = 25″ она достигает 3″ — 4″. Для
расстояния 100 м это приводит к ошибке
отсчета по рейке 2 мм.
Ошибка
отсчета из-за ограниченной разрешающей
способности трубы нивелира; при
увеличении V = 25^x
эта ошибка достигает 1.2 мм на 100 м
расстояния.
Нарушение
главного условия нивелира; при
нивелировании строго из середины эта
ошибка исключается.
Наклон
рейки. Для уменьшения влияния наклона
рейки ее рекомендуется слегка покачивать
вперед-назад около вертикального
положения; при отсчетах меньше 1000 мм
рейку качать нельзя. При покачивании
рейки отсчеты по ней изменяются;
наименьший отсчет является правильным.
Ошибка
нанесения делений на рейке.
Ошибки,
вызванные проседанием (выпучиванием)
ножек штатива и башмаков.

Общая
ошибка отсчета по шашечной рейке
нивелиром Н-3 оценивается в 4 мм на 100 м
расстояния.

Нивелирование III класса.

Способ
нивелирования III
класса зависит от применяемых нивелиров.
Предпочтение отдают нивелирам с
плоскопараллельной пластинкой и инварным
рейкам. Измерения в этом случае выполняют
способом «совмещения», а при работе
нивелиром без плоскопараллельной
пластинки — способом «средней нити».

— Нивелирование
III класса производят в прямом и обратном
направлениях.

— Нивелирование
III класса выполняют глухими нивелирами
с уровнем или компенсатором, удовлетворяющими
следующим требованиям:

— увеличение трубы,
крат, не менее 30

— Цена деления
цилиндрического контактного уровня
(«/2 мм), не более 30

— ошибка самоустановки
линии визирования у нивелиров с
компенсатором, угл. сек., не более 0,5

— При нивелировании
III класса применяют шашечные и штриховые
инварные рейки.
Шашечные
рейки — трехметровые двухсторонние с
сантиметровыми

делениями. На
черных сторонах реек нули совпадают с
пятками, а на красных сторонах с пятками
совпадают отсчеты более 4000 мм, причем
отсчет на красной стороне одной рейки
отличается от отсчета на
красной стороне другой примерно на 100
мм (например, на одной рейке отсчет 4687
мм, на другой — 4786 мм).

В случаях привязки
к стенным маркам применяют подвесную
рейку с такими же делениями, как и на
основных рейках. Нуль на подвесной рейке
должен быть совмещен с центром отверстия
для штифта, на котором рейку подвешивают
к стенной марке.

Случайные ошибки
дециметровых и метровых интервалов
реек для нивелирования III класса не
должны превышать 0,5 мм.

— Нивелиры и рейки
исследуют и поверяют с целью установления
их пригодности для нивелирования III
класса, приведения в рабочее состояние
и определения постоянных.

— Перед началом
полевых работ нивелиры исследуют и
поверяют по следующей программе:

1. определение
коэффициента дальномера

2. поверка
установочного круглого уровня

3. поверка плавности
вращения верхней части нивелира

4. определение
величины Х, ошибки отсчета по рейке,
вызванной

непараллельностью
оси цилиндрического уровня и визирной
оси нивелира. Которая не должна превышать
3 мм.

У нивелиров с
компенсатором определяют среднюю
квадратическую ошибку самоустановки
линии визирования и погрешность
недокомпенсации Во время полевых работ
у нивелиров поверяют:

1. установочный
уровень (ежедневно перед началом
наблюдений)

2. величину Х
нивелира (в
начале работы первые семь дней — каждый
день, в дальнейшем, убедившись в
постоянстве юстировки не
реже
одного раза в пятнадцать дней).

3. Для исследования
реек применяют контрольную линейку.
Перед началом полевых работ определяют:

а) ошибки дециметровых
делений (только для новых реек)

б) среднюю длину
метровых интервалов реек

в) разность
высот нулей реек

Поверку установки
круглых уровней на рейках выполняют
ежедневно.
Порядок
наблюдений на станции следующий:

отсчет по черной
стороне (основной шкале) дальномерные
нити задней рейки;
отсчет по черной
стороне (основной шкале) средней нити
задней рейки;
отсчет по черной
стороне (основной шкале) средней нити
передней рейки;
отсчет по черной
стороне (основной шкале) дальномерные
нити передней рейки;
Отсчет по красной
стороне (дополнительной шкале) средней
нити передней рейки;
Отсчет по красной
стороне (дополнительной шкале) средней
нити задней рейки;

— Нивелирование
выполняют участками в 20—30 км. Переход
от нивелирования в прямом направлении
к нивелированию в обратном направлении
делают только на постоянных знаках.
При
этом рейки меняют местами.

— Нормальная длина
луча визирования—75 м. При отсутствии
колебаний изображения реек и увеличения
трубы не менее 35х
длину луча разрешается увеличивать до
100 м.

— Расстояния от
нивелира до реек измеряют тонким тросом,
просмоленной бечевой или дальномером;
неравенство расстояний на станции
допускают не более 2 м, а их накопление
по секции — не более 5 м.

— Высота луча
визирования над подстилающей поверхностью
должна быть не менее 0,3 м.

— Нивелирование
выполняют при хорошей видимости,
отчетливых и спокойных изображениях
реек. В солнечные дни не
следует нивелировать в периоды, близкие
к восходу и заходу солнца.

— При работе на
станции нивелир защищают от солнечных
лучей зонтом.

— Рейки устанавливают
по уровню на костыли или башмаки. В
местах установки башмаков предварительно
снимают дерн.

— При перерывах
нивелирования, как правило, заканчивают
на постоянном или временном реперах.
Разрешается также заканчивать
нивелирование на трех костылях (кольях),
забитых в дно ям глубиной 0,3 м. Нивелирование
на обеих станциях выполняют по обычной
программе, после чего костыли покрывают
травой и засыпают землей.

— При
нивелировании способом «средней нити»
необходимо соблюдать следующие допуски:

1. Отсчет по средней
нити по черной стороне каждой рейки не
должен расходиться более чем на 3 мм с
соответствующей полусуммой отсчетов
по дальномерным нитям.

2. Превышение на
станции вычисляют из отсчетов только
по средней нити. Расхождение между
значениями превышения, полученными по
черным и красным сторонам реек, не должно
быть более 3 мм с учетом разности высот
пары реек. При расхождениях, превышающих
указанные допуски, наблюдения на станции
повторяют, предварительно изменив
положение нивелира по высоте не менее
чем на 3 см.

3. После выполнения
нивелирования по секции сравнивают
между собой значения превышения,
полученные из прямого и обратного ходов;
расхождение между этими значениями не
должно превышать 10 мм √L.
Если расхождение получилось больше
допустимого, то нивелирование по
секции повторяют в одном из направлений.
В обработку включают три значения
превышения тогда, когда первоначальные
не расходятся между собой более чем на
15 мм √L,
а повторное
не отличается от каждого из первоначальных
более чем на 10 мм √L.
При обработке сначала определяют
значения превышений из ходов одного
направления, а затем из ходов прямого
и обратного направлений.

Если первоначальные
и повторное значения превышения не
удовлетворяют перечисленным требованиям,
то первоначальные значения исключают
и выполняют еще одно повторное
нивелирование в противоположном
направлении.

В
том случае, когда разности значений
превышений из прямого обратного ходов
по нескольким секциям накапливаются с
одним знаком, то необходимо проанализировать
методику нивелирования качество
юстировки нивелира и реек. Общее
накопление разностей превышений на
линии, как правило, не должно превышать
10 мм√ L.
Невязки в полигонах и по линиям допускают
не более 10 мм√L.
По
мере завершения нивелирования по секциям
регулярно пополняют ведомость превышений
установленной формы.

ОБРАЗЕЦ
ЗАПИСИ В ЖУРНАЛЕ НИВЕЛИРОВАНИЯ III КЛАССА
С РЕЙКАМИ, ИМЕЮЩИМИ САНТИМЕТРОВЫЕ
ДЕЛЕНИЯ НА ЧЕРНОЙ И КРАСНОЙ СТОРОНАХ

Ход от грунт. реп.
5540 до стен. марки 1112

Дата: 10.07.99 г. Начало
16 ч 20 мин, конец 17 ч 30 мин

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

13.1.
Источники
ошибок при высокоточном нивелировании
и

Методы ослабления их влияния

Ошибки при
высокоточном нивелировании бывают
случайные и систематические. В свою
очередь, все эти ошибки делятся еще на
личные, инструментальные и ошибки за
счет влияния внешних условий.

Проблема ошибок
в высокоточном нивелировании довольно
сложная. Дело в том, что с помощью
высокоточного нивелирования часто
решают задачи определения величин,
соизмеримых с ошибками измерений
(определение вертикальных деформаций
земной поверхности, наблюдения за
движением оползней, осадками крупных
инженерных сооружений и т.д.), которые
достаточно квалифицированно можно
решить лишь при условии глубокого знания
источников ошибок и методов ослабления
их влияния. Рассмотрим общепринятые
подходы к ослаблению влияния основных
ошибок высокоточного нивелирования.

1.
Влияние угла i
(проекции на отвесную плоскость угла
между визирной осью трубы и осью
цилиндрического контактного уровня)
на результаты нивелирования.

Вычертим схему
влияния угла i
на отсчеты
по рейкам (рис.13.1).

Рис. 13.1. Влияние угла i
на результаты
нивелирования :

З ,П
— истинные
отсчеты по задней и передней рейкам
(i
= 0);
З¢
, П¢
— фактические отсчеты по задней и
передней рейкам (
i
≠ 0); d_з,
d_П
— расстояния от нивелира до задней
и до передней реек;
h-превышение на станции.

Согласно обозначениям,
данным на рис. 13.1, можно записать:

(13.1)

Тогда превышение
h
на станции,
свободное от влияния угла i,
будет равно

(13.2)

По аналогии с 13.2
можно записать выражение для превышения
ΔН
по секции, равное Σh,
т.е.

(13.3)

Второй член в
формулах (13.2 – 13.3) есть поправка в
превышение за влияние угла i
. При d_З
= d_П
эта поправка
исключается. Поэтому
нивелирование выполняется из середины,
и методика нивелирования требует, чтобы
разности расстояний (d_З
— d_П)
на каждой станции и накопление их по
секции
не превышали установленных допусков.Например,
при нивелировании I
класса требуется, чтобы на каждой станции
(d_З
— d_П)
£
0,5м, а в секции накопление этих разностей
было не более 1м. Кроме того, устанавливается
допуск на угол i
( i
£
10²
).

Однако этих мер
для защиты результатов нивелирования
от влияния угла i
недостаточно,
так как сам угол i
может
изменяться в процессе
нивелирования
в зависимости от изменения t°
окружающего воздуха. Поэтому методика
производства высокоточного нивелирования
предусматривает еще следующие
дополнительные меры для уменьшения
влияния угла i
:

—применение
нивелиров с теплозащитным корпусом, у
которых угол
i
изменяется
не более, чем на 0.5²
при изменении t°
на 1°С ;

— наблюдения на
станциях следует выполнять по строго
симметричной во времени программе
измерений (ЗППЗ или ПЗЗП);

— прямой и обратный
ходы прокладывать один утром, другой –
вечером, т.е. при разных знаках приращения
t° воздуха;

— необходимо
тщательно защищать нивелир от солнца
как во время работы на станции, так и
при переходе от одной станции к другой;

— перед началом
работ нивелир следует выдерживать в
тени на штативе не менее 45 минут.

2. Систематическое
влияние вертикальных перемещений
костылей и штативов на результаты
нивелирования.

В высокоточном
нивелировании рейки, как правило,
устанавливаются на костыли, которые в
большинстве случаев оседают под
воздействием собственной массы, массы
реек и неизбежного нажима на рейку.
Штатив, на котором расположен нивелир,
также испытывает вертикальные перемещения
вследствие того, что вокруг него топчется
нивелировщик, а так же по ряду других
причин. Исследования показали, что в
подавляющем большинстве случаев штатив
подвергается выпиранию, т.е. в обоих
случаях эти влиянии систематические.
Меры их ослабления следующие:

а) трассы прямого
и обратного нивелирных ходов должны
совпадать и проходить по возможности
на всем протяжении по грунтам средней
плотности;

б) число станций
в прямом и обратном ходах должны быть
четным и одинаковым;

в) программа
наблюдений на станции должна быть строго
симметричной во времени;

г) порядок наблюдений
на смежных станциях следует чередовать:
на нечетной станции наблюдения
начинать с задней, а на четной — с передней
рейки; в обратном ходе наоборот;

д) по ходам
нивелирования I
класса костыли следует закреплять не
ближе 0,5м друг от друга;

е) штатив следует
устанавливать без перекоса и во время
работы защищать от солнца;

ж) отсчеты по рейке,
установленной на костыль, следует брать
не ранее, чем через 30 секунд;

з) нивелирование
выполнять участками 20—30 км по схеме
«восьмерка», т.е. одну половину секций
участка сначала проходить в прямом
направлении, а вторую в обратном.

3. Влияние наклона
рейки (рис.13.2).

Это
влияние носит систематический характер,
так как всегда увеличивает отсчет по
рейке до величины,
где—
наклон рейки.

Рис. 13.2.

Для уменьшения
этого влияния рейка снабжается круглым
уровнем.

4. Влияние разностей
высот нулей реек
исключают путем соблюдения требования
четного числа станций в секции.

5. Влияние
вертикальной рефракции.
Для уменьшения этого влияния необходимо:

а) применять строго
симметричную по времени программу
наблюдений на станции, сократив до
минимума время наблюдений;

б) прокладывать
прямой и обратный ходы в разное время
дня;

в) строго соблюдать
требования инструкции о высоте визирного
луча над землей и расстоянии от нивелира
до реек:

	I класс	II класс
Высота визирного луча	≥0,8м	≥0,5м
Расстояние от нивелира до рейки	≤50м	≤60м

6. Влияние отличия
t° нивелирования от t° компарирования
рейки.

Как мы знаем шкала
деления на высокоточных нивелирных
рейках изготавливается из инвара,
который, как и любой реальный материал,
обладает способностью изменять свои
размеры при изменении t°.

Компарирование
реек, т.е. определение длин метровых
интервалов, выполняется при одной
температуре (t_К),
а нивелирование
по трассе — при другой — (t_Н).
Разность температур нивелирования и
компарирования неизбежно вызовет
изменение средней длины метра комплекта
реек. Следовательно, в результаты
нивелирования нужно ввести поправку
за эту температурную разность, которую
приближенно можно вычислить по формуле:

, (13.4)

где
—
поправка за температуру;

—
превышение по секции; 
— средний коэффициент инварного
расширения;

t_Н
– средняя температура
нивелирования
по секции;

t_К
— температура
компарирования реек.

Строгий учет
температурного влияния на результаты
высокоточного нивелирования предусматривает
измерение температуры каждой рейки на
каждой станции и введение поправки в
отсчет по каждой рейке согласно формуле:

,
(13.5)

где
— температуры нивелирования и
компарирования, соответственно, задней
и передней реек;—
коэффициенты инварного расширения для
задней и передней реек;З
и П— отсчеты
по задней и передней рейкам.

Тогда по
секции формула для введения поправки
за температуры будет иметь вид:

,
(13.6)

где n
— число
станций в секции.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Беспалый Н.П., Ахонина Л.И.

Геодезия часть 2 Учебное пособие для студентов геодезических специальностей вузов Донецк 1999

Глава 2 Источники ошибок при нивелировании

2.1 Классификация ошибок нивелирования

Процесс определения превышений сопровождается случайными и систематическими ошибками. Случайные ошибки измерений компенсируются, а систематические накапливаются. В связи с этим методика работ по нивелированию должна быть такой, чтобы систематические ошибки в значительной мере исключались в процессе производства работ или же исключались путем введения соответствующих поправок в результаты измерений.

Систематические ошибки обусловлены действием следующих трех групп основных факторов:

— влиянием внешних условий,

— влиянием приборных ошибок,

— влиянием личных ошибок наблюдателя.

Каждая группа факторов состоит из нескольких источников ошибок.

Систематические ошибки, обусловленные влиянием внешних условий, вызываются следующими основными источниками: кривизной Земли, рефракцией, вертикальным перемещением нивелирных реек, вертикальным перемещением штатива (нивелира).

Систематические приборные ошибки вызываются источниками:

— непараллельностью визирной оси и оси цилиндрического уровня (несоблюдение главного условия), или не горизонтальностью визирной оси из-за погрешностей работы компенсатора;

— неправильным ходом фокусирующей линзы,

— недостаточной разрешающей способностью зрительной трубы,

— наклоном нивелирных реек,

— несовпадением нулевых делений реек с их пятками (смещение пяток),

— ошибками делений метровых интервалов реек,

— ошибками из-за изменения длин реек при изменении температуры воздуха и его влажности.

Систематические личные ошибки наблюдателя включают:

— ошибку округления отсчета по рейке при визировании через трубу,

— ошибку в отсчете по рейке из-за неточной установки визирной оси в горизонтальное положение.

Случайные ошибки обусловлены действием следующих факторов:

— ошибками (случайными) нанесения дециметровых делений реек,

— влиянием конвекционных потоков воздуха.

Кроме этого на определяемое превышение оказывают влияние ошибки, вызванные:

— гидротермическим движением земной коры (оседание грунта в весенне — летний период и его поднятие при замерзании в осенне — зимний),

— изменением величины уклонения отвесной линии под действием Луны и Солнца.

В нивелировании III и IV классов влияние последних двух источников не учитывается.

2.2 Систематические ошибки, обусловленные влиянием внешних факторов

2.2.1 Влияние кривизны Земли на определяемое превышение.

Рисунок 2. 1 – Влияние кривизны Земли на определяемые превышения

При определении превышения h между точками А и В (рис.2.1); как уже отмечалось в 1.4, уровенные поверхности U_A,U_{B ,}U_N в точках А, В, N можно считать дугами концентрических окружностей.

Уровенной поверхности нивелира соответствуют отсчеты по рейкам а_и и b_и.Тогда превышение h будет вычислено по формуле (1.2). Горизонтальному лучу визирования соответствуют отсчеты по рейкам а и b. Поправки за кривизну Земли c_A ,c_B вычисляются как разности соотвествующих отсчетов согласно формулам (1.3), из которых можно записать

(2.1)

Подставим значения а_ии b_ииз формул (2.1) в формулу (1.2).

(2.2)

Для определения с_A из треугольника ОNа запишем

ON=R+H,

где Н – высота визирного луча относительно отсчетной уровенной поверхности U_H;R-радиус земного шара.

; аN = d_a,

где d_a – расстояние вдоль горизонтального визирного луча от нивелира до рейки.

откуда получаем

c_a — величина малая, а — малая второго порядка, и ею можно пренебречь. Поэтому

H — абсолютная отметка мала по сравнению с радиусом Земли. Ее в знаменателе можно не учитывать, тогда

(2.3)

Аналогично из треугольника ОNb найдем

(2.4)

Вычислим величину c c учетом формул (2.3) и (2.4)

(2.5)

Введем обозначения: d_a + d_b =S; и d_a — d_b =d.

Тогда формула (2.5) примет вид

(2.6)

Суммарная поправка по ходу нивелирования (считая d_a + d_b постоянным) будет равна

(2.7)

При установке нивелира посредине между точками А и В величина d равна нулю, следовательно и как следует из формулы (2.2) , т. е. кривизна Земли не вызывает ошибки в превышении, если выдерживается равенство расстояний от нивелира до реек на станции.

Инструкцией [5] требуется чтобы неравенство плеч на станции при нивелировании III кл. не превышало 2 м, а при нивелировании IV класса — 5 м.

При длине визирного луча 75 м и неравенстве плеч 2 м, как следует из (2.6) ошибка в превышении будет равна

Поскольку ошибка накапливается с увеличением длины хода по формуле (2.7), то рекомендуется чередовать знак d и не допускать накопления неравенств по ходу более 5 м при нивелировании III класса и 10 м — при нивелировании IV класса.

2.2.2 Ошибка в превышении из-за влияния рефракции.

Под влиянием рефракции подразумевается преломление визирного луча (луча света) в земной атмосфере при прохождении его в слоях различной плотности воздуха (армосферы).

Из рисунка 1.7 видно, что влияние рефракции на отсчет по рейке аналогично влиянию кривизны Земли, но рефракционная кривая имеет радиус в 6 — 7 раз больше земного, поэтому

, , (2.8)

где R₁ –радиус рефракционнй кривой.

При вычислении величин r_А и r_В вводится понятие «Коэффициент рефракции» как отношение

(2.9)

Так как преломление луча, строго подходя, будет разное у задней и передней реек, то

, , (2.10)

где R₁, R₂ радиусы рефракционных кривых у точек A и B соответственно; К₁, K₂ – коэффициенты рефракции для тех же точек.

Формулы (2.8) с учетом формул (2.10) преобразуются к виду

, , (2.11)

(2.12)

Допуская что К₁ = К₂ = К получим по аналогии с формулой (2.6)

(2.13)

Очевидно если нивелировать из середины, то влияние рефракции исключается, но это справедливо только для равнинных районов.

Для более полного исключения рефракции необходимо еще соблюдать следующее:

— не допускать прохождения визирного луча непосредственно у земной поверхности (инструкцией [5] требуется, чтобы при нивелировании III класса отсчеты по рейке были не менне 0.3 м, а при нивелировании IV класса — 0.2 м),

— в летние ясные, солнечные дни нивелирование начинать спустя 1 — 2 часа после восхода солнца (когда прогреется воздух) и заканчивать за 1 — 2 часа до захода солнца.

Добро пожаловать!

Войдите или зарегистрируйтесь сейчас!

Войти

Погрешность геометрического нивелирования. Допуски, нормативы и литературные источники

Тема в разделе «Общие вопросы», создана пользователем StudentX, 21 ноя 2020.

Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Хорошо. Приглашаю вас вот сюды.
@ВЯЗ, вы по обыкновению игнорируете аргументы своего оппонента. Попробуйте ответить на один простой вопрос. III класс. По вашей таблице допустимая СКП 1.68 мм на километр хода. Как оно может так быть, если приборная погрешность нивелира Н-3, предназначенного в том числе и для III класса, могла достигать 3 мм на километр двойного хода? Методикой здесь ничего не компенсируется, потому как погрешность указывается для двойного хода, то есть в двух направлениях. Вопрос на самом деле риторический. Деление приборной погрешности на 2 или на 3 не проканает, не получится у вас из этой «трубы с уровнем» сделать погрешность 1.5 — 1.0 мм.

Если вы считаете, что слово «предельная» в шапке таблицы — принципиальное отличие, то это не так. Если где-либо в нормативах пишут про СКП, то и подразумевается предельно допустимое её значение. Это называется допуском.

Насчёт справочников геодезиста. Посмотрел, почитал… Стр. 721-722:

Допуски невязок в полигонах сильно отличаются от регламента инструкции по нивелированию. За исключением IV класса.

Тоже ошибка в нормативах?

Дальше… Смотрим заявленные ошибки на станции и на километр хода, к примеру, для I класса. Стр. 719.

Ошибка на станции 0.15 мм и ошибка на километр хода (не более!) 0.5 мм. Проверяем. Длина визирного луча 50 м. Значит, при нивелировании 1 км строго по прямой линии у нас выйдет 1000 м / (50 м ⋅ 2) = 10 станций. Вычисляем ошибку на километр хода из 10 станций. 0.15 мм ⋅ √10 = 0.5 мм. Значит, можно сделать вывод о том, что 0.5 мм мы можем получить лишь в том случае, когда нивелирование идёт строго по прямой, что, естественно, бывает не всегда. Возьмём число станций побольше, например, 15. Тогда получим ошибку на километр хода 0.15 мм ⋅ √15 = 0.6 мм. Аналогичный расчёт можно выполнить и для других классов. Цифры, как видим, несколько приукрашены.

Что ещё… Ну, например… Техническое нивелирование. Стр. 727 справочника геодезиста.

Из руководства по техническому нивелированию и высотным теодолитным ходам:

Цифры из руководства получаются достаточно просто. Из допустимой невязки получаем допустимую СКП на километр хода. 50 мм / 2 = 25 мм. Получаем число станций в километре хода при длинах плеч 25, 75 и 150 м:
1000/(25⋅2) = 20;
1000/(75⋅2) = 6.67 (в среднем при многокилометровых ходах);
1000/(150⋅2) = 3.33 (в среднем при многокилометровых ходах).
Из предельных ошибок 10, 20 и 30 мм получаем СКП делением на 2. Итого 5, 10 и 15 мм соответственно.
Тогда получим ошибки на километр хода:
5 мм ⋅ √20 = 22 мм
10 мм ⋅ √6.67 = 26 мм
15 мм ⋅ √3.33 = 27 мм
Есть отклонения от 25 мм, но для технички приближённо такие цифры можно принять. А что такое 15 мм и 8 мм из справочника геодезиста, этого я так и не смог понять.

Подытожим. Что написано в справочнике геодезиста касательно нивелировок — непонятно. Поэтому ссылки на него — аргумент так себе.

#1

Последнее редактирование: 21 ноя 2020
Форумчанин

Регистрация:

23 июн 2013

Сообщения:

1.485

Симпатии:

763

Собственно если уж пошла такая пьянка… Нивелир Н-3, насколько я с этим знаком в РФ не производится, да и на производстве экземпляров остающихся в рабочем состоянии всё меньше и меньше Так что пример не актуален. Я конечно понимаю, что в «современных» учебниках по геодезии до сих пор встречается и мензульная съёмка, но это уже перебор. Никто не пошлёт исполнителя с оптикой выполнять геометрическое нивелирование скажем так 10, или 15 км с оптическим нивелиром. А если Вы посмотрите характеристики современных цифровых нивелиров, то сами всё поймёте.

#2
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Это теоретический вопрос, относящийся к разбору допусков и технических характеристик геометрического нивелирования различных классов. Нивелир Н-3 приведён здесь в качестве свидетельства того, что не может III класс быть с погрешностью 1.68 мм на километр хода, как это утверждает ВЯЗ. Конечно сейчас этот прибор неактуален, но не об том речь. Смысл в том, что данная характеристика III класса, взятая из старых источников (а значит, для старых же приборов) сильно завышена.

Современные ходы III класса точнее за счёт использования цифровых нивелиров, вне всякого сомнения. Однако, это в настоящее время ничем не регламентируется, имеем лишь методики и соответственно допуски и характеристики, принятые для старой оптики.

#3
Форумчанин

Регистрация:

27 июн 2014

Сообщения:

5.298

Симпатии:

1.852

Адрес:

г. Москва

«Длина хода» вычисляется не «по прямой», а как сумма плеч. Опять попытка раскрутить воображаемый глобус?

PS: Мы так по студачке делали: накручивали по 2км на 100м. Крутили ход вокруг ТП.

#4
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Да, намудрил, согласен. Но смысл, я думаю, понятен. При увеличении числа станции более 10-11 ошибку 0.5 мм на километр хода уже не получить при заданной ошибке на станции в 0.15 мм. В то время как в справочнике геодезиста утверждается, цитирую: «Нивелирование I класса … , характеризующееся средней квадратической случайной ошибкой в ходе длиной 1 км не более +-0.5 мм …»

#5
Форумчанин

Регистрация:

23 июн 2013

Сообщения:

1.485

Симпатии:

763

К сожалению новой вменяемой нормативной документации нет, и уже не будет. Организации, в которых работали профессионалы, и которые занимались разработкой НТД были окончательно развалены в начале нулевых. Восстанавливать это никто не собирается (не для того разваливали). А если посмотреть на редакции СП и ГОСТов, то это либо тупое переписывание СНИПов 70-80х годов прошлого столетия, либо вообще похоже на бред наркоманов. Хуже всего становиться от осознания, что эти наркоманы как будто почкованием размножаются, с каждым годом их всё больше и больше, а адекватных людей всё меньше…..

#6
Форумчанин

Регистрация:

27 июн 2014

Сообщения:

5.298

Симпатии:

1.852

Адрес:

г. Москва

В 60-80х годах инструкции писали технари, имеющие огромный полевой опыт. Где вы сейчас найдёте доктора наук с полевым опытом? «Кадры решают всё».

#7
Команда форума
Форумчанин

Регистрация:

10 дек 2008

Сообщения:

16.734

Симпатии:

4.648

Господа, все эти плачи о том, что и вода была мокрее, не в этой теме. Здесь строго по оценке точности.

#8

zvezdochiot нравится это.
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

5.958

Симпатии:

2.151

Адрес:

Москва

По вашей таблице допустимая СКП 1.68 мм на километр хода. Как оно может так быть, если приборная погрешность нивелира Н-3, предназначенного в том числе и для III класса, могла достигать 3 мм на километр двойного хода?

А ход 3 класса опирается на пункты 2 или 1 класса которые для третьего принято считать непогрешимыми. Рас читайте погрешность в середине секции между реперами. Из практики я Н3к делал ход от Коломны до Рязани. С трудом но в допуски влезал. Правда для упрощения на производстве было принято делать 3 класс инструментом для второго но мне с уровнем лень было возиться….

#9
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Погрешность положения наиболее слабого репера? Вопрос был не об этом.

А не помните ли вы, какую невязку в итоге получили? Хотя бы примерно, ориентировочно.

Кстати, ещё один аргумент в пользу того, что в справочнике геодезиста написано не пойми что. СКП, вычисляемая по невязкам в линиях или полигонах III класса может доходить до 10 мм на километр. Пример: длина полигона 15 км, невязка +38 мм (допустимая, вычислена как 10 км на корень из 15). СКП по невязке в полигоне: m = √ ( (+47 мм)² / 15 км ) = 9.8 мм. Где там какие 1.6 мм по справочнику? Это какую невязку получить надо, чтобы по оценке вышло 1.6 мм? Около 6 мм невязки на 15 км. Чушь.

#10
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

5.958

Симпатии:

2.151

Адрес:

Москва

Примерно на уровне допустимой. Чуть получше или чуть похуже. Где то треть секций невязка половина от допустимой. Но мы тоже шли по железке, вместо башмаков — рельс.
Так что условия не идеальные.

#11
Форумчанин

StudentX : @ВЯЗ, вы по обыкновению игнорируете аргументы своего оппонента. Попробуйте ответить на один простой вопрос. III класс. По вашей таблице допустимая СКП 1.68 мм на километр хода. Как оно может так быть, если приборная погрешность нивелира Н-3, предназначенного в том числе и для III класса, могла достигать 3 мм на километр двойного хода?

Ответ весьма прост. Он лежит на поверхности и соответствует логике применения вами данных из Таблицы 1 Инструкции по нивелированию. Вот только данные этой таблички необходимо привести к правильному виду.
Вот к такому.

Здесь значения СКП превышения километрового хода взяты из таблицы 28 на стр.118 Справочного пособия по прикладной геодезии. М.: Недра, 1987. Или могут быть взяты из отмеченных мною ранее Справочников геодезиста.
Предельные СКП рассчитаны для доверительной вероятности 95% с коэффициентом 1.96 увеличения величин m_h_1км.
Можно заметить, что допустимые невязки поддаются расчету по формуле

где L-длина хода в км, значение n -соответствует числу ходов нивелирования «прямо/обратно»(n=2 для нивелирования I-III классов и n =1 для IV класса). Также замечу, что все характеристики точности нивелирования из отмеченных мною источников внутренне согласованы и логичны. В ваших расчетах есть ошибки, если их устранить, то вы также сможет убедиться в этом факте.

Таким образом получается, что на основании данных приведенной мною таблицы нивелир Н-3 может использоваться для нивелирования III класса. Нивелиры DiNi 03 и 07 формально могут использоваться для нивелирования I класса, а вот DiNi 12 — для IV класса.

Подытоживать не буду, а то мне захочется сказать что-нибудь едкое, соответствующее вашей провакативной манере общения. Типа: я задаю любые вопросы (даже глупые и риторические) ляпаю, чего хочу — пусть «форумисты» пояснят и поправят, при неблагоприятном стечении обстоятельств я прикроюсь тем, что я всего лишь студент.

#12

Андрей_К1973 нравится это.
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Не может он использоваться по вашим данным. Если 3.3 мм — предельная СКП, а приборная 3 мм, то практически не остаётся »места» для других источников ошибок. Или по-вашему все ошибки сводятся лишь к приборной погрешности? Об этом уже было написано. Но аргументы бессильны там, где они игнорируются.

#13
Форумчанин

Регистрация:

27 июн 2014

Сообщения:

5.298

Симпатии:

1.852

Адрес:

г. Москва

Может. Увеличив кол-во измерений.

#14
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Мы говорим о стандартной методике, принятой для III класса. Способ средней нити, один горизонт, в двух направлениях. Если на одной станции делать по 3-4 горизонта — другой разговор. Но сейчас не об этом.

Вот ещё. Допустим, вспоминая производственный опыт…

…примем для III класса нивелир, по характеристикам проходящий для II класса.

Выберем некий абстрактный прибор с погрешностью 1.5 мм на километр двойного хода, которую он давал бы и то только при полном соблюдении методики II класса. Как мы тогда получим с его помощью «не предельную» СКП в 1.68 мм в III классе? Да тоже места на погрешность кроме приборной практически не остаётся. ВЯЗ, не согласуются ваши цифры с приборными погрешностями. Ну никак не лезет.

#15

Последнее редактирование: 22 ноя 2020
Форумчанин

StudentX говорит: Не может он использоваться по вашим данным.

Ну, во-первых, данные не мои, а нормативные. Я их просто систематизировал.
Во-вторых, так на минутку вспомним, что III класс это точное нивелирование. Чему вы удивляетесь? А вам доводилось его выполнять? Вот моей организации доводилось выполнять 1300км такой нивелировки. Использовали Н-3(примерно 5% объема), SET DSZ3(30%), DiNi12+DiNi22(65%). Все нормально сдали комиссии с тогдашним Госгеонадзором.
В-третьих, принципиальным требованием является не ошибка километрового хода, а СКП значений высот пунктов сети. Именно это требование является наиболее важным по ТЗ. Вот вам еще примерчик из СП 317.13258000

Успокойтесь и не нагнетайте обстановку своими выкриками «не верю».

#16
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Нет, они именно ваши. Вот нормативные.

Безусловно. Но точное — это лишь красивое слово, принятое в рамках классификации. У инженеров как-то числа приняты в первую очередь, а не словесные описания.

Тому, какой бардак творится в числах. Что в нормативах, что в литературе.

Формально — да, в рамках летней практики в конце 2 курса. По факту же — нет, потому что студент на 2 курсе вообще не понимает, что он делает. Исключений в настоящее время нет и быть не может. Возможно, раньше учебный процесс мог обеспечить это понимание, но только не теперь.

Согласен. И всё же мы говорили о другой характеристике.

А вот вам паспорт Н-3.

И ещё из руководства по техническому нивелированию и высотным теодолитным ходам.

Тут 4 мм на километр хода. Видимо потому, что не двойного хода, а в одном направлении как для технического нивелирования. 4 мм / √ 2 ≈ 3 мм.
Ну и на станции 1.5 мм при расстоянии до реек 75 м (нормальная длина луча для III класса). Даже если в двух направлениях: 1.5 / √ 2 = 1 мм; 1 мм > 0.65 мм. Опять не лезет в табличные значения.

Ладно, хватит. Уже повторяюсь. В общем, вы меня поняли. Делайте выводы, коль сочтёте нужным. ИМХО — для предрасчёта точности (собственно, та тема, откуда мы сюда перешли) лучше выбирать… «более правдоподобные» цифры что ли… а не кем-то когда-то высосанные из пальца заниженные СКП.

#17
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

По ходу учёбы вновь пришлось вернуться к рассмотрению данного вопроса. Всё также с целью выполнения предрасчёта нивелирных сетей. А конкретно мне бы хотелось рассмотреть вот эту формулу:

Преобразуем её к виду для вычисления ошибки на километр хода:

m_км = W_доп / ( 3 * n * √ L )

И вот что мне представляется странным. Возникает вопрос. А почему, собственно, ошибка на километр хода будет уменьшена в 2 раза при ходе в двух направлениях? Почему не в √2, как это происходит со случайной ошибкой при двойном измерении? А если число ходов в методике увеличить до n = 10, то по этой формуле получается, что ошибка уменьшается аж в 10 раз. Непорядок. Также изменим коэффициент 3 на 2 (понизим доверительную вероятность с 99.7% до 95.45%), чтобы избежать в будущем несоответствия ошибок на километр хода инструментальным СКП (об этом будет сказано ниже). Попробуем изменить формулу с учётом этих соображений:

m_км = W_доп / ( 2 * √ n * √ L )

Теперь перевычислим таблицу, применительно к которой и была написана первая (неизменённая) формула. Для удобства представим эту таблицу здесь:

Примечание: в данной таблице представлены две колонки с ошибками на станции. Крайняя правая колонка — ошибка на станции без учёта числа ходов (в прямом и обратном направлении или только в прямом направлении) и линий (по одной или двум парам костылей). Справа слева от неё — ошибка на станции с учётом числа ходов и линий. В дальнейшем речь пойдёт только об ошибке на станции с учётом числа ходов и линий.

Исходными данными для вычислений ошибок на километр хода также остаются число ходов и допустимая невязка на 1 км хода.

Также вычислим ошибку на станции следующим образом: 1) Определим число станций на километр хода по нормальным длинам плеч D (Пример для I класса: 1000 м / (50 м * 2) = 10 станций); 2) Разделим ошибку на 1 км хода на корень из числа станций.

Результаты вычислений:

Теперь сверим ошибки на километр хода с допустимыми инструментальными СКП для соответствующих классов согласно инструкции по нивелированию:

Заметим, что все полученные значения ошибок на километр хода в полной мере вписываются в инструментальные СКП.

Для IV класса хотелось бы отметить — ввиду того, что нивелирование выполняется в одном направлении, приведённую инструментальную СКП на км двойного хода следует умножить на √2:
6 мм * √2 = 8.5 мм. Таким образом, инструментальная СКП также хорошо вписывается в ошибку на километр хода (10 мм).

Также отмечу кое-что и по техническому нивелированию — если вспомнить старый советский нивелир с наклонным лучом НЛ-3 (самый грубый нивелир из тех, что попадались мне в литературе), имевший инструментальную СКП порядка 25 мм на километр хода (в одном направлении), то можно заметить, что в табличное значение ошибки на километр хода 25 мм этот прибор вписывается без запаса. Однако, на фоне такой величины инструментальной СКП другие источники ошибок окажутся пренебрежимо малы.

Таким образом, получена оценка погрешности нивелирования, хорошо согласующаяся со старой приборной базой, под которую в настоящее время расписана большая часть нормативов и методик по нивелирным сетям. Выглядит всё это, конечно, как некая «подгонка под решение», но лично мне такие числа кажутся вполне логичными, и их целесообразно использовать для предрасчёта нивелирных сетей.

По аналогичной схеме можно составить таблицу и для нивелирных сетей в наблюдениях за осадками.

Вычисления выполнены по формуле
m_ст = W_пред / ( 2 * √n ),

где W_пред— предельная СКП на станции; n — число ходов

Предельные СКП на станции взяты из таблицы 3 ГОСТ 23846-2012.

#18

Последнее редактирование: 18 дек 2020
Форумчанин

Регистрация:

27 июн 2014

Сообщения:

5.298

Симпатии:

1.852

Адрес:

г. Москва

Ошибка — нет, оценка ошибки — да!

#19
Форумчанин

Регистрация:

1 июн 2019

Сообщения:

3.766

Симпатии:

1.219

Адрес:

Пермь

Также в дополнение к предыдущему сообщению. Выдержки из «Основных положений построения государственной опорной геодезической сети» 1939 г. (полностью можно ознакомиться в разделе Ресурсы).

Под средней случайной ошибкой здесь имеется в виду средняя квадратическая. Это с одной стороны как историческая справка, а с другой — требования к геометрическому нивелированию кардинально не менялись, наверное, около столетия, если не больше. Так что вполне можно сопоставить эти циферки со всеми предыдущими.

#20

Поделиться этой страницей

нструментальные погрешности нивелиров.

осуществлении геодезической и картографической деятельности; | етрологические службы федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц | осударственный метрологический контроль и надзор | диницы физических величин применяемые в геодезии. | талоны единиц и установки высшей точности | ведения о поверочных схемах | етоды передачи размера единиц величин | окальные поверочные схемы для основных видов | лассификация средств измерений | сновные конструктивные элементы и |

Читайте также:

VI. Лабораторные и инструментальные исследования.
вокально-инструментальные коллективы.
Дополнительные температурные погрешности
етоды определения основной метрологической погрешности теодолитов, нивелиров и дальномеров
Инструментальные методы исследования
Инструментальные системы технологии программирования.
Инструментальные среды программирования.

Составляющие инструментальных погрешностей нивелирования целесообразно выделить в две группы: одна из них представляет погрешности нивелиров, другая — рабочей меры, т. е. нивелирной рейки, а в нивелирных ходах — пары реек. В свою очередь, в зависимости от устройства стабилизации линии визирования, среди погрешностей нивелиров выделяют составляющие, связанные с работой уровней или компенсаторов.

Погрешность отсчитывания по рейкеσ_о зависит от оптических качеств зрительной трубы, ее увеличения Г и расстояния S до рейки.

Погрешность отсчета по шкале рейки, зависит от способа отсчитывания, для нивелиров без оптического микрометра при S < 100 м по шкале с сантиметровыми делениями не превышает 1 мм.

Погрешность из-за непараллельности визирной оси и оси уровня при трубе (у нивелиров с компенсаторами — погрешность из-за негоризонтальности визирной оси) обуславливает появление угла i.

Влияние угла i исключается в ходах при строгом равенстве плеч на станциях нивелирования. Поэтому в нивелирных ходах следует избегать систематического накопления неравенства плеч на станциях сверх допустимого предела.

Погрешности нанесения шкал реек подразделяются на случайные и систематические. В качестве случайных погрешностей выступают неточности нанесения дециметровых и сантиметровых делений шкал реек; погрешности метровых интервалов носят систематический характер, т. к. средняя длина метра реек предопределяет масштаб измеряемых превышений в нивелировании. Отклонение средней длины метровых интервалов пары реек вносит систематическую погрешность в измеряемое превышение.

Погрешность в длине метровых интервалов реек подлежит нормированию в технической документации и обязательному контролю при поверке реек.

При наличии прогиба рабочей поверхности (стрелки прогиба g) изменяется длина рейки.

Для шкаловых реек стрелка прогиба не должна быть более 10 мм, для инварных — 5 мм. Значение стрелки прогиба g должно нормироваться в НД и контролироваться при выпуске реек из производства и в эксплуатации.

Несовпадение нулевого штриха (начала) шкалы с плоскостью пятки рейки приводит к систематическим погрешностям при измерении превышений; при работе с парой реек это вызывает разность высот нулей пары реек. В нивелирных ходах, чтобы избежать влияния указанных погрешностей, нужно использовать четное число станций в каждом ходе.

Дата добавления: 2015-08-03; просмотров: 234 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su — 2015-2023 год. (0.006 сек.)

Источник

Добро пожаловать!

Войдите или зарегистрируйтесь сейчас!

Войти

Страница 1 из 2

Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

Давно интересует этот вопрос, может кто подскажет исходя из собственного опыта.
Всем известно что в нивелире основная ошибка которая требует поверки это угол i.
Самая распространенная методика поверки нивелирование при равных плечах, а потом нивелир ставится ближе к одной рейке и опять проводится нивелирование. В то же время есть такая ошибка как ошибка за перефокусировку вызванная тем что фокусирующая линза при передвижении по зрительной трубе смещает ось визирования. Есть и методика поверки но она
довольно долгая и надо ставить много точек. В то же время приходится работать разными нивелирами и проверять каждый просто не хватит времени.
Интересует насколько у современных нивелирах эта ошибка велика и можно ли ей пренебрегать
при производстве низкоточных работ.
Лично я делаю поверку угла i так. Базис метров 80. Нивелир сперва ставится метров 30 до задней и 50 до передней а потом наоборот что бы не приходилось сильно перефокусироваться.

#1
Форумчанин

Я ее вообще никогда не учитывал. Даже когда 3 класс развивал. Выводил угол i поточнее, а разность плеч потом в ходе компенсировал к пункту. Уверен что она на порядок меньше чем выставленный i. А уж на стройке подавно не заморачивался. Там нивелиры по 2-3 см на 70м врали. Если работал чужим, перед работой проверял, это быстро же, всего 4 отсчета по рейке и 30 м пешком. И спокойно знаешь какое «чудо» у тебя в руках

Уверен что ошибка перефокусировки на порядок меньше i и ее можно не учитывать. Я даже когда развивал 3 класс ее не учитывал. Поточнее выводил i, да разность плеч к концу хода на пункт компенсировал. А уж на стройке вообще не парился. Там нивелиры по 2-3 см на 70м выдают. перед работой чужим прибором всегда делал поверку. Это быстро же, 4 отсчета и 40 м пешком. Если работы предварительные, или земляные,то даже i не исправлял. Так учитывал в расчете.

#2
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

То есть порядка 2-3″ ?
Как то я исследовал нивелир для 1 класса. Цифр не помню — было что то порядка если брать в одну сторону плечо 2 метра а в другую 50 то где то 0,5 мм. Но это высокоточный нивелир. А как дела у китайских поделок?
То есть если я буду поверять нивелир или на стройке разноплечие устраивать не даст ли мне это милиметров 5 ?

#3
Форумчанин

Да нет конечно, i в 5 мм устраняются обычною юстировкой. Если высокоточным нивелиром работаешь- то правильные методики измерений это учитывают. Там вообще разноплечие минимальное.
У нас же простые, а простым то вообще можно не задумываться об фокусировке. Разве если нивелир неисправен

#4
Форумчанин

Регистрация:

28 фев 2010

Сообщения:

4.526

Симпатии:

5.001

wolodya, если интересно, об исследовании правильности хода фокусирующей линзы нивелира можно прочесть в ГКИНП 03-010-02
Есть тому отдельный пункт со схемой простейшей методики исследования.

#5
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

Спасибо, мне просто интересно какие допуски при изготовлении технических нивелиров на эту ошибку и какие на самом деле у китайских нивелиров ошибки. Раньше насколько помню в паспорте прибора писалась ошибка за перефокусировку. Не помню только на всех или только на высокоточных.
Вот сейчас у меня на работе китаезская Leica Jogger. В тех. характеристиках ничего нет. В параграфе поверки и юстировки много всего, даже такие вещи как
определение цены деления установочного уровня, систематика компенсатора, определение времени затухания колебаний компенсатора и т.д.
Про поверку перефокусировки не слова. Зато методика поверки i такая. Базис 30 метров. Сперва нивелир посредине, а потом 1 метр от одной из реек.
Вот я и думаю, может на современных нивелирах эту ошибку полностью исключили или она очень мала?

#6
Форумчанин

Регистрация:

28 фев 2010

Сообщения:

4.526

Симпатии:

5.001

Полностью исключить ошибку вряд ли удаётся. Но при заводской (или в хорошем сервисном центре) сборке нивелира величина этой ошибки будет столь мала, что при соблюдении общих правил геометрического нивелирования об ошибке за фокусировку можно забыть.
Если же по условиям работы не удаётся соблюдать равенство плеч (большая перефокусировка) или нивелир разбирался и собирался «очумелыми ручками», то выполните простое исследование правильности хода фокусирующей линзы.

#7
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

Я понимаю что при соблюдении правил ошибка мала. Только вот при прверке угла i как описано в руководстве по Leica эти правила грубо нарушается. И так же в том же руководстве не слова про исследования влияния фокусировки. А вообще то перед исследованием хода фокусирующей линзы надо тщательно выполнить поверку угла i и вводит поправки за ошибку i в измерения.
Меня этот вопрос интересует из за того что хочу понять для себя, можно ли делать поверку i така как написано в руководстве? И вообще, сколько сейчас величина ошибки за перефокусировку у тех. нивелиров.
Допустим до 0,5 мм, или до 2 мм или до 5мм.

#8
Форумчанин

Регистрация:

28 фев 2010

Сообщения:

4.526

Симпатии:

5.001

В процессе поверки и юстировки желательно свести угол i к минимуму, а остаточную его величину учитывать при исследовании ошибок от перефокусировки.

Это обычная методика поверки — сначала определение превышения из середины, затем на разных плечах с установкой вблизи от одной из реек.
Конечно, при измерении на рейки при разных плечах в отчёт по ближней рейке войдёт и ошибка за перефокусировку, но, поскольку это ошибка угловая, то её влияние в превышение на коротком плече будет очень малым. А угол i будет исправляться на дальнюю рейку. Так что всё будет нормально.

Насчёт допуска для технических нивелиров ничего определённого сказать не могу. Думаю, что в исправном нивелире ею можно пренебрегать при техническом нивелировании. Точнее сказать может только исследование конкретного прибора.

#9
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

Я это и имел ввиду.Как то неправильно называть это ошибкой за перефокусировку. Скорее — изменение оптической оси при движении фокусирующей линзы. То есть при визировании на ближний предмет ось на одной высоте, на дальний на другой. Допустим если мы возмем базис 100 метров и расстояние от нивелира до реек 40 и 60
и базис 30 м и расстояние 1 и 29 i разный будет. Во всяком случае раньше (Н-05 исследовал).
Исследовать времени особенно нет, да и смысла не вижу, у меня на разных объектах разные нивелиры и все их исследовать по полной программе просто не успею.

#10
Форумчанин

Регистрация:

28 фев 2010

Сообщения:

4.526

Симпатии:

5.001

Ошибка за перефокусировку (если кратко) — ошибка снятия отчёта по рейке вследствие изменения угла i нивелира из-за неправильности хода фокусирующей линзы. Такая формулировка Вас устроит?
В идеале, центры объектива, сетки нитей и фокусирующей линзы (даже при её перемещении) должны находиться на одной прямой. Тогда изменение фокусировки (перефокусировка) на близкие и удалённые цели не будет влиять на изменение угла i.
В реальных приборах (нивелирах, теодолитах, тахеометрах…) центры элементов оптической системы имеют отклонения от прямой, что при перефокусировке вызывает некоторое угловое отклонение (а не просто высоту!) визирной оси. У нивелиров это изменение угла i, у теодолитов изменение места нуля и коллимационной ошибки.
Величина продольного перемещения фокусирующей линзы (следовательно и изменение угла i) при перефокусировке с 50 м на 100 м будет, пожалуй, меньше (на точные расчёты нет времени), чем при перефокусировке с 5 м до 10 метров. То есть и угол i будет изменяться больше при перефокусировке на коротких расстояниях. Но на отсчётах по рейке эта угловая ошибка может серьёзно не сказаться (из-за короткого расстояния).

#11
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

Не совсем. Угол i измеряется в угловой мере, а поправку за перефокусировку я бы все таки измерял в линейной мере. Примерно как работа плоскопаралельной пластины. Как Вы правильно отметили при перефокусировке с 5 до 10 метров отклонение больше чем с 50 до 100 так как в первом случае фокусирующая линза проходит больший путь по трубе. Правда изменение может носить волнообразный характер.
Сейчас залез в старую книжку ( 1981 год) про поверки приборов. Так там рекомендуется при поверке i не ставить нивелир ближе 10-15 метров к рейке что бы уменьшить влияние ошибки перефокусировки.
А сейчас такой уважаемый бренд как Leica рекомендует делать одно плечо 1 метр а второе 29 при поверке i.
А так же в списке поверок об этой ошибке не слова. Из этого следует что или при изготовлении нивелиров сейчас используются технологии позволяющие в значительной мере убрать ошибку перефокусировки или что инструкцию писали китайцы которые на то кто и как будет работать с их прибором положили несколько раз.

#12
Форумчанин

Регистрация:

28 фев 2010

Сообщения:

4.526

Симпатии:

5.001

Ну кто бы спорил, что отсчёт по рейке измеряется в линейной мере. Но вот неправильность хода фокусирующей линзы отклоняет визирный луч именно на некоторый угол, а плоско-параллельная пластина смещает его параллельно.

Правильно рекомендуют.

Тут надо иметь в виду, что и технологии изготовления и качество сборки приборов изменились, следует также учитывать конструктивные особенности каждого из этих приборов.
Так некоторые нивелиры сейчас не имеют пользовательских юстировочных винтов для сетки нитей. Объектив, фокусирующая линза и сетка нитей в заводских условиях достаточно точно центрируются относительно оптической оси, что сводит к минимуму ошибки от перефокусировки. А угол i в таких нивелирах исправляется поворотом оптического клина перед объективом. Может это тот случай, о котором Вы говорите? Тут плечо 1 метр вполне допустимо.

#13
Форумчанин

Я один раз пытался створ нивелиром 3Н5Л (недавно поверенным) выставить (не оказалось теодолита под рукой, а фундаменты под одну отметку залиты), делал засечки на фундаментных подушках, на длину от 3м и до 70м, а потом проверил теодолитом 3Т2КП, получилось что «ось» гуляет в коридоре 25 мм. Когда поверял теодолит в похожей ситуации: Делал осевую риску на каждой свае (длина ряда около 100 м) установив прибор в одном конце ряда свай, а затем ставил на другой конец и проверял их створность, то колебания были в приделах 5 мм.

Не знаю как прыгает у нивелира высота от перефокусировки, но створы разбивать не советую.

#14
Форумчанин

Проверить ошибку надёжно и достоверно можно таким образом:
Нужна длинная ровная стена или ряд колон, на которых можно отметить горизонт прибора. Такой длиной, какая является рабочей для прибора.
Ставиться прибор по одному краю и отрисовывается горизонт, можно не слишком часто.
Затем можно поставить прибор посередине и в другом конце и посмотреть насколько отлетели риски.

После такой проверки можно будет точно знать что от него ждать и на какую точность можно рассчитывать.

#15
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

Нет, это не мой случай, у меня винт стоит один. С другой стороны видимо пружина. Как нибудь на сайт Leicа залезу — там посмотрю или вопрос задам.Ну принятая методика поверки похожая но получше. Нивелир ставится в центр полукруга, по полукругу ставится несколько точек. Из центра нивелируется — нет ошибок ни за i ни за перефокусировку. Потом ставится в начало полукруга и берутся точки на полукруге. Так как плечи разные вводится поправка за i.
Остальные разности это перефокусировка.

#16
Форумчанин

Регистрация:

9 фев 2012

Сообщения:

2.717

Симпатии:

2.190

Адрес:

г.Магадан

Это упрощенная методика. Классическая будет несколько иная:
Забиваются колья на расст. 80-100м. На один кол ставится рейка и рядом нивелир. Измеряют высоту до центра окуляра (я ставлю нивелир на расст. 2-3 м, чтобы хватило фокусировки и беру отсчет на нее).
Этот отсчет i1. Берут отсчет на дальнюю рейку — а1. Переносят инструмент на вторую точку и все повторяется: берутся отсчеты i2 и а2. Вычисляют угол i=((i1+i2)-(a1+a2))/2, если он не устраивает, исправляют по длиной стороне. Этот метод используют при переброске на большие расстояния, например через реки, но в этом случае не исправляют i, а берут среднее превышение.
Если нивелиров много и их нужно поверять, то проще сделать базис, как в лабораториях для поверок: две точки с известным превышением между ними разнесенные между собой (обычно на всю длину коридора).

#17
Форумчанин

Регистрация:

20 мар 2009

Сообщения:

1.121

Симпатии:

1.453

Адрес:

Челябинск

Ну, это не самая главная ошибка. Стоит солнышку пригреть, и вы про эту ошибку забудете — других забот достанет.

А потому следует аккуратно выполнить поверку ГУ и строго соблюдать допуски по плечам.

зы
если есть охота, можно конечно и пару диссертаций написать про перефокусировку
но до конца их мало кто дочитает.

#18
Форумчанин

Регистрация:

1 янв 2009

Сообщения:

6.306

Симпатии:

2.292

Адрес:

Москва

Вот с этого я и начал. Учет перефокусировки при поверке i.Ну если соблюдать то конечно. Только не всегда выходит.

#19
Форумчанин

Регистрация:

9 фев 2012

Сообщения:

2.717

Симпатии:

2.190

Адрес:

г.Магадан

Хорошо сказано, поддерживаю!

#20

Страница 1 из 2

Поделиться этой страницей

Источник

Беспалый Н.П., Ахонина Л.И.

Геодезия часть 2 Учебное пособие для студентов геодезических специальностей вузов Донецк 1999

2.4 Систематические личные ошибки наблюдателя

2.4.1 Ошибка округления отсчета по рейке при визировании в трубу.

При применении реек с сантиметровыми делениями отсчет по рейке производится до миллиметра с оценкой на глаз десятых долей сантиметрового интервала.

Исследованиями установлено, что разные наблюдатели производят оценку положения нити внутри сантиметрового интервала отдавая предпочтение некоторым (определенным) десятым долям сантиметрового интервала рейки, независимо от других ошибок. По исследованиям Бергстрандта это числа 0.2; 0.8; 0; 0.5; а Л. А. Башлавина — 0.0; 0.1; 0.9.

Экспериментальным путем получена формула вычисления средней квадратической ошибки округления отсчета по нивелирной рейке при визировании трубой нивелира.

Эта ошибка зависит также от расстояния до рейки и увеличения трубы

, (2.33)

где t — величина одного деления рейки в мм;

S — длина визирного луча в метрах;

Г — увеличение зрительной трубы;

, .-коэффициенты, полученные эмпирическим путем.

По результатам исследований А. С. Чеботарева

(2.34)

а по исследованиям Л. А. Башлавина

(2.35)

Обе формулы дают практически одинаковый результат. Например, при S = 75 м, t = 10 мм, Г = 30^х по обеим формулам получим m_o = 0.79 мм.

Эта ошибка учитывается при предрасчете средней квадратической ошибки определения превышения на станции.

Для ослабления влияния систематической ошибки округления отсчета по рейке рекомендуется:

— приучить себя к объективной оценке доли делений и не поддаваться «излюбленным цифрам»;

— знать свои «излюбленные цифры», чтобы их не абсолютизировать.

2.4.2 Ошибка в отсчете по рейкам из-за неточной установки визирной оси в горизонтальное положение.

Визирная ось зрительной трубы приводится в горизонтальное положение по уровню. При неточном положении пузырька уровня в середине ампулы визирная ось будет наклонена и это приведет к ошибке в отсчете по рейке, которая может быть вычислена по формуле

, (2.36)

где m_ — ошибка установки уровня; S –расстояние до рейки.

На основании исследований ошибка установки уровня принимается:

— для цилиндрического уровня m_= 0.14

— для уровня с зеркалом m_= 0.1

— для уровня с зеркалом и лупой (Г — увеличение лупы, обычно равно 2-3^х)

— для контактного уровня

— для контактного уровня с лупой

— для уровня с призменной системой

Например, для нивелира Н3

 = 15” (H-3), S = 75м, мм.

Для нивелиров с самоустанавливающейся линией визирования (Н-3К) по ГОСТ 10528 — 90 ошибка самоустановки не должна превышать m_ 0.”5

Для ослабления влияния ошибки установки визирной оси в горизонтальное положение рекомендуется:

— тщательно совмещать концы пузырька контактного уровня (Н — 3) непосредственно перед отсчетом;

— при применении нивелира с самоустанавливающейся линией визирования (Н — 3К) отсчеты по рейке производить спустя 2 — 3 сек. после наведения трубы на рейку.

2.5 Случайные ошибки

2.5.1 Случайные ошибки дециметровых делений рейки.

Перед работой необходимо производить исследование реек, в том числе определять случайные ошибки дециметровых делений с помощью контрольного метра. Величина этой ошибки допускается инструкцией [5] по нивелированию для нивелирования III кл. — 0.5 мм, а для IV класса не более — 1 мм. Рейки, не удовлетворяющие указанному допуску, должны быть заменены другими.

2.5.2 Влияние конвекционных потоков воздуха.

Состояние атмосферы, когда плотность воздуха убывает с высотой, является наиболее характерным. Однако бывают случаи, когда плотность воздуха увеличивается с высотой. Это состояние атмосферы неустойчивое.

Небольшие возмущения приводят к тому, что верхние более плотные частицы воздуха начинают опускаться вниз, а нижние более легкие — подниматься вверх. Происходит движение воздуха, называемое конвекцией. Обычно это наблюдается летом в дневные часы в приземном слое атмосферы. Конвекционные потоки вызывают колебание изображения рейки в трубе нивелира. Кроме того изображения делений (сантиметровых) в трубе кажутся нечеткими (расплывчатыми). Колебания тем больше, чем выше температура на поверхности земли, а также чем ближе луч проходит к поверхности земли и чем больше ход температуры по вертикали.

Для ослабления влияния этой ошибки рекомендуется:

— производить нивелирование в утренние и вечерние часы или в пасмурную погоду, т.е. в часы спокойных и отчетливых изображений рейки.

Источник

Р 50.2.023-2002

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО МЕТРОЛОГИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

НИВЕЛИРЫ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ
Сибирским государственным Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским
институтом метрологии (СНИИМ) Госстандарта России и Сибирской государственной
геодезической академией (СГГА) Министерства образования России

ВНЕСЕНЫ
Управлением метрологии Госстандарта России

2 ПРИНЯТЫ И
ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 11 марта 2002 г. №
90-ст

3 При
разработке настоящих рекомендаций использован патент на изобретение 2093794 RU МКИ 6 G 01 D 18/00.
№ 95108630/28. Заяв. 26.05.95

4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения . 1

2 Нормативные ссылки . 2

3 Операции и средства поверки . 2

4 Требования к квалификации поверителей . 3

5 Требования безопасности . 3

6 Условия поверки и подготовка к ней . 3

7 Проведение поверки . 3

7.1 Внешний осмотр . 3

7.2 Опробование . 4

7.3 Определение (контроль) метрологических характеристик . 4

8 Оформление результатов поверки . 7

Приложение А Эталонный компаратор для поверки нивелиров . 7

Приложение Б Пример определения погрешностей
компенсатора для технического нивелира Н-05 . 8

Приложение В Определение цены деления шкалы оптического микрометра технического
нивелира Н-05 . 9

Приложение Г Библиография . 10

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства
измерений

НИВЕЛИРЫ

Методика поверки

Дата введения 2002-12-01

1
Область применения

Настоящие рекомендации
распространяются на нивелиры высокоточные, точные, технические по ГОСТ 10528 и
нивелиры зарубежного производства и устанавливают методы и средства первичной и
периодической поверок. Настоящие рекомендации предусматривают использование
устройства для поверки нивелиров по [ 1].

Межпроверочный интервал — не
более одного года.

2
Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях
использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.040-83
Система стандартов безопасности труда. Лазерная безопасность. Общие положения

ГОСТ 427-75
Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 1012-72 Бензины
авиационные. Технические условия

ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие
технические условия

ГОСТ 12069-90 Меры длины
штриховые брусковые. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый
ректификованный технический. Технические условия

3
Операции и средства поверки

3.1 При проведении поверки
выполняют операции и применяют средства поверки, указанные в таблице 1.

Таблица
1

Наименование операции	Номер пункта настоящих рекомендаций	Наименование средства поверки, обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, метрологические и основные технические характеристики средства поверки	Проведение операции при поверке
первичной	периодической
Внешний осмотр	7.1	—	Да	Да
Опробование	7.2	—	Да	Да
Определение (контроль) метрологических характеристик	7.3	—	Да	Да
Проверка правильности установки и юстировки установочного уровня	7.3.1	—	Да	Да
Проверка правильности установки и юстировки цилиндрического уровня	7.3.2	Измерительная линейка по ГОСТ 427	Да	Да
Проверка правильности установки сетки зрительной трубы	7.3.3	Измерительная линейка по ГОСТ 427	Да	Да
Определение угла i (угла между визирной осью зрительной трубы и горизонтальной плоскостью)	7.3.4	Эталонный компаратор для поверки нивелиров (ЭКПН), верхний предел допускаемой погрешности измерений 0,28″ [ 1 ] или автоколлимационная установка для поверки нивелиров АУПН	Да	Да
Проверка диапазона работы компенсатора (для нивелиров с компенсатором)	7.3.5	ЭКПН, верхний предел допускаемой погрешности измерений 0,28″. Экзаменатор с ценой деления шкалы микрометрического винта не более 1″	Да	Да
Определение систематической погрешности работы компенсатора на 1′ наклона оси нивелира	7.3.6	ЭКПН, верхний предел допускаемой погрешности измерений 0,28″. Экзаменатор с ценой деления шкалы микрометрического винта не более 1″	Да	Да
Определение средней квадратической погрешности самоустановки линии визирования компенсатора	7.3.7	ЭКПН, верхний предел допускаемой погрешности измерений 0,28″. Экзаменатор с ценой деления шкалы микрометрического винта не более 1″	Да	Да
Проверка симметрии дальномерных нитей и коэффициента нитяного дальномера	7.3.8	ЭКПН, верхний предел допускаемой погрешности измерений 0,28″	Да	Да
Проверка смещения визирной оси при перефокусировке зрительной трубы	7.3.9	Зрительная труба с фокусным расстоянием 1600 мм (1000 мм)	Да	Да
Определение цены деления шкалы оптического микрометра	7.3.10	Штриховая мера длины по ГОСТ 12069 с ценой деления 1 мм и погрешностью измерений 7 мкм или измерительная линейка по ГОСТ 427	Да	Да
Определение средней квадратической погрешности измерений превышения	7.3.11	ЭКПН, верхний предел допускаемой погрешности измерений 0,28″	Да	Да

Примечание — Допускается применять другие средства поверки,
обеспечивающие измерение соответствующих характеристик с требуемой точностью, в
том числе полевые высотные базисы.

4 Требования к квалификации поверителей

4.1 К проведению поверки
допускают лиц, имеющих опыт работы с оптическими приборами не менее трех лет и
аттестованных в порядке, определенном в [ 2].

5
Требования безопасности

5.1 При проведении поверки
соблюдают правила техники безопасности в соответствии с техническими документами
на средства поверки, паспортом на нивелир, а также:

— правила по технике
безопасности при производстве топографо-геодезических работ [ 3];

— правила по технике
безопасности при работе с радиоэлектронной аппаратурой [ 4];

— требования ГОСТ
12.1.040.

5.2 Узлы нивелира промывают
бензином и спиртом в специально приспособленном помещении с вытяжной
вентиляцией, в котором должны быть предусмотрены знаки, запрещающие
пользоваться открытым огнем, курить и применять электронагревательные приборы.

5.3 Процесс проведения
поверки не наносит вред здоровью поверителей и окружающей среде.

6 Условия
поверки и подготовка к ней

6.1 При проведении поверки
соблюдают следующие условия:

—
температура окружающего воздуха, °С ………………………………………. 20±3;

— относительная влажность окружающего воздуха, %, не более ……. 70;

— атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) …………………………………….. 100±5 (760± 35);

— скорость изменения температуры окружающего

воздуха за 1 ч работы, ° С, не более ……………………………………………… 1.

6.2 После транспортирования
нивелиры, поступившие на поверку, выдерживают в рабочем помещении не менее 4 ч
в упакованном виде и не менее 2 ч без упаковки.

6.3 Механические узлы
нивелира очищают при необходимости от смазки бензином по ГОСТ 1012 и протирают
чистой хлопчатобумажной салфеткой. Наружные поверхности оптических деталей
протирают ватным тампоном, смоченным в спирте по ГОСТ 18300, предварительно
смахнув с них пыль кисточкой. Нельзя протирать оптические детали сухим
тампоном.

6.4 Во время поверки
движение воздуха в помещении недопустимо.

7
Проведение поверки

7.1
Внешний осмотр

7.1.1 При внешнем осмотре
проверяют внешнее состояние и комплектность нивелира. Комплектность нивелира
должна соответствовать указанной в паспорте. Футляр и комплектующие изделия не
должны иметь дефектов, мешающих выполнению их функций. На нивелире не должно
быть механических повреждений, влияющих на его работу, коррозии. Проверяют
четкость, контрастность изображения в поле зрения нитей сетки, отсчетных шкал,
контуров пузырьков уровней.

7.2 Опробование

7.2.1 При опробовании
проверяют работоспособность нивелира: взаимодействие всех подвижных узлов
нивелира, легкость и плавность их вращения, надежность фиксирования.

7.3 Определение (контроль) метрологических характеристик

7.3.1
Проверка правильности установки и юстировки установочного уровня

7.3.1.1 Установку и
юстировку установочного уровня проверяют следующим образом. Подъемными винтами пузырек
уровня устанавливают на середину и поворачивают верхнюю часть нивелира вокруг
вертикальной оси на 180°. Пузырек уровня при этом не должен отклоняться от
среднего положения. В противном случае половину отклонения устраняют
юстировочными винтами уровня, другую половину — подъемными винтами нивелира.
Проверку повторяют и при необходимости снова юстируют до тех пор, пока пузырек
не будет фиксироваться в среднем положении. После этого юстировочные винты
надежно закрепляют.

7.3.2
Проверка правильности установки и юстировки цилиндрического уровня

7.3.2.1 Установку и
юстировку цилиндрического уровня проверяют следующим образом. Нивелир
устанавливают на жестком основании на расстоянии 5-10 м от отвесно
расположенной измерительной линейки, направляют на нее зрительную трубу. При
этом два подъемных винта располагают симметрично относительно зрительной трубы.
Наблюдая в зрительную трубу, элевационным винтом совмещают концы пузырьков
уровня, вводят в биссектор сетки один из штрихов измерительной линейки и регистрируют
(далее — снимают) отсчет. Вращением винтов, расположенных по обе стороны
зрительной трубы, наклоняют ее то в одну сторону, то в другую, возвращая каждый
раз в начальное положение и наблюдая за положением пузырьков уровня. Пузырьки
уровня должны оставаться в совмещенном положении или смещаться относительно
друг друга не более чем на одно деление шкалы ампулы уровня. В противном случае
уровень юстируют юстировочными винтами и проверку повторяют.

7.3.3
Проверка правильности установки сетки зрительной трубы

7.3.3.1 Проверку
правильности установки сетки зрительной трубы проводят следующим образом.
Нивелир устанавливают в рабочее положение — это положение нивелира, при котором
пузырек установочного уровня находится в центре ампулы уровня (для нивелиров
всех исполнений) и изображения краев пузырьков цилиндрического уровня совмещены
(для нивелиров с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе). На расстоянии 10
м от нивелира помещают отвес и наводят вертикальную нить сетки нивелира на
отвес. Отклонение конца вертикальной нити сетки от отвеса должно быть не более
0,5 мм. В противном случае установку сетки исправляют. Для этого отвинчивают
винты, крепящие блок окуляра, и отсоединяют его от корпуса трубы. Освободив
доступ к оправе сетки, ослабляют винты, крепящие оправу, и поворачивают ее до
совпадения вертикальной нити сетки нивелира с отвесом. После этого винты
закрепляют, устанавливают на место блок окуляра и повторяют проверку.

Рисунок 1 — Вид поля зрения окуляра нивелира

Если нивелир имеет сетку с
клиновым биссектором, то проверку проводят следующим образом. Нивелир
устанавливают на жесткое основание на расстоянии 5-10 м от отвесно
расположенной измерительной линейки.

Приводят нивелир в рабочее
положение, наводят точкой а горизонтальной нити сетки (рисунок 1) на
линейку и снимают отсчет А_а, мм, по шкале оптического
микрометра на участке шкалы, близком к отсчету 50.

Затем наводят на линейку
точками б, в, г горизонтальной нити сетки и биссектора, снимают отсчеты А_б,
А_в и А_г, мм, по шкале оптического микрометра и
определяют перекос ∆ h ,
мм, биссектора относительно горизонта по формуле

∆ h = (А_а + А_б)/2 — (А_в + А_г)/2 (1)

Перекос ∆ h должен быть не более 0,1
мм.

7.3.4
Определение угла i .

7.3.4.1 Угол i нивелира определяют на ЭКПН
(приложение А).

По вертикальной шкале
автоколлиматора определяют смещение средней нити сетки нивелира относительно
центра шкалы, что характеризует главное геометрическое условие нивелира — угол i . При этом цену деления
шкалы автоколлиматора удваивают. Делают три наведения, снимая каждый раз
отсчет, и вычисляют угол i
как среднее арифметическое из трех результатов.

Угол i не должен превышать
10″.

7.3.5 Проверка диапазона
работы компенсатора

7.3.5.1 Диапазон работы
компенсатора нивелира проверяют на ЭКПН.

Нивелир устанавливают на
столике экзаменатора (на плите ЭКПН) вдоль его штанги в соответствии с 7.3.4.
Микровинтом автоколлиматора наводят ближайший штрих вертикальной шкалы
автоколлиматора на среднюю нить сетки нивелира в его рабочем положении (при
отсутствии наклона и установки окуляра на 0 дптр.) и снимают отсчет, удваивая
цену деления шкалы автоколлиматора (то есть определяют угол i ), операцию повторяют
трижды. Подъемным винтом экзаменатора нивелир наклоняют в продольном (в
вертикальной плоскости, проходящей через ось зрительной трубы) направлении на
углы ν₍₊₎_i , ν_(-)_i ,
равные 2’, 4’, … , n ,
до тех пор, пока работает компенсатор. Измерения проводят в прямом (винт
экзаменатора ввинчивают) и в обратном (винт экзаменатора вывинчивают)
направлениях (прямой и обратный ход), что составляет один прием измерений.
Пузырек установочного уровня при этом перемещается в соответствии с рисунком 2.

I — рабочее положение нивелира; II — наклонное положение нивелира на угол ν₍₊₎ ; III — наклонное
положение нивелира на угол ν_(-)

Рисунок 2 — Положения пузырька уровня при наклоне оси нивелира

Для каждого наклонного
положения нивелира определяют угол i в
соответствии с 7.3.4. Для высокоточных нивелиров выполняют два
приема, для нивелиров остальных групп — один прием.

Диапазон работы компенсатора
— максимальный наклон нивелира на угол ν₍₊₎ и угол ν_(-),
при котором угол i не превышает 10″.
Указанный диапазон должен быть не менее ± 8’ для высокоточных нивелиров, ± 15’
— для точных, ± 30’ — для технических нивелиров.

7.3.6
Определение систематической погрешности работы компенсатора на 1’ наклона оси
нивелира

7.3.6.1 Систематическую
погрешность работы компенсатора γ_к на 1’ наклона оси нивелира
определяют на ЭКПН. Измерения проводят по 7.3.5 и γ_к, …
«, вычисляют по формуле

, (2)

где γ_к_i — систематическая погрешность работы компенсатора при наклоне оси
нивелира на угол ν_i , … «;

ν_i — рабочий угол компенсатора,
… ́ ́́́́́́ .

, (3)

где B_i — среднее арифметическое
отсчетов по автоколлиматору при наклоне оси нивелира на угол ν_i , … «;

В₀— среднее арифметическое
отсчетов по автоколлиматору при отсутствии наклона оси нивелира ( ν =
0’), … «.

Систематическая погрешность
работы компенсатора на 1’ наклона оси нивелира не должна превышать 0,05″;
0,3″; 0,5″ для высокоточных, точных и технических нивелиров
соответственно.

Пример определения
систематической погрешности работы компенсатора технического нивелира Н-05 — по
таблице Б.1.

7.3.7
Определение средней квадратической погрешности самоустановки линии визирования
компенсатора

7.3.7.1 Среднюю
квадратическую погрешность S самоустановки линии
визирования определяют на ЭКПН. Измерения проводят по 7.3.5 и S ,
… «, вычисляют
по формуле

, (4)

где B_i —
среднее
арифметическое отсчетов в прямом b ’_i_ср и обратном b «_i_ср направлениях
для ν_i , … «;

B_c_р — среднее арифметическое отсчетов B_i , … «;

n — число отсчетов.

Среднее
арифметическое отсчетов В_ср определяют по формуле

(5)

Средняя квадратическая
погрешность самоустановки линии визирования компенсатора должна быть не более
0,2″; 0,5″; 1,0″ для высокоточных, точных и технических нивелиров
соответственно.

Пример определения средней
квадратической погрешности самоустановки линии визирования — по таблице Б.2.

7.3.8
Проверка симметрии дальномерных нитей и коэффициента нитяного дальномера.

7.3.8.1 Проверку симметрии
дальномерных нитей и коэффициента нитяного дальномера μ проводят на ЭКПН.
На плите ЭКПН устанавливают нивелир в соответствии с 7.3.4. По шкале
автоколлиматора определяют угловое расстояние А_в между
верхней и средней нитью дальномера, а затем расстояние А_н — между
нижней и средней. Например, А_в = 8,59′; А_н = 8,55′.
Сравнивают полученные значения. Расхождение (асимметрия) не должно превышать
0,2 %. Далее находят сумму С и удваивают результат.

С = А_в + А_н
= (8,59′ +
8,55′)∙2 = 34,28’. (6)

Переводят результат в
радианы.

С_рад = (С × π)/10800 = (34,28 × 3,14)/10800 = 0,009967; (7)

μ = 1/С_рад
= 100,3. (8)

Коэффициент μ должен
составлять 100 ± 1.

7.3.9
Проверка смещения визирной оси при перефокусировке зрительной трубы.

7.3.9.1 Смещение визирной
оси при перефокусировке зрительной трубы проверяют с помощью зрительной трубы с
фокусным расстоянием 1600 (1000) мм. Нивелир устанавливают в рабочее положение
напротив зрительной трубы соосно. Фокусируют их на бесконечность. Подсвечивая
сетку зрительной трубы, совмещают горизонтальные нити сетки нивелира и сетки
зрительной трубы. Меняют фокусировку зрительной трубы. Нивелир фокусируют на
новое положение сетки зрительной трубы. Расхождение горизонтальных нитей
характеризует смещение визирной оси нивелира при перефокусировке. Делают не
менее шести перефокусировок на всем диапазоне визирования (от бесконечности до
минимального расстояния визирования) в прямом и обратном направлениях. Смещение
визирной оси при перефокусировке не должно превышать тройной ширины нити сетки
нивелира.

7.3.10
Определение цены деления шкалы оптического микрометра.

7.3.10.1 Цену деления шкалы
оптического микрометра определяют с помощью штриховой меры длины. Нивелир
устанавливают в рабочее положение. На расстоянии 10 м закрепляют вертикально
штриховую меру. Микрометрическим винтом нивелира с точностью до 0,1 деления
последовательно наводят биссектор на 5-10 штрихов меры до полного поворота
шкалы микрометра от 0 до 100 и снимают отсчеты. На каждый штрих делают три
наведения. Во время измерений следят за тем, чтобы при наведениях края
пузырьков цилиндрического уровня были точно совмещены. Измерения проводят в
прямом и обратном направлениях (ввинчивание и вывинчивание винта), что составляет
один прием измерений. Выполняют не менее шести приемов, меняя между приемами
высоту нивелира или положение меры на одно деление. Цену деления c_i , мм, для каждого участка шкалы определяют по формуле

, (9)

где b₀_i — длина интервала штриховой меры из свидетельства о поверке, мм;

b_i —
длина
интервала штриховой меры, полученная при измерениях оптическим микрометром,
деления шкалы микрометра.

Окончательное значение цены
деления определяют по формуле

, (10)

где т — число
интервалов штриховой меры, по которым проводили измерения.

Цена деления должна
составлять (0,050 ± 0,003) мм.

Пример определения цены
деления приведен в приложении В.

7.3.11 Определение
средней квадратической погрешности измерений превышения.

7.3.11.1 Среднюю
квадратическую погрешность измерений превышения определяют на ЭКПН. Для этого
проводят 20 серий измерений по 7.3.4. Находят среднее арифметическое Д_ср
из двадцати результатов и вычисляют отклонения каждого результата Д_i от среднего значения.
Среднюю квадратическую погрешность измерений превышения S_п , … «, определяют по формуле

(11)

где п = 20 — число серий измерений.

Полученное значение S_П не должно превышать
значений, указанных в таблице 2.

Таблица
2

Исполнение нивелира	S_n для нивелиров группы
высокоточные	точные	технические
С цилиндрическим уровнем при зрительной трубе	0,1″	0,6″	2 »
С компенсатором	0,06″	0,4″	1″

8
Оформление результатов поверки

8.1 Положительные результаты
поверки оформляют в соответствии с [ 5], в свидетельство о поверке
вносят значения i и μ.

8.2 Отрицательные результаты
поверки оформляют в соответствии с [ 5]. Нивелиры к дальнейшей
эксплуатации не допускают.

ПРИЛОЖЕНИЕ
А

(справочное )

Эталонный компаратор для
поверки нивелиров

А.1 Назначение

Эталонный компаратор
предназначен для поверки и калибровки высокоточных, точных, технических
нивелиров по ГОСТ
10528 и нивелиров зарубежного производства.

А.2 Условия эксплуатации

Температура
окружающего воздуха, °С ………………………………………. 20
± 3.

Влажность
окружающего воздуха, %, не более …………………………… 70.

Атмосферное
давление, кПа, (мм рт. ст.) ……………………………………. 100
± 5 (760 ± 35).

Изменение
температуры окружающего воздуха за 1 ч работы, °С,

не
более …………………………………………………………………………………….. 1.

А.3 Технические
характеристики

Диапазон
измерений …………………………………………………………………. 0’-10’.

Верхний
предел допускаемой погрешности измерений ………………. 0,28″.

Питание
от сети переменного тока напряжением ………………………. 220
В ± 15 %,

частотой,
Гц ………………………………………………………………………………. 50.

Средний
срок службы, лет, не менее ………………………………………….. 5.

А.4 Устройство и принцип
действия

А.4.1 В состав эталонного
компаратора (в соответствии с рисунком А.1)
входят эталонный автоколлиматор (АКУ-0,2) 1 с насадкой на корпусе —
оптическим блоком 8, содержащим аттестованную пентапризму, кювета с
жидкостью 4, представляющая собой естественный эталон горизонта, плита 3, подсветка 6 на стойке 5, установочные детали 2.

Рисунок А.1 — Поверка нивелира на эталонном компараторе

А.4.2 Подготовка эталонного компаратора
к работе заключается в установке автоколлиматора параллельно горизонту с
помощью эталона горизонта. Поворачивая вручную оптический блок, получают
автоколлимационное изображение сетки автоколлиматора от поверхности жидкости,
сближают их вертикальные нити. Подъемным винтом автоколлиматора устанавливают
автоколлимационное изображение на отсчет, равный сумме погрешностей а
автоколлиматора (непараллельность визирных осей коллимационной и зрительной
систем) и пентапризмы (на отклоняющий угол 90°) по паспорту на компаратор.
Автоколлимационное изображение перемещают вниз от центра по вертикальной шкале
на |α|, если суммарная погрешность α положительна, и вверх от центра,
если суммарная погрешность α отрицательна.

А.4.3 При поверке нивелир 7
устанавливают на плите ЭКПН напротив автоколлиматора «труба в трубу»,
используя для этого установочные детали. Зрительную трубу нивелира фокусируют
на бесконечность. Нивелир устанавливают в рабочее положение. Подсвечивают сетку
нивелира. По вертикальной шкале автоколлиматора регистрируют положение средней
нити сетки нивелира, удваивая цену деления шкалы.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное )

Пример определения погрешностей
компенсатора для технического нивелира Н-05

Таблица Б.1 — Определение систематической
погрешности работы компенсатора (1 прием измерений)

Наклон ν _i	Удвоенный отсчет по автоколлиматору			Допускаемое значение γ_к _i по ГОСТ 10528
Прямой ход	Обратный ход
b ’ _i	b ’ _i _ср	b”_i	b”_i _ср
10’	4,0″ 4,2″ 4,1″	4,10″	4,1″ 4,3″ 4,2″	4,20″	4,15″	0,25″	0,50″
8’	4,4″ 4,2″ 4,3″	4,30″	4,1″ 4,2″ 4,1″	4,13″	4,22″	0,32″	0,40″
6’	4,2″ 4,1″ 4,1″	4,13″	4,3″ 4,2″ 4,2″	4,23″	4,18″	0,28″	0,30″
4’	4,1″ 3,9″ 4,2″	4,03″	4,2″ 4,1″ 4,1″	4,13″	4,08″	0,18″	0,20″
2’	3,8″ 3,8″ 3,8″	3,80″	3,9″ 4,0″ 4,1″	4,00″	3,90″	0,00″	0,10″
0’	3,9″ 3,9″ 3,9″	3,90″	3,9″ 3,9″ 3,9″	3,90″	3,90″	0,00″	0,00″
-2’	3,7″ 3,9″ 3,8″	3,80″	4,0″ 4,0″ 4,0″	4,00″	3,90″	0,00″	0,10″
-4’	3,8″ 3,9″ 4,0″	3,90″	3,8″ 3,8″ 3,8″	3,80″	3,85″	0,05″	0,20″
-6’	3,7″ 4,0″ 3,8″	3,83″	3,9″ 3,7″ 3,8″	3,80″	3,82″	0,08″	0,30″
-8’	3,6″ 3,9″ 3,7″	3,73″	3,7″ 3,7″ 3,5″	3,63″	3,68″	0,22″	0,40″
-10’	3,5″ 3,7″ 3,6″	3,60″	3,7″ 3,5″ 3,6″	3,60″	3,6″	0,30″	0,50″

Таблица Б.2 — Определение средней
квадратической погрешности самоустановки линии визирования (1 прием измерений)

Наклон ν _i	Отсчет по автоколлиматору
Прямой ход	Обратный ход
b ’ _i	b ’ _i _ср	b”_i	b”_i _ср
10’	4,0″ 4,2″ 4,1″	4,10″	4,1″ 4,3″ 4,2″	4,20″	4,15″	0,22″	0,0484
8’	4,4″ 4,2″ 4,3″	4,30″	4,1″ 4,2″ 4,1″	4,13″	4,22″	0,29″	0,0841
6’	4,2″ 4,1″ 4,1″	4,13″	4,3″ 4,2″ 4,2″	4,23″	4,18″	0,25″	0,0625
4’	4,1″ 3,9″ 4,2″	4,03″	4,2″ 4,1″ 4,1″	4,13″	4,08″	0,15″	0,0225
2’	3,8″ 3,8″ 3,8″	3,80″	3,9″ 4,0″ 4,1″	4,00″	3,90″	0,03″	0,0009
0’	3,9″ 3,9″ 3,9″	3,90″	3,9″ 3,9″ 3,9″	3,90″	3,90″	0,03″	0,0009
-2’	3,7″ 3,9″ 3,8″	3,80″	4,0″ 4,0″ 4,0″	4,00″	3,90″	0,03″	0,0009
-4’	3,8″ 3,9″ 4,0″	3,90″	3,8″ 3,8″ 3,8″	3,80″	3,85″	0,08″	0,0064
-6’	3,7″ 4,0″ 3,8″	3,83″	3,9″ 3,7″ 3,8″	3,80″	3,82″	0,11″	0,0121
-8″	3,6″ 3,9″ 3,7″	3,73″	3,7″ 3,7″ 3,5″	3,63″	3,68″	0,25″	0,0625
-10 ’	3,5″ 3,7″ 3,6″	3,60″	3,7″ 3,5″ 3,6″	3,60″	3,6″	0,33″	0,1089

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(справочное)

Определение цены деления шкалы
оптического микрометра технического нивелира Н-05

Таблица В.1 — Один прием измерений

Штрих измерительной линейки	Отсчет по шкале микрометра	B_i , деления шкалы оптического микрометра	b_0i, мм	с_i , мм
19,5	3,2	3,2	3,20
19,4	17,4	17,1	17,25	14,05	0,730	0,0520
19,3	32,0	31,2	31,60	14,35	0,729	0,0508
19,2	46,7	46,1	46,40	14,80	0,736	0,0497
19,1	61,4	61,1	61,25	14,85	0,731	0,0492
19,0	76,1	75,6	75,85	14,60	0,720	0,0493
18,9	90,7	90,4	90,55	14,70	0,751	0,0511
18,8	104,7	104,6	104,65	14,10	0,723	0,0513

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(справочное)

Библиография

[1]
Патент на изобретение 2093794 RU МКИ 6 G 01 D 18/00. Устройство для
поверки нивелира / (Россия). — № 95108630/28. Заяв. 26.05.95. Опубл. 20.10.97.
Бюлл. № 29. — 3 с.

[2] ПР 50.2.012-94
Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация поверителей
средств измерений

[3]
Правила по технике безопасности при производстве топографо-геодезических работ
/ПТБ — 73. — М.: Недра, 1973

[4]
Правила по технике безопасности при работе с радиоэлектронной аппаратурой
(Методические указания по охране труда, утвержденные Постановлением Минтруда
России № 129 от 1 июля 1993 г.)

[5] ПР
50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок
проведения поверки средств измерений

Ключевые слова: нивелир, эталонный компаратор, поверка,
средняя квадратическая погрешность
измерений, главное геометрическое
условие нивелира, угол i

Источник

Источники ошибок при геометрическом нивелировании.

Нивелирование III класса.

Методы ослабления их влияния

Глава 2 Источники ошибок при нивелировании

2.1 Классификация ошибок нивелирования

2.2 Систематические ошибки, обусловленные влиянием внешних факторов

2.2.1 Влияние кривизны Земли на определяемое превышение.

2.2.2 Ошибка в превышении из-за влияния рефракции.

Добро пожаловать!

Погрешность геометрического нивелирования. Допуски, нормативы и литературные источники

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Команда форума Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Поделиться этой страницей

нструментальные погрешности нивелиров.

Добро пожаловать!

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Форумчанин

Поделиться этой страницей

2.4 Систематические личные ошибки наблюдателя

2.4.1 Ошибка округления отсчета по рейке при визировании в трубу.

2.4.2 Ошибка в отсчете по рейкам из-за неточной установки визирной оси в горизонтальное положение.

2.5 Случайные ошибки

2.5.1 Случайные ошибки дециметровых делений рейки.

2.5.2 Влияние конвекционных потоков воздуха.

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Операции и средства поверки

4 Требования к квалификации поверителей

5 Требования безопасности

6 Условия поверки и подготовка к ней

7 Проведение поверки

7.1 Внешний осмотр

7.2 Опробование

7.3 Определение (контроль) метрологических характеристик

8 Оформление результатов поверки

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Эталонный компаратор для поверки нивелиров

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Пример определения погрешностей компенсатора для технического нивелира Н-05

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Определение цены деления шкалы оптического микрометра технического нивелира Н-05

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Библиография

Команда форума
Форумчанин

1
Область применения

2
Нормативные ссылки

3
Операции и средства поверки

5
Требования безопасности

6 Условия
поверки и подготовка к ней

7
Проведение поверки

7.1
Внешний осмотр

8
Оформление результатов поверки

ПРИЛОЖЕНИЕ
А

Эталонный компаратор для
поверки нивелиров

Пример определения погрешностей
компенсатора для технического нивелира Н-05

Определение цены деления шкалы
оптического микрометра технического нивелира Н-05