3 .3 Нитяной дальномер. Технология измерений. Погрешности измерения длин линий нитяным дальномером.

Дальномер, прибор для измерения расстояний. Широко применяется в инженерной геодезии (при строительстве путей сообщения, гидротехнических сооружений, линий электропередач и т. д.), при топографической съёмке, в военном деле (главным образом для определения расстояний до целей), в навигации, в астрономических исследованиях, в фотографии.   По принципу действия различают Дальномер геометрических и физических типов(световые, радио и акустические). Измерение расстояний Дальномер первого типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC (рис. 1), например по известной стороне AB = l (базе) и противолежащему острому углу b (т. н. параллактическому углу). При малых углах b (выраженных в радианах) h = l/ b. Одна из величин, l или b, обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой). По этому признаку различают Дальномеры с постоянным углом и Дальномеры с постоянной базой.

Нитяной Дальномер с постоянным углом представляет собой зрительную трубу с двумя параллельными нитями в поле зрения. Базой Дальномера служит переносная рейка с равноотстоящими делениями. Измеряемое Дальномером расстояние до базы пропорционально числу делений рейки, видимых в зрительную трубу между нитями. Нитяным Дальномером снабжены многие геодезические инструменты (теодолиты, нивелиры и др.). Относительная погрешность нитяного Дальномер ~ 0,3—1%.

3.4 Электронные дальномеры

Дальномерные приспособления делятся на активные и пассивные:

активные:

звуковой дальномер Принцип работы цифрового дальномера следующий: передатчик дальномера излучает ультразвук, ультразвук распространяется по воздуху и достигает целевого объекта, отражаясь от него; далее приемник дальномера воспринимает отраженную от объекта ультразвуковую волну. Встроенный процессор электронного дальномера расчитывает расстояние, вычисляя разницу времени между пуском волны и приемом отраженного сигнала. Погрешности: прибор следует установить так, чтобы звуковой сигнал распространялся строго перпендикулярно предмету, расстояние до которого требуется выяснить. Иначе точность полученных цифр будет сомнительной. Засечь место, откуда отражается идущий под углом ультразвук, практически не возможно, а значит, сразу же возникает вопрос, до какой именно точки было промерено расстояние? Если модель оборудована лазерным указателем, это несколько спасает положение. Излучаемые прибором ультразвуковые волны расходятся конусом по мере удаления, и нужно следить, чтобы они не выходили за границы «мишени». То есть объект должен быть шире ультразвукового «пучка», диаметр которого обычно варьируется в диапазоне от 0,3 до 3 м., в зависимости от дистанции и модели Кроме того, различные неровности на поверхности стены, наличие ниш или выступов, а также всяческие препятствия на пути звукового излучения (стулья, столы и т.п.) снижают точность измерения. занавески, ковры и драпировки поглощают ультразвук,. Также не удастся провести измерения через стекло. Даже если луч лазерной указки и проходит сквозь прозрачную преграду, ультразвуку это не по силам – прибор стабильно выдает расстояние до окна.

световой дальномер прибор для измерения расстояний по времени прохождения измеряемого расстояния электромагнитными волнами оптического или инфракрасного диапазонов. Электрооптический дальномер делятся на импульсные и фазовые (в зависимости от того, каким способом определяют время прохождения световым импульсом расстояния до объекта и обратно). Электрооптический дальномер первого вида измеряют расстояние по времени между моментом испускания импульса передатчиком и моментом возвращения импульса, приходящего от отражателя, установленного на конце измеряемой линии, второго вида — по разности фаз посылаемого синусоидально модулированного излучения и принятого. Наибольшее распространение получили фазовые. Дальность действия Электрооптический дальномер доходит до 50 км, средняя квадратическая погрешность составляет ± (1+0,2Д км) см, где Д — расстояние

лазерный дальномер устройство, состоящее из импульсного лазера и детектора излучения. Измеряя время, которое затрачивает луч на путь до отражателя и обратно и зная значение скорости света, можно рассчитать расстояние между лазером и отражающим объектом. Не корректно срабатывает в дождливую погоду, так как капли дождя преломляют луч

других конструкций

пассивные:

дальномеры, использующие оптический параллакс (напр. дальномерный фотоаппарат)

дальномеры, использующие сопоставление объекта какому-либо образцу

других конструкций

Принцип действия дальномеров активного типа состоит в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно. Скорость распространения сигнала (скорость света или звука) считается известной.

В электронных тахеометрах расстояния измеряются по разности фаз испускаемого и отраженного луча (фазовый метод), а иногда (в некоторых современных моделях) — по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно (импульсный метод). Точность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температуры, давления, влажности и т. п.

Точность угловых измерений современным тахеометром достигает половины угловой секунды (0°00’00,5"), расстояний — до 0.5 мм + 1 мм на км.

Точность линейных измерений в безотражательном режиме — до 1 мм + 1 мм на км