- •Вопрос№3 Классификация геодезических приборов, требования к ним
- •Вопрос №4 Основные стадии разработки геодезических приборов
- •Вопрос№6 Положения и законы геометрической оптики.
- •Вопрос №7 Показатель преломления. Полное внутреннее преломление
- •Вопрос № 8 Стёкла, применяемые для изготовления оптических деталей
- •Вопрос 9 Плоские и сферические зеркала, системы плоских зеркал
- •Вопрос№10 Отражательные призмы
- •Вопрос №12 п реломление луча сферической поверхностью.
- •Вопрос №13 Преломление луча двумя сферическими плоскостями
- •Вопрос№14 Идеальная оптическая система.
- •Вопрос №16 Ограничения пучков в оптических средах.
- •Вопрос №17 Аберрации оптических систем.
- •Вопрос № 19 Глаз как оптическая система
- •Вопрос№20 Лупа, микроскоп.
- •В опрос№ 21 Зрительные трубы геодезических приборов.
- •В опрос№ 22 Основные оптические характеристики зрит труб и их определение
- •Вопрос №23 Рабочие меры геодезических приборов.
- •Вопрос №27 Принцип работы микрометра с длиннофокусными линзами
- •Вопрос № 28 Исследование рена двустороннего оптического микрометра.
- •Вопрос № 32 Компенсаторы угла наклона.
- •Вопрос №34 Исследование компенсаторов наклона в нивелирах.
- •Вопрос№ 37 Подставки и подъёмные винты. Требования :
- •Вопрос № 39 Элевационные винты. Исправительные винты уровней и сеток нитей.
- •Вопрос №41 Исследование эксцентриситета алидады и лимба горизонтального круга.
- •Вопрос №42 Исследования влияния коллимационной ошибки и наклона оси вращения зрительной трубы.
- •Вопрос № 43 Общие сведения о нивелирах, геом условия, нивелирные рейки, цифровые нивелиры.
- •Вопрос №44. Исследования и поверки нивелиров определяются гост 10528-76 действующими инструкциями и наставлениями.
- •Вопрос №46 Приборы гидронивелирования.
- •Вопрос № 49 Общие сведения о наземных лазерных сканерах
- •Вопрос №51 о бщие сведения о светодальномерах
- •Вопрос №52 gps приемники. Общие сведения.
- •Вопрос №53 Обращение с геодезическими приборами, хранение приборов и уход за ними.
В опрос№ 22 Основные оптические характеристики зрит труб и их определение
Угол поля зрения — ограниченная конической поверхностью часть пространства, видимая в неподвижную зрительную трубу, установленную на бесконечность. Различают два угла поля зрения: истинный (объективный)— угол е2 , под которым виден диаметр диафрагмы, расположенной в общей фокальной плоскости объектива и окуляра; видимый (субъективный) — угол е1 под которым виден диаметр диафрагмы поля зрения из центра выходного зрачка трубы
где d — диаметр диафрагмы поля зрения; f0б и fок — фокусные расстояния объектива, и окуляра.Из (3.143) находим угловое увеличение откуда
т. е. истинное поле зрения трубы равно видимому полю зрения, делённому на угловое увеличение. Для зрительных труб теодолитов истинный (объективный) угол поля зрения можно определить как разность отсчетов по вертикальному или горизонтальному кругу. Для этого выполняют два наведения на визирную цель верхним и нижним (левым и правым) краями ноля зрения с соответствующим отсчитыванием по кругам. Для нивелиров е2 можно определить по рейке. В этом случае на некотором расстоянии от зрительной трубы (до 50 м) помещают рейку, по которой берут отсчеты, соответствующие краям поля зрения, разность которых составит величину l. Величина угла поля зрения определится из выражения
Разрешающая способность тесно связана с контрастностью изображения, под которой понимается отношение разности яркостей рассматриваемого предмета В1 и фона В2 к яркости фона: При К человеческий глаз уже не может отличить объект от фона.
Вопрос №23 Рабочие меры геодезических приборов.
Геодезические приборы служат для сравнения измеряемой величины с рабочей мерой прибора. Все рабочие меры должны подвергаться испытаниям, которые обеспечивают передачу измеряемой единицы величины с эталоном с достаточной точностью. Рабочая мера воспроизводящей единицы длины. В геодезических приборах единицы длины воспроизводятся штрихами. К рабочим мерам относятся мерные проволоки (инварные, стальные), шкаловые, штриховые и кольцевые ленты и рулетки, рейки – дальномерные, нивелирные; шкалы и сетки приборов. Точность рабочих мер длин характеризуется предельными погрешностями нанесения штрихов и общей длины и погрешностью определения штрихов и общей длины. Точность определения должна быть выше точности нанесения. (Примеры:1)шкалы микроскопа – точность нанесения 1-2микрона; точность определения 0,2мкм. Сетка нитей:1)1-2 мкм; 2) 0,2мкм. Контрольные линейки инварной проволоки: 1) 15 мкм; 2)0,2 – 0,4 мкм. Нивелирные рейки: 1) 0,2 мм; 2) тоже. Общая длина реек: 1) 2мм; 2) 15мкм ). Государственным первичным эталоном длины является метр (№11; 28). Метр ввели в 1791г. меридиана. Рабочие меры ,воспроизводящие угловые единицы измерения. К ним относятся разделённые круги-лимбы. Основные требования –соблюдение допуска нанесения штрихов: установочные 15''-3', точные 3'-8', высокоточные 0,5''-2,5''.
В основном в дальномерах применяются
Рабочие меры частоты – кварцевые генераторы. Сохраняет колебания с точностью . км – СКП измерения расстояний. Радиан-центр угол, стягивающий дугу, равную радиусу. Эталоном служит 36 гранная призма (1 грань =10°).
Вопрос №24 М етоды нанесения штрихов на шкалы. Штрихи на шкалы наносят делением или копированием. Деление шкал выполняют специальными машинами, которые подразделяют на ручные, полуавтоматические и автоматические. В ручных делительных машинах подачу разделяемой шкалы и приведение в действие механизма, наносящего штрихи, выполняют вручную и раздельно. В полуавтоматических делительных машинах нанесение штрихов выполняют хотя и вручную, но от одной рукоятки. Штрихи коротких шкал на стекле наносят на малых полуавтоматических делительных машинах алмазным резцом или травлением в парах концентрированной плавиковой фтористоводородной кислоты после нарезания резцом по тонкому восковому слою, предварительно нанесенному на стекле, которое перед делением покрывают пчелиным воском. Сразу после травления деталь тщательно промывают в проточной воде. Воск смывают бензином, а штрихи заполняют черным составом краски и лака. Дополнительно в штрихи лимба втирают мелкий порошок графита. После просушки шкалу тщательно протирают. Краска остается только в штрихах и цифрах. На поверхность шкал, являющихся одновременно и зеркалом, наносят слой серебра, покрываемый для защиты медью или лаком. Штрихи толщиной до 1 мкм наносят напылением хрома в вакууме после нарезания штрихов резцом по слою специального лака, предварительно нанесенного на поверхность заготовки шкалы. После удаления лака на шкале остаются штрихи, образованные хромовым покрытием. Допускаемая ошибка в нанесении штрихов таких шкал обычно 1—2 мкм, поэтому в помещениях, где производится точное деление шкал, поддерживается постоянная температура. Штрихи на лимбах нарезают на круговых делительных машинах и обрабатывают аналогичным образом. Штрихи шкал металлических контрольных линеек и инварных проволок наносят при помощи высокоточных делительных машин резцом. Толщина штрихов шкал, рассматриваемых в лупу, 0,05 мм, а рассматриваемых невооруженным глазом 0,1 — 0,15 мм. Допускаемая ошибка делений 5—10 мкм. Копирование шкал производят механическим, фотомеханическим и фотографическим способами. Механическим способом штрихи копируют на заготовку шкалы с трафарета (шаблона). Так изготавливают нивелирные рейки. Трафарет делают из металлической ленты или из плотной, но тонкой бумаги, пропитанной вареным льняным маслом. Шкалы на мерных металлических лентах и рулетках наносят также при помощи печати с последующим травлением. При фотомеханическом способе с трафарета на заготовку, покрытую светочувствительным слоем, проектируют световую щель, заменяющую резец в механическом способе. Затем заготовку обрабатывают химическими реактивами. Фотографическим способом изготавливают небольшие шкалы, растры, кодирующие диски и т. д. Сначала делают оригинал в большом масштабе. С оригинала получают негатив, с которого копируют фотографическим путем изображение на заготовку шкалы. При этом все ошибки составления оригинала уменьшаются во столько раз, во сколько оригинал больше искомой шкалы.
Вопрос № 25 О тсчётные устройства, шкаловый микроскоп, оптическиемикрометры. Отсчетные устройства геодезических приборов основаны на способности глаза с высокой точностью:
определять совпадения штрихов;
отличать симметричность расположения штрихов одной шкалы относительно штрихов другой;
отсчитывать десятые доли малого промежутка между штрихами.
Отсчетные устройства в геодезических приборах делятся на:
механические — верньер (нониус);
оптические — штриховой микроскоп, шкаловой микроскоп, микроскоп-микрометр (винтовой), оптический микрометр;
не требующие участия глаза наблюдателя в момент отсчитывания, электронные — фотографические, фотоэлектрические, телевизионные, радиотехнические.
Штриховой и шкаловой микроскопы. В качестве измерительной части в микроскопах могут быть использованы штрих (индекс) или шкала. В первом случае микроскоп называют штриховым или микроскоп-оценщик, во втором — шкаловым. Опытом установлено что увеличение микроскопа должно быть таким, чтобы видимая величина интервала была 1,5—2,0 мм, а видимая толщина индекса должна соответствовать 0,1 интервала.
Увеличение шкалового или штрихового микроскопа рассчитывают по формуле
где Г—увеличение окуляра микроскопа, —увеличение объектива микроскопа, - интервал шкалы (лимба) измерительного прибора; —линейная величина изображения того же интервала.
Рен шкалового микроскопа — несоответствие видимой длины шкалы измерительной части микроскопа с видимой величиной интервала шкалы (лимба) измерительного прибора.
Шкаловые микроскопы применяют в теодолитах Т5, Т15, 2Т5К, Theo-020. Для отсчитывания по шкалам инварных проволок и жезлов при высокоточных геодезических измерениях и в лабораторных компараторах применяют отсчетный микроскоп МИР-2, имеющий окулярную шкалу.
Микроскоп состоит из выдвижного тубуса, вставленного в корпус. На тубусе нанесены деления от 130 до 190 мм. В верхнюю часть тубуса вставлен окуляр с отсчетной шкалой. В нижнюю часть корпуса ввинчен ахроматический объектив. Корпус снабжен хомутом для крепления на стойках штативов. Хомут можно передвигать вдоль корпуса и закреплять в любом его месте. Выдвижной тубус позволяет изменять расстояния между объективом и окуляром и тем самым изменять увеличение микроскопа от 19х при длине тубуса 130 мм до 33х при длине тубуса 190 мм, а следовательно, и цену деления окулярной шкалы.
Микроскоп предназначен для измерений расстояний между штрихами шкал приборов.
Вопрос №26 Оптические микрометры являются точными отсчетными приспособлениями, имеющими по меньшей мере одну подвижную оптическую деталь и связанную с ней шкалу для отсчитывания.
В геодезических приборах находят применение одинарные и двойные оптические микрометры, которые подразделяются на клиновые, с плоскопараллельной пластинкой и линзовые. По своей конструкции оптические микрометры могут быть:
а) с одной или двумя плоскопараллельными пластинками, вращаемыми относительно неподвижной оси;
б)с оптическими клиньями, перемещаемыми поступательно;
в) с оптическими клиньями, вращаемыми вокруг оси;
г) с линзами, перемещаемыми перпендикулярно к своей оптической оси.
Простейший оптический микрометр с одной плоскопараллельной пластинкой, оптический микрометр с двумя наклоняющимися плоскопараллельными пластинками (служит для совмещения изображений штрихов противоположных частей лимба), оптический микрометр с поступательно перемещающимися клиньями, микрометр с вращающимися клиньями, микрометр с подвижными п о л у л и н з а м и. Линзовые микрометры применяются в дальномерах двойного изображения с переменным параллактическим углом.