Вопрос № 32 Компенсаторы угла наклона.

В настоящее время широкое применение находят геодезиче­ские приборы (нивелиры, теодолиты и др.), в которых уровень заменяется автоматическим устройством — компенсатором на­клона визирной оси, или «регулятором» положения визирной оси.

Сущность работы компенсаторов наклона заключается в сле­дующем (рис. 74, а). При горизонтальном положении визирной оси трубы по средней нити сетки производят правильный отсчет А, соответствующий горизонту инструмента. При наклоне зри­тельной трубы на угол горизонтальный луч, соответствующий отсчету А, смещается вверх или вниз относительно средней нити сетки на величину

Для того чтобы отсчет А по средней нити сетки не изме­нялся, нужно либо изменить положение сетки (механический компенсатор) нитей из положения С₀ в C₁ (рис. 74, б), либо из­менить направление горизонтального луча, соответствующего отсчету А, так, чтобы этот луч снова попал на среднюю нить сетки (рис. 74, в) (оптико-механический компенсатор).

С мещение сетки нитей или изменение положения визирного луча осуществляется с помощью расположенного в точке В спе­циального устройства — компенсатора наклона зрительной трубы на величину

Отсюда следует основное уравнение компенсации

(5.6)

Существует еще одна группа компенсаторов — жидкостные, основанные на свойстве поверхности жидкости под действием силы тяжести устанавливаться нормально к отвесной линии. Наиболее часто используются оптико-механические компен­саторы в виде свободно подвешенных зеркал, призм, линз.

Наиболее широко в нивелирах применяются призменные компенсаторы. Отечественный нивелир НЗК (НСЗ) снабжен призменным компенсатором оптико-механического типа, обеспечивающего автоматическую компенсацию наклона зрительной трубы в пределах ±15'

_{В качестве компенсатора может быть использован также ас}­татический маятник, представляющий собой установленную вер­тикально упругую пластинку (плоскую пружину). При наклоне нивелира на угол верхний конец маят­ника под тяжестью призмы отклонится на угол причем величина п в данном случае определяется упругими свойствами пружины. Подобрав параметры маятника, можно удовлетворить основное условие компенсации

Компенсацию наклона визирной оси нивелира можно осу­ществить и с помощью линзы. Подвешенная как маятник качающаяся линза, смещаясь при наклоне прибора, может изме­нить направление луча от правильного отсчета А в соответствии с изменением положения средней линии сетки нитей (маркшейдерский нивелир НСМ-2).

Жидкостные компенсаторы клинового типа могут быть ис­пользованы в лазерных нивелирах и лазерных приборах верти­кального проектирования.

В уровенном компенсаторе Г.Ю.Стодолкевича середина пу­зырька цилиндрического уровня используется в качестве регулируемой марки-индекса для взятия отсчетов по рейке. При наклоне зрительной трубы на угол пузырек уровня схо­дит с нуль-пункта на расстояние, соответствующее этому углу. Изображение середины пузырька уровня сме­щается на величину где — увеличение объектива , f' — фокусное расстояние объектива зрительной трубы.

Если то угол наклона зрительной трубы будет ком-

пенсироваться и изображение середины пузырька уровня будет всегда соответствовать горизонтальной линии визирования.

Вопрос №33 Приборные погрешности нивелиров с компенсаторами. Иследования и поверки нивелиров определяются ГОСТ 10528-76 действующими инструкциями и наставлениями.

В любом нивелире должно удовлетворяться главное усло­вие — горизонтальность положения визирной линии в момент отсчета по рейке. Строгой горизонтальности положения визир­ной оси (линии визирования) или параллельности визирной оси и оси цилиндрического уровня практически добиться трудно по ряду причин, среди которых первостепенное значение имеет из­менение температуры.

Известно также, что при нивелировании строго из середины не обязательно иметь i=0, достаточно, чтобы угол i был посто­янным при визировании на заднюю и на переднюю рейки. При постоянстве угла i устанавливаются допусти­мые величины неравенств плеч, поэтому в нормативных доку­ментах устанавливаются допустимые значения угла и до­пустимые разности плеч на станции накопление их в секции и в ходе.

При заданной ошибке в превышениях

В инструкции по нивелированию предусматривается компенсация неравенств плеч в каждой секции и в ход нивелиров: 0,5"; 0,8"; 1,5", принятые из опыта многочисленных исследований и практики нивелирования.

В высокоточных нивелирах с компенсаторами при значи­тельных длинах зрительных труб возникает жесткое требование точной установки оси вращения нивелира в отвесное положе­ние (до 0,4'), поэтому в конструкциях современных высокоточ­ных нивелиров с компенсаторами стремятся максимально при­близить заднюю главную точку объектива к оси вращения нивелира. Тогда ошибки (2—3') в установке оси вращения нивелира по круглому уровню не вызовут ошибки и превышении за счет неравенства горизонтов инструмента при визировании на заднюю и переднюю рейки.

Высокая производительность труда и достаточная точность результатов нивелирования обеспечиваются, если в нивелире соблюдено правильное соотношение между увеличением зри­тельной трубы Г и ценой деления уровня т, равное где — разрешающая способность глаза; — наименьший наклон оси уровня, при котором будет заметно смещение пузырька.

В современных зрительных трубах с просветленной оптикой, тонкими и четкими штрихами сетки нитей при отсчитывании но шашечной рейке можно принять при методе совмещений

При наличии контактного уровня, имеющего чувствитель­ность примерно в 2—3 раза выше и рассматриваемого под уве-

личением имеем

Для высокоточного нивелира или

При наличии контактного уровня, рассматриваемого без уве­личения (через призму), для обычной шашечной рейки

или

У нивелиров с компенсаторами справедливо потребовать, чтобы заметное в трубу смещение нити было равно чувствительности компенсатора т.е