Нивелирлі рейкалар.

Date: 2015-10-07; view: 3210.

“Рейки нивелирные” мемлекеттік стандарты (МЕСТ 11158-05) рейкалардың келесі түрлерін дайындайды:

РН1 – нивелирлеудің І класы үшін біржақты тұтас штрихты нивелирлі рейка.

РН2 – нивелирлеудің ІІ класы үшін біржақты тұтас штрихты нивелирлі рейка.

РН3 – ІІІ және ІV кластарды нивелирлеу үшін екі жақты тұтас шашкалық нивелирлі рейка.

РН4 – ІV классты нивелирлеу үшін жиналмалы шашкалық біржақты немесе екіжақты нивелирлік рейка, жер бетінде техникалық және 1, 2 разрядты жерасты өндіру.

РНТ – техникалық нивелирлеу үшін екіжақты жиналмалы шашкалы нивелирлік рейка. Басты және қосымша РН1 және РН2 рейкаларындағы шкалалар ағаш қайрақшаға тартылған (185-сурет, а) екі 24мм инвардың жолағына енгізіледі. РН3 және РН4 рейкалардағы шашкалы бөліну ағаш қайрақшаның бетіне енгізіледі (185-сурет, б).

РН3 және РН4 рейкаларының шкалаларының ұзындығы 3 және 1,7л тең болу керек; РН3 – 3м; РН4 – 4 және 2,1м; РНТ – 4м.

Ұсынылатын әдебиеттер

1)П.Н.Кузнецов,И.Ю.Васютинский,Х.К.Ямбаев«Геодезиялық аспаптар»

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары (1, 2, 3, 4, 5 тақырып) [272, 278, 279].

1.Нивелирдегі қателіктерді зерттеу, тексеру.

2.Нивелирлі рейкалар.

3.Лазерлік нивелирлер.

10.Тақырыбы: Арақашықтықты өлшейтін аспаптар (4сағ).

Жоспары

1. Механикалық аспаптар.

2. Ішкі фокусировкасы бар көру түтігінің жіптік алысөлшегіш.

3. Қос көріністі алысөлшегіштер.

Арақашықтықты өлшейтін механикалық аспаптар.

Геодезиялық практикада жергілікті аймақта жұмыстық өлшемді шегеру принципінің негізінде рулетка, өлшем ленталары және сымдары сияқты дәстүрлі аспаптар кеңінен қолданылады.

Металдық рулеткаларды МЕСТ 7502-80 бойынша ұзындығы 10 (РВ-10, РТ-10), 20 (РВ-20, РЛ-20), 30 (РВ-30) және 50 м (РВ-50, РК-50) әзірлейді. РК рулеткаларын ашық корпусты ұстағышы бар крестовина түрінде оттекті немесе ТОТ баспайтын құрыштан істеп шығарады. РВ рулеткалары РК рулеткалары сияқты, бірақ ашық корпусқа шаңышқы түрінде оралады. РЛ рулеткалары РВ рулеткаларынан айырмашылығы түбінде бұрғы құмырылардағы жер астындағы судың орналасқан, резервуардағы сұйықтық деңгейін және т.с.с. анықтау үшін милиметрлік шкаласы бар цилиндрлік формалы салмағы (лот) бар. РТ рулеткалары – тесьмяные.

Жерөлшегіш лентаның екі түрін даярлайды: ЛЗ-дециметрлік, жартыметрлік және метрлік аралықты көрсететін штрихы, ЛЗШ тек қана баудың бір жақ бетінің ұштарында милиметрлік және сантиметрлік бөліктері бар. Жинаққа бауды орау үшін проушинасы бар сақина және 6 немесе 11 металдық шпилька кіреді. Шарттарға байланысты түзуді баумен өлшегендегі қашықтық қателік 1:1000-1:3000.

Ұзындық өлшеулер үшін қатыстық 1:25000 қателікпен және БП-2М базистік приборын қолданады. Аспаптың жиынына ұзындығы 24м ұштарында шкалалары бар 4 инварлық сымдар кіреді; өлшенетін түзулердің қалдықтарын аяғына дейін өлшеу үшін ұзындығы 12 және 6 м инварлық өлшегішті баулы рулетка; құрамында целикамен базистік штативтері, керіп кигізілген құрылғылар, термометр-пращилар және басқасы бар қосалқы жабдықтар. Сақтау үшін сымды температуралық компенсатормен алюминдік барабанға орайды.

Арнайы прецизиондық блоктарды, шыны шкалаларды, есептеу үшін микроскоптарды қолдана отырып бөлек түзулердің өлшеуінің 1:800000-1:1000000 қатыстық қателігін алуға болады.

Соңғы жылдарда өндірістік кәсіпорындарының қатарында АД-1М және ДА-2 ұзындық өлшегіштері нәтижемен қолданады.

АД-1М ұзындық өлшеуіші 1 және 2 разрядтардың полигонометриялық жүрістерде, теодолиттік жүрістерде түзудің ұзындығын өлшеу үшін арналған. Құралдың жиынтығына түзудің белгіленген 2 нүкте арасына керіп қойылатын ұзындығы 500м-ге дейін 2 құрышты сымдар және корпусында өлшейтін диск, есептік механизм, 2 бағыттауыш роликтер мен тежеуіш жабдығы бар сымнан домалап өтетін өлшеуіш басша. Есептен кері жүру дәлдігі – 1мм, арақашықтықты өлшеудің орташа қатыстық қателік 1:2000.

ДА-2 ұзындықты өлшеуіш – 1:20000 орташа қатыстық қателігімен шахтаның тереңдігін 1000 м дейін автоматты түрде өлшеу үшін арналған маркшейдерлік құрал. Құралдың жиынтығына ұшында жүгі бар ұзындығы 1500м құрышты сым оралған барабан және храповты құрылғысымен қолдық лебедка; ребордта шкаласы бар барабанмен бір осьте бос отырғызылған өлшегіш диск 1мм дейін есептен кері жүруін рұқсат етеді; өлшегіш дисктің айналымын санаушы; барабанға орау кезінде сымды жөңдеп салу құрылғысы кіреді.

Құрыш және инвардан басқа рулетка мен сымға енді материалдар қолдана бастады, мысалы, капронды өлшеуіш құралдар. Норвегияда шыны талшықтан жасалынған өлшеуіш баулар қолданылады.

Ішкі бекітісімен жіпті қашықтықты өлшегіш дүрбі.

Оптикалық қашықтықты өлшегіштің қарапайым түріне жіпті қашықтықты өлшегіш жатады. Ішкі бекітісімен жіпті қашықтықты өлшегіш дүрбіде бекіту процессінде бекітетін компонентті орнын ауыстырады, сондықтан трубаның объективімен және бекітетін компоненттен құрылған шартты эквивалентті линзаның фокустық арақашықтық ауыспалы. Содан арақашықтықты анықтағанда келесі формуланы қолдануға болады:

D=lk+P,

Осындағы D – ізделінген қашықтық; k – коэффициент; l – рейка бойынша қашықтықты өлшегіштің есебі; P – түзетілім.

K=100 болғанда, D=100l+P аламыз.

Түзетілім P – шамасы айнымалы. Оның мәнін тәжірибе арқылы 10м-ден бөлімшесі бар 150м-ге дейін ұзындықты көлденең базисте анықтайды және мына формула арқылы есептейді:

P_i=s_i-l_ik,

Осындағы s_i – 1:3000 қатыстық қателікпен лента немесе рулетка арқылы арақашықтықты тікелей өлшеуден алынған шама.

Арақашықтықты жіптік қашықтықты өлшегішпен шарттарға тәуелділікпен түзетілім Р-ны ескере отырып өлшеудің нақтылығы 1:200-1:600 болады. Тік рефракцияның ықпалын азайту үшін көлденең рейкаларды қолданады, осында қашықтықты өлшегіш жіптер трубаның торында көлденең орналасқан. Жіптік қашықтықты өлшегішпен өлшеген қашықтыққа түзудің көлденеңге келтірген үшін сәйкес түзетілімді енгізу керек.

,

Осындағы - түзудің көлденеңмен жасаған бұрышы.

Қос бейнелі қашықтықты өлшегіштер.

Оптикалық қос бейнелі қашықтықты өлшегіштер 2 түрге бөлінеді: тұрақты және айнымалы параллактикалық бұрышпен.

Айнымалы параллактикалық бұрышпен оптикалық қос бейнелі қашықтық өлшегіштің ортақ жұмыс істеу принципі анық және 1 сурет. Қашықтықты өлшегіште А нүктесінде ортақтанған геодезиялық приборының дүрбісінің объективінің алдында жұқа қабырғалы ұзынфокустық линза 2 орналасқан. Дүрбінің визирлық осі мен линзаның оптикалық осі сәйкес келгенде рейканың М нүктесінің бейнесі дүрбінің көру аймағында m жіптер торының қиылысуында орналасады. Линзаның 2 дүрбінің осіне қатысты шамасына орын ауыстыруы сәулесі нүктесінде бұрышқа шегеруден өзінің орнын өзгертеді және жолы бойынша барады. Егер 2 линзаны диаметр арқылы 2 бөлікке кессе, бірінші қозғалмайтын, ал екіншісі кесілген түзудің бойымен орын ауыстыра алады, онда бір-бірімен қашықтықта және 2 марка түсірілген R рейканың екі бейнесін дүрбінің көру аймағында көруге болады. Линзаны 2 және маркалардың бейнесі сәйкес келмейінше орнын ауыстырады, осында шкаланың көмегімен линзаның 2 сәйкестігінің шамасын есептейді. Сондықтан қашықтықты өлшегіштегі шамасы тұрақты.

С У Р Е Т

1 сурет. Айнымалы параллактикалық бұрышпен оптикалық қос бейнелі қашықтықты өлшегіштің принципиалдың сызбасы.

және шамалары құралдан рейкаға дейінгі қашықтыққа байланысты айнымалы. 1 сурет бойынша:

,

Осында - линзаның алдынғы фокустық арақашықтық; - -дан бұрышының шамасына дейінгі есептен өту коэффициенті.

Былай жазуға болады: S=L+c; L=bp^''/

Осында с – қашықтықты өлшегіштің тұрақты түзетілімі.

Қорытындысы .

- коэффициентін базисте анықтайды.

Геодезиялық прибордың дүрбі объективінің алдында тұрақты параллактикалық бұрышпен оптикалық қос бейнелі қашықтықты өлшегіште көру аймағының жартысын жабатын оптикалық клин орналастырылған. Рейканың М нүктесі жарты көру аймағының бірінде өз орнында қалады, ал басқасында клинмен жабылған М^' нүктесінің орнына ауысады. Осылай бақылаушы дүрбінің көру аймағында шамасы – айнымалы және L қашықтығына байланысты. шамасы өлшенеді. Сонда

S=L+c=bctg +c.

Қолайлықпен есептеу үшін оптикалық клиннің параметрлерін және болатындай етіп алынады. Сонда .

МЕСТ 22549-77 бойынша Д-2, ДНР-5 және ДН-8 қос бейнелі оптикалық қашықтықты өлшегіштерінің шығарылуы қарастырылған, негізгі техникалық характеристикалары 1-кестеде берілген.

Паратактикалық бұрышпен Д-2 қашықтықты өлшегіш полигонометриялық жүрістің 2 разрядта, теодолиттік жүрістің және 1:5000 маңайындағы қатыстық қателігімен аналитикалық торда түзудің ұзындығын өлшеуге арналған.

1-кесте

Тұрақты параллактикалық бұрышпен қашықтықты өлшегіш редукциондық теодолит ДНР-5-ке саптауы 1:1000-1:2000 қатыстық қателікпен теодолиттік жүрісте көлденең орындарды өлшеуге, сондай-ақ салынған территорияда көлденең суретке түсіріп алуға арналған.

Айнымалы параллактикалық бұрышпен қашықтықты өлшегіш теодолит ДН-8 саптауы 1:1000-нан көп емес қатыстық қателікпен теодолиттік жүрісте және аналитикалық торларда түзетулерді өлшеуге арналған.

ОТД оптикалық қашықтық өлшегіш. Қашықтықты өлшегіш ОТД (2-сурет) айнымалы параллактикалық бұрышпен қос бейнелі қашықтықты өлшегіштерге жатады. Қашықтықты өлшегіш жердің жағдайына байланысты тік және көлденең рейкамен жұмыс істей алады. Ол оптикалық ортақтағышпен қамтамасыз етілген және үшштативті жүйе бойынша өлшеуге беімделген.

Қиыстырылған компенсатор құрамында қашықтықты өлшегіштің үстінгі және астыңғы бөлігіне кезектесіп қосылатын перекидной оптикалық клин, қашықтықты өлшегіш шкаламен байланған теріс және оң жартылинзадан өлшенетін линза бөлігі, оң және теріс жартылинзадан тұрғызылатын линзаның бөлігі бар.

Теріс жарты линзалар оң жарты линзалар сияқты жартыға бөлінген бір линзадан жасалған. Қшықтықты өлшегіштің кіріс саңылаулары қорғаныс әйнекпен жабылған. Компенсатор құрамында объектив, фокустық линза, бипризма, окуляр мен тесіктік диафрагма бар дүрбінің алдында орналастырылған.

2-кесте

Окулярға кигізілген щелевая диафрагма және бипризма бейненің біріншінің төменгі бөлігін және басқаның жоғарғы бөлігін кесе отырып нәрсенің екі бейнесін бөлетін қашықтықты өлшегіштің бөлгіш құралын құрады. Бипризманың жоғарғы шегіне бөлгіштермен микроскоптық есеп айыру шкаласы қалдырылған. Есеп айыру микроскоптың объективтің линзалары және призмасы бар.

Қашықтықты өлшегіштің ауыстырып түсіру оптикалық клині рі(2300”) параллактикалық бұрышының тұрақты құраушы бөлігін құрастыратын тұрақты бұрышқа сәулені бұрады. р2 құраушы айнымалыны компенсатордың линзаның бөлігінің көмегімен өлшейді.

1 – ОТД ази-микромскопының жетекші және бекітілген бұранда <<=74,30 металдың бұрылысы; 2 – тік бұрылыстың жетекші және бекітілген бұрандалар; 3 – кремальера; 4 – асырып түсіретін клипаның рычагы; 5 – компенсатордың өлшегіш бөлігінің жетекші бұрандасы;

Сонда өлшенетін параллактикалық бұрыш . болуы керек. 300м жақын қашықтықтарда асырып түсіру клинінің бар болуының арқасында компенсатордың жартылинзаларының шамасы ғана орын ауыстыруы талап етіледі.

ОТД қашықтық өлшегіш рейка қара сызықтармен сары табақша түрінде маркалармен дюралюминдік қаңқасынан тұрады. Рейка өзара перпендикуляр осьтермен дөңгелек дөңгелектермен, қаңқаның жоғарғы трубасына салынған термометрмен және өлшенетін түзуге перпендикуляр етіп рейканы орнату үшін оптикалық визирмен жабдықталған. Рейканың подставкасының оптикалық центрирі бар. Подставкада тік рейканы орнату үшін төлкені қолданады. Рейканың бір жақ бетінде марка осьтерінің арасындағы арақашықтықтарының айырмасы 1% -ды құрайды.

Өлшегенде қашықтықты өлшегішті және рейканы нүктелерде ортақтандырады және өзара бағыт алған. Асырып салу клинінің рычагын үстіне қарай бұрады. Сонда асырып түсіру клині төменде болады. Қиыстырылған компенсатордың өлшенетін линзалық бөлігінің жетектеуші бұрандасымен маркалардың бейнесін қосады, осыдан кейін қашықтықты өлшегіштің шкаласынан және қосылған маркалардың номерлерінің арасындағы айырымын N₁ есебін айыра бастайды n₁ (2-сурет, б).

Рычагты, жетектеуші бұрандамен бірлескен, маркалардың бейнесін жоғарғы орынға асыра түсіріп, содан кейін арақашықтықты өлшегіш шкала бойынша n₂ есеп айырысын және бірлескен маркалардың номерлерінің арасындағы айырмасын N₂ түсіріп алады. Есеп айырысудың айырмасы параллактикалық бұрыштың айнымалы бөлігінің мәнін анықтайды: .

Өлшеуді 6-12 қабылдаумен орындайды. Компенсатордың орнатылған линзалық бөлікпен байланысқан жетекші бұранданың әрбір қабылдаудың алдында есеп айыруды “бұзады”.

Қабылдау арасындағы мәндердегі шекті расхождение микроскоп шкаласының бөліндісінің 1,5-нан аспау керек. Параллактикалық бұрышының айнымалы бөлігінің барлық өлшемдерінің ішінен орташа арифметикалық мәнін қорытындысы етіп алынады.

Берілген параллактикалық бұрышын өлшегенде кіші базалардың қолданылған саны N=(N₁ +N₂)/2, N₁=N₂ болу үшін бағытталу керек, құралдың дүрбісінің көру аймағының центрінде бейнелердің бірлесуі алынады.

Рейканың бірінші жақ бетін өлшегеннен кейін оны 180-қа бұрады және екінші жақ бетінде өлшеуін жүргізеді. Екінші жақ бетінде өлшенген параллактикалық бұрыштың айнымалы бөлігін бірінші жақ бетінің масштабына келтіреді:

Рейканың екі жақ бетімен де өлшенген папралактикалық бұрыштың айнымалы бөлігінін орташа мәндерінің арасындағы расхождение микроскоп шкаласынын 1,5 бөлігінен аспау керек.

Көлденен рейкамен жұмыс істегеннен тік рейкамен жұмыс істеуге өткенде алдын ала табандылықты бұрып алып және трубанын бағанасында орналасқан фиксаторды тартып алғаннан кейін қашықтықты өлшегіш трубалы визирлік ось айналасында 90-қа бұрады. Бұрылысты фиксатордын дыбыс шығарғанға дейін істейді.

ДНР-06 теодолитке қашықтықты өлшегіш редукциондық саптау. Қащықтықты өлшегіш жиын ДНР-06 теодолиттін дүрбісінін объетивіне қашықтықты өлшегіш саптаудан (Т2, Т5, Т15 және басқа түрді), қарсы салмақтылықтан қоймамен екі тік рейкалардан, бипризмадан, рейкаларға арналған чехолдардан және саптауға арналған футлярдан құрылған.

ДНР-06 бос ілінген оптикалық клинмен компенсаторды қолданғанда байланысты табысқа жету арқасында автоматты түрде өлшенген көлбеу қашықтықтарды көлденең қосымшаға айналдыратын тұрақты параллактикалық бұрышпен қашықтықты өлшегіш құрал.

Қашықтықты өлшегіш саптау құрамында оптикалық компенсатор және 5 корпустағы телескоптық линза бар (3-сурет жоғарыдан қарағандағы көрініс). Компенсатор 1 жылжымайтын оптикалық клиннан және көру аймағының сол жақ көрінісін жабатын 4 тербелетін рудуциялайтын клиннан құрылған. 3 телескоптың линза және 7 жұқа паралельдік табақша көру аймағының оң жақ көрінісін жабады. Жылжымайтын клин телескоптық линзамен жабыстырылған және 1 оправада бекітілген. Қашықтықты өлшегіштің коэффициентінің мәнін 2 юстирондық бұрандалар көмегімен оправаны көбейту арқылы өзгертуге болады. Редуцирлік клин жұқа паралельдік табанымен жабыстырылған және салмақ центрінен жоғары орналасқан және оправамен жоғары дәлдікті шарикоподшипниктердің көмегімен қойылған екі жарты осьтерде ілінген 6 бір оправада онымен бекітілген. Редуциондық сына дүрбінің көлбегенде орнында қала отырып автоматты түрде өлшенетін түзудің көлбегенінде түзетілім енгізе отырып қашықтықты өлшегіш рейка бойынша есеп айырысын өзгертеді. Редуциондық сынаның орнын юстировка кезінде баланстау бұрандалар арқылы реттеуге болады.

Теодолиттің дүрбісінде саптаудың бекітілуі арнайы конструкциялы қысылған бұранданың 8 көмегімен сенімді түрде қамтамасыздандырылған. Жұмыс істелмеген қалпында саптаудың отырғызылған саңылауы 9 қалпақпен жабылады. Саптау дүрбінің жіптер торының орнына орнатылған бипризмадан, трубаның окулярына бұрандалған щелевая диафрагмадан тұратын бөлінген құралдан тұрады.

Екі жақты қашықтықты өлшегіш рейка инвардық кесінділерден шкаласымен өлшеу кезінде тік орналасады. Шкала ондық бөлгішпен нониустармен жабдықталған. Нониустардың нольдік штрихтері жоғарыда орналасқан.

Рейканың бақылау жағында нониус 11,111м шамасына шегірілген.

3-суретте трубаның көру аймағы көрсетілген. 32, 32 рейкасы бойынша есеп айыру келесі түрде алынады: 32 – негізгі шкаланың нониусының нольдік штрихына дейінгі бөлінділер саны; 3 – номері бірлескен штрихының нониустың негізгі шкаланың штрихымен; 2 – нониустық тордың көлденең жібіне дейінгі бөлінділер саны; 2 – тордың жібімен қиылған нониус интервалының үлесі.

ДН-08 теодолитіне қашықтықты өлшегіш саптауы.ДН-08 айнымалы параллактикалық бұрышпен қашықтықты өлшегіш саптау Т5, Т15 және т.б. түрді теодолиттермен жиынында бірге жұмыс істейді. Жиынға сонымен қатар көлденең рейкалар, бипризма және щелевая диафрагма кіреді.

Сонымен, ДН-08 қашықтықты өлшегіш саптаудың оптикалық кестесі ОТД қашықтықты өлшегіш оптикалық схемасынан айырмашылығы асырып түсіру оптикалық клиннәң жоқтығы болып табылады.

4 С У Р Е Т

4-сурет. ДН-08 қашықтықты өлшегіш рейкасы

Рейканың 2 базасы бар: 1 – 102см үлкен маркалар арасында және 2-55см кішілер арасында (4-сурет). Үлкен базамен 180-нен 700м-ге дейін қашықтықтарды өлшейді, кішісімен – 100-ден 180см-ге дейін. 100м-ге дейін қашықтықтарда кіші базамен параллактикалық бұрышының жартысын өлшейді.

Рейканың маркалары дюралюминийден жасалған 6 штангада бекітілген. Рейканың қойылымына көлденең бұрыштарды өлшеу үшін 4 марканы орнатады. Рейка көлденең орнату үшін 3 дөңгелек деңгеймен, өлшенетін линияға перпендикуляр етіп орнату үшін 5 визирмен және штанганың ішіне орнатылған термометрмен қамтамасыздандырылған.

Параллактикалық бұрыштың жартысын өлшегенде 60 шамасында қашықтықты өлшегіш шкалада есеп айыруды компенсатордың орналастыру бөлігінің рукояткасымен орнатады. Кейін компенсатордың өлшенетін бөлігінің рукояткасымен (5-суреттегіндей) маркалардың бейнесін біріктіреді және қашықтықты өлшегіш бөлігінің рукояткасымен 5, б – суретте көрсетілгендей маркалардың бейнесін біріктіреді және қашықтықты өлшегіш шкала бойынша n₂ есеп айыруын алады. Параллактикалық бұрыштың жартысын бұл есеп айырысулардың айырмасы арқылы анықталады. Осындай қабылдауларды 4-6 рет жасайды. Әрбір компенсатордың орнату бөлігінің рукояткасымен амал жасағанда есеп айыруды “жаңартады”. Әртүрлі амалдарда анықталған бұрыштар мәндерінің арасындағы ұқсас келмеушілік өлшегіш шкаланың 0,15 бөліндісінен аспау керек.

5-сурет. ДН-08 қашықтықты өлшегіш саптаудың параллактикалық бұрышының жартысын өлшегендегі кестесі.

Қолданылатын әдебиеттер:

1. П.Н.Кузнецов, И.Ю. Васютинский, Х.К.Ямбаев “Геодезическое инструментоведение”

2. Б.Д.Федоров “Маркшейдерско-геодезические приборы и инструменты”

СӨЖ үшін тексерме тапсырмалар (12 тақырып) [125, 161, 199, 222, 230]

1. Жарықтық қашықтық өлшеуіштің қазіргі түрлері мен олармен жұмыс.

2. Жарықтық қашықтық өлшеуіштерді ашық және жабық әдіспен маркшейдерлік істе қолдану.

3. Жарықтық қашықтық өлшеуіштердің шет елдегі жағдайы.

11 Тақырыбы: Жарық қашықтық өлшеуіш (4 сағат)

Лекция жоспары:

1. Жұмыс істеу принципі және түрлері.

2. СМ-5 жарық қашықтық өлшеуіш.

3. СМ-2 жарық қашықтық өлшеуіш.

4. 2СМ-2 жарық қашықтық өлшеуіш.

5. “Блеск”(3СМ2) жарық қашықтық өлшеуіш.

6. Жарық қашықтықтықтардың тексермелері.

Жұмыс істеу принципі мен түрлері.

Сызықтықтарды жарық қашықтықпен өлшеу көрінетін электромагниттік толқындардың немесе жарық көзінің инфрақызыл аймағының спекторының таралу уақытын анықтауға негізделген.

Жарық қашықтық өлшегішпен қабылдағышпен қайтарушыға дейінгі D қашықтығы өлшенеді (баяу немесе белсенді). Сонда қабылдағыш пен қайтарушыны центрлеген А және В нүктелерінің ара қашықтығын (D) мына формула бойынша анықтауға болады:

(D)=D+c=D+c₁+c₂

Мұндағы с=с₁+с₂ – жарық қашықтық өлшеуіштің тұрақтысы.

Өлшенетін ара қашықтықта электромагниттік толқындармен өтетін уақытты, импульстік және фазалық тәсілдермен анықтайды (немесе олардың комбинациясымен). Осыған негізделе жарық қашықтық өлшеуіші импульстік және фазалық деп бөледі.

Импульстік жарық қашықтық өлшеуіште қабылдағыштан қайтарушыға және керісінше жүретін жарық дыбысының уақыты өлшенеді.

Мұндағы с – вакуумдағыжарықтың таралу жылдамдығы;

n – айқын ортадағы приломления көрсеткіші, оның магнит өткізгіштігі және диэлектрик тұрақтылық функциясы болып келеді, және ылғалдылық пен температураға байланысты болады.

Уақыт санағы, дистанцияға дыбысты жіберу мезетінен қайтарылған сигналды қабылдаған мезетке дейін, генератордың импульс есебі бойынша жүргізіледі. Импульстік жарық қашықтық өлшегіште үлкен қате, дыбыстың жіберілген аймағының ұзақтығына байланысты болады. Әдетте уақыт өлшем дәлдігі 1-10 не (1нс.=10^-9с).

Импульстік жарық қашықтық өлшегішпен өлшем алу қателігі 1-ден 10м-ге дейін. “Женераль Электрик”(США) фирмасының жарық қашықтық өлшеуіші 15 км қашықтыққа 0,3м қателік жібереді. Қолданылып жүрген генераторды наносекундтық импульс генераторымен пикосекундтық импульсымен ауыстыру жолымен дәлдікті жоғарлатуға болады (1пс=10^-12с).

Фазалық жарық қашықтық өлшеуіште уақыт индекатор орнына әртүрлі фаза индикаторы қолданылған. Фазалық жарық қашықтық өлшеуішінің екі түрі бар: байыппен өзгеретін және бекітілген жиілікпен.

Бірінші типті фазалық жарық қашықтық өлшеуіштің жарық модуляция жиілігін қабылдағыштан қайтарушыға дейінгі екі есе қашықтықта толқындар мен жартылай толқындардың біртұтас сандары жағаспағанша өзгереді:

Мұндағы N – толқындар саны, екі есе қашықтықта жайғасқан;

К – толқындар ұзындығы;

Мұндағы - өлшем ортасындағы жарықтың таралу жылдамдығы.

Бірақ бұл жағдайда толқын саны N белгісіз. Келіксіздікті шешу үшін жиілікті жайғасқан толқындар саны дәл n-ға өзгеретіндей етіп өзгертеді. Сонда

(1.1)

(1.2)

(1.3)

Бірақ (1.1) және (1.2) негізінде

(1.3) – ті ескере, аламыз:

Суреттелген принцип бойынша, В.Д.Большаков және А.И. Демушкинмен өндірілген, СТ сериясындағы жарық қашықтық өлшеуіш жұмыс істейді. Бақылаушы жарық модуляциясының жиілігін байыппен өзгерте тырып, қайтарушыдан нысаналау дүрбісіне бара жатқан жарық құйынының минимумге дейін азаю мезетін көзбен шолып бекіткенде, минимум жарық тәсілі бойынша трассада біртұтас толқындар санының жайғасуы көзбен шолып бекітіледі.

СТ-65 құралының блок-схемасы 3-суретте көрсетілген. Қабылдағышта орналасқан, жарық көзі СГ-2 түйрелген шам түрінде түйреудің нүктелік денесімен, конденсатор 5, поляризатор 4 арқылы өтеді және Керра 3 конденсаторының электродаралық аумағының орталығында фокустайды. Поляризатор 4 және Керра конденсаторы 3 жарық модуляторы болып табылады.

3-сурет.

Объектив 2 фокусында орналасқан электродаралық Керра конденсаторы тік қалпында орналасқан. Керра конденсаторының тоқтың күштік сызықтарының бағытына қатысы бойынша поляризатордың поляризация жазықтығы 45 1⁰ бұрышында орналасады.

Модульданған жарық құйыны, телескопиялық дүрбі беретін объектив 2 көмегі арқылы, қайтарушыға бағытталады, сосын қабылдағыштың жарық қабылдауыш дүрбісіне келіп түседі және Керра конденсаторының 12 электродаралық аумағының орталығына объективпен 13 фокусталады. Керра конденсаторы 12 мен анализатор жарық демодуляторы болып келеді. Электродаралық саңылау тік қалыпта, Керра конденсаторының модуляторынның 3 электродаралық саңылауына перпендикулярлы Керра конденсаторынан 12 шығатын жарық құйыны анализатормен окуляр 10 арқылы бақылаушының көзіне келіп жетеді. Жарық қабылдағыш дүрбінің окулярлы бөлігінде орналасқан анализатор 11, 90 бұрышта бұрыла алады.

Құралда модулятор мен демодулятордың жұмыс жобасы қолданылған, сол арқылы минимум жарық құйынын өткірірек қабылдайды.

Жоғары жиіліктегі генератордан 7 Керра конденсаторына 3, 12 жоғары жиіліктегі тоқ ауытқулары келіп түседі (23,8 – 26,8 МГц). Бақылаушы окуляр 10 арқылы қабылдағыштан қайтарушыға нысаналауды жүзеге асырады да және верньера мен 1-ден 1000-ға дейінгі сандық жүйесі бар генератордан тұратын жарық қашықтық өлшеуіштің санақ құрылғысын қарастырады. Қабылдағыштың тоқ бөлігі, жоғары жиіліктегі генератордан, смеситель-детекторынан және телефоны бар төменгі жиілікті күшейткіштен тұрады және де жоғары жиіліктегі генератор шкаласының калибровкасы және құйын модуляциясының жиілігінің өзгеруі үшін қызмет етеді.

Жиіліктер мен жоғары жиіліктегі генератор (ЖЖГ) салыстырмасы смесительде 100кГц кварц генератор m-ми гармоникаларымен немесе ПО кГц [35] кварц генератор m-ми гармоникаларымен өндіріледі. Жиілік теңдігі /_гвч=я/юо и^гвч=mtno телефон көмегімен дыбыс арқылы бекітіледі.

ЖЖГ шкаласында үш кварц тексерме нүктелері болады, бұндағы 100 және 110 кГц-ке кварц генераторларының гармоник жиіліктері сәйкескеледі. Жарық қашықтық өлшеуіштің паспортында тексерме нүктелерінің жиілігіне және генератор шкаласы бойынша есепке қатысты мәндер берілген.

Жарық модуляторлары түрінде Керра ұяшыктары, кварцтық резонаторлары бар кристалдық модуляторлар қолданылады. Растрі бар диск айналымымен жарық модуляциясы болатын механикалық модуляторлар сирек қолданылады.

4-сурет. Жарықтық қашықтық өлшеуіші 2СМ2.

МЕСТ -19223-73 бойынша жарықтық қашықтық өлшеуіші 4 түрге бөлінеді:

Жарықтық қашықтық өлшегіш СМ-5– 500м-ге дейін ұзындықты өлшеуге арналған. Оның орташа квадраттық қателігі 5 см-ден аспайды.

Жарықтық қашықтық өлшегіш СМ-2- өлшеу диапазонында орташа квадраттық қателігі 2см-ден аспайтын 2км-ге дейін ұзындықты өлшеуге арналған. Бұл құрал – жалпы қолдануға арналған құрылғы. Ол есептеу нәтижелерін автоматты түрде цифрлік түрде жарықтық таблода береді. Бұл түрлерге тағы 2СМ2, 3СМ2 да жатады.

Аса дәл жарықтық қашықтық өлшеуіші СМ-02 өлшеудің барлық диапазонында орташа квадраттық қателігі 2мм-ден аспайтын аз қашақтықтарды (300м-ге дейін) өлшеуге арналған.

Аса дәл үлкен жарықтық қашықтық өлшеуіші СБ-6 орташа квадраттық қателігі т=1+D-10⁶ см, яғни 5км-ге 6см-ден аспайтын, үлкен қашықтықтарды өлшеуге арналған (түнде 50км-ге, күндіз 30км-ге дейін).

20 кестеде әр елде шығарылатын жарықтық қашықтық өлшеуішінің негізгі түрлері мен олардың негізгі көрсеткіштері берілген.

Жарықтық қашықтық өлшегіші 2СМ-2– жиынтығына келесілер кіреді: қабылдағыш, электронды блок, 2 қоректену көзі, 2 трипельпризмалық шағылдырғыш, 2 оптикалық екі жақты отвес, термометр-пращ, барометр, 3 штатив және бөлшектер. Жарықтық қашықтық өлшеуіші қашықтықты күндіз де, түнде де өлшей алады. Ол қашықтықты өлшеудің фазалық әдісі қолданылатын электронды-оптикалық жүйе болып табылады.

Жарықтық қашықтық өлшеуіші 3 головкадан, 4 колонка және 1 подставкадан тұрады (4-сурет). 3 головка қабылдағыш және визирлік, бергіш каналдардың түйіндері мен бөлшектерден, оптикалық қысқа тұйықталудың қосу кілтінен, сигнал деңгейінің дұрыстау тұтқасынан және басқарғыш окуляр жақтағы құралдан тұрады. Головканың жоғарғы жағында шағылдырғышқа алдын-ала бұратын құрал үшін қолданылатын коллиматорлық визир бар. Көру құбыры мен визирдің торлары түнгі уақыттағы жұмыс үшін электр жарытығымен қамтамасыз етілген.

4 колонка электронды блогы бар қабылдағышты қосатын кабельді де, ФЭК-де кернеуді дұрыстайтын тұтқа, винттерді де келтіретін оптикалық центрирді құрайды. Алмалы подставканың болуы бұрыштар мен сызықтарды өлшейтін үшштативті жүйелерді қолдану мүмкіндігін береді.

5-суретте қабылдағыштың оптикалық сызбасы көрсетілген. 13 сәулелендіргіштен түсетін инфрақызыл сәулелер 12 конденсаторлық линзадан өтіп, спектро бөлгіш табақшадан 9 шағылады. 8 айнаның саңылауынан өтіп, 2 объектив пен шағылған сәулелер 7диафрагмада 2 объективпен фокустанып, бағытын 90⁰-қа өзгертеді. Диафрагма 7 фондық жарықтарды шектеуге арналған. 6 объективтен алынған диафрагма көрінісі интерференциялық светофильтр 5 арқылы, алынған жарықтанудың қателіктер деңгейін азайту жолымен пайдалы сигналды бөлуге арналған, 4 фотоэлектронды көбейткіштің фотокатодында проекцияланады.

5-сурет. Жарықтық қашықтық өлшеуішінің оптикалық сызбасы.

(ФЭК). Құрылғының электрондық сызбасында фазалық тұйықталуларды ескеру үшін оптикалық жүйеге периодты түрде фокусы 7 диафрагмада орналасқан оң линза мен трипельпризма түріндегі 3 оптикалық қысқа тұйықталу блогы енгізіледі.

Спектр бөлгіш табақша тек қана инфрақызыл (көрінбейтін) сәулелерді шағылдырып, көрінетіндерді өткізетін болғандықтан өлшеу барысында көзбен визирлік тракт бойынша шағылдырғышты қарастыруға болады: окуляр 11 – жіптер торы 10 – объектив 2. 9 спектрбөлгіш пластина мен саңылауы бар 8 айнаның болуы құрылғыда жіберетін, қабылдайтын және визуальды тракттар біріктірілген. Бұл оның аз өлшемдерін қамтамасыз етеді.

Жарықтық қашықтық өлшеуішінің электронды блогы аса тұрақты масштабты және гетеродинді жиілікті жасау үшін, алынған сигналды өңдеу үшін пайдаланылады. Электронды блоктың беттік панелінде жеке блоктардың, электрондық тізбектердің, жалпы жарықтық қашықтық өлшеуішінің жұмысын реттеуге арналған құрылғы мен жұмыс режимдерін сөндіргіштер орналасқан.

Масштабты жиілік генераторымен (МЖГ) модульденген галий арсениды жартылай өткізгішті люминесценттік жарықдиодтың сәуле шығаруы трипельпризмалық шағылдырғышқа бағытталған. Бір уақытта МЖГ мен генератор кернеуі және гетероидты жиілік (Г) (СМ) қоспасына түседі. Осында айырмалы жиілік кернеуі тіректік каналдың жалағышы арқылы жасалған ропорлық импульстер тізбегі түрінде есептің түйініне түседі. Шағылған жарықтың сигнал фотоқабылдағышқа (фотоэлектронды көбейткіш ФЭК) түседі. Осында электрлікке ауысады гетеродинденеді және күшееді. Осы түрлендірілген сигнал ФЭК-пен бірге жіңішке жолақты фильтр мен фаза айналдырғыш нәтижелерді өңдеу кезінде есептеулерді оңайлату үшін цифрлік табло көрсеткіштерін оптикалық қысқа тұйықталу (ОҚТ) режимінде нольге келтіруге арналған.

Есептік түйінде шығарылатын және дистанциялық сигналдармен бірге қабылданатын арасындағы фаза айырымын өлшеу үшін арналған. Есептеу нәтижелері есептегіштермен өлшеніп, цифрлік таблода көрініс табады.

Бір мәнді емес қашықтықтарды өлшеу үшін модуляцияның 3 масштабтық жиіліктерде жүреді: f_i=149.85кГц, /2=1498.5кГц, /3=14985кГц f1 және f2 жиілік бөлгіші арқылы алынады, /3 термостаттық кварцтық генератормен алынады. Таңдап алынған жиілік торы қосымша есептеулерсіз метрикалық жүйеде есептеу нәтижесін алуға мүмкіндік береді. Бір мәнді емес екендігі 3 масштабты жиіліктердегі автоматты түрде анықталады.

Жарықтың қашықтық өлшеуіші 2СМ2-нің ерекшелігі өлшеніп жатқын сызығында қателіктердің пайда болуы есептеуді тоқтатуында. Бұл жарықтың қашықтық өлшеуішін құрылыс-монтажды жер шартында тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.

Шағылдырғыш трипельпризмалары бар блоктардың әр түрлі саны қолданылуы мүмкін. Шағылдырғыш подставкаға қойылып, дұрыс қабылдау үшін дөңгелек деңгейлікпен визирді қамтиды.

Жолақты өлшеу кезде шағылдырғыш пен қабылдағыш оны бекітетін нүктелерде ортақтандырылады. Содан соң құралда керекті қосуларды жүргізеді. Шағылдырғышты визирдің көмегімен қабылдағышқа бағыттайды. Қабылдағышты жіптер торымен шағылдырғышқа бағыттайды. Тура бағытты қабылдағыштың негізгі құралының максимал сигнал деңгейімен реттеуге болады.

Жарықтық қашықтық өлшеуіш ”Блеск”(3СМ2). Бұл құрал жарық қашықтық өлшеуіші 3СМ2-ден айырмашылығы, онда электорнды блок пен қабылдағыш біріктірілген. Арнайы құрылғы автоматты түрде ОҚТ режимінде өлшеулер жүргізіледі. Және де, құрылғы жарық қашықтық өлшеуішінің шағылдырғышқа бағытталғандығын, есептеудің аяқталғандығын білдіретін дыбыстық индикациямен жабдықталған. Бұл құрал өз негізінен алынып, 2Т2, 2Т5К, 2Т2П, 2Т5КП, теодолиттеріне бекітіліне алады. Бұл жағдайда теодолит электронды тахеометр ретінде қолданылады.

Құралдар жиынтығының құрамына 7 призмалы екі шағылдырғыш және 1 призмалы бір шағылдырғыш кіреді. Шағылдырғыш штативте немесе арнайы қондырғыда орнатылуы мүмкін.

Өлшеу диапазоны 0,2 – 3000м-ді құрайды. Ал 18 призмалы шағылдырғышты қолдану 5000м-ге дейінгі қашықтықты өлшеуге мүмкіндік береді.

Қашықтық өлшеудің орташа квадраттық қателігі; (10+5-10⁶Д)мм. Өлшенетін жолақтардың ең үлкен көлбеулік бұрышы . Орташа қолданылатын қуат 5Вт. Көру құбырының тік көрінісінің үлкеюі 12^х, көру өрісі 3⁰. Жарық қашықтық өлшеуішінің қондырғышымен бірге алғандағы массасы – 4,5кг, теодолитке орнату үшін қондырғыдан алынғандағы массасы – 3,8кг, 1 призмасы бар шағылдырғыштікі – 0,4кг, 7 призмасымен – 2кг. Штатив массасы – 5,5кг, ұшу көзі – 3,8кг, қондырғы 1кг.

Жарық қашықтық өлшеуіші СМ5.Бұл құралдың жиынтығының құрамына қондырғысымен қабылдағыш, екі трипельпризмалық шағылдырғыш қондырғымен, екі қор көзі, екі оптикалық екі жақты отвес, 3 штатив, термометр-пращ, зарядтайтын және разрядтайтын құралдар, екі зат пен бөліктер. Қоректену көзінің кернеуі 8,5В, қолданылатын қуат 5Вт. Жиынтықтың сыртымен бірге массасы 25кг. Рұқсат етілген бұрыш көлбеулігінің диапазоны , температураныкі - 30 -+40⁰С. Көру құбырының үлкеюі 4,4^х, көру өрісінің бұрышы 6⁰, визирлеудің минимал қашықтығы 15м.

Қабылдағыш құрамы: 5 головка, 4 тұтқамен бекітілген 2 колонкамен, негіз/ (сурет 5). Головкада қабылданатын оптикалық жүйе, жарықдиод, ФЭК, кілт “дистанция - ОҚТ”, электронды схемалар орналасқан. Головканың қақпақшасында 3 көру құбыры бар. Көрушіге беттік панельде жұмыс тұтқалары, жебелік құрал, цифрлік табло орнатылған. Колонкада бағыттайтын және бекітетін құралдар, микротелефон мен қоректену көзімен қосуға арналған кабельдің қосылу жері орналасқан. Негізде оптикалық центрир мен цилиндрлік деңгей бекітілген.

Жарық қашықтық өлшеуішінде қашықтық өлшеудің импульстік әдісі қолданылады. 6-суретте осы құрылғының оптикалық сызбасы көрсетілген. 12 жартылай өткізгішті жарық диодтан жарық галий арсенид негізінде ”ОҚТ - дистанция” келтінің 10 диафрагмасының 11 мен 9 саңылаулары және 8 призма, объектив арқылы өтіп, шағылдырғышқа бағыт алады. Шағылған жарық сигналы 1 объективпен фокустанып, 4 жарықдиодты өткен соң ФЭК-тің фондық жарықтану деңгейін азайту үшін қолданылатын 6 интерференциялық фильтр арқылы өтіп, 7 ФЭК фотокатод жазықтығында 5 микрообъективпен фокустанады.

6 – сурет. СМ5.

7-сурет. Жарықтың қашықтық өлшеуішінің СМ5 оптикалық сызбасы.

ОҚТ режимінде “дистанция - ОҚТ” кілтінің диафрагмасы шағылдырғышқа бағытталған сәуле беттесетіндей 13, 9 саңылаулары арқылы өрістік диафрагма жазықтығында 20ҚТ блогымен фокустанатындай және содан соң ФЭК фотокатодқа түсетіндей бұрылады.

ФЭК-те алынған “дистанция - ОҚТ” режимінде сигнал детектірленеді және ФЭК фотокатодына берілетін қосымша генератордың кернеуінің көмегімен төмен жиілікті сигналға айналады. ФЭК-тен шығатын кернеу төмен жиілікті фильтр (ТЖФ), күшейткіш, күшейткіш – шектеуіш арқылы өтіп, әрі қарай есептеу түйініне импульстер сигналдары түрінде кілт арқылы беріледі. “Грубо” режимінде тізбекті жиілігі 14,9855Гц, ал “точно” жиілігінде 1498,55Гц болатын, есептік түйінге сигналдықтармен бір уақытта коммутатор арқылы тіректік импульстар түседі. Әр тіректік және келесі сигналдың импульстарының уақыт интервалы өлшенетін қашықтыққа пропорционал. Бұл интервал есептеу түйінінде 1498,55кГц жиіліктен импульстармен толтырылуын санау әдісімен өлшенеді.

“Грубо” режимінде нәтиже 5 индикаторлық таблода сантиметр түрінде көрсетілсе, “точно” режимінде – бірінші 4 индикаторлық таблода миллиметр түрінде көрсетіледі. Әрбір көрсетілетін нәтиже өз алдына “дистанция” – О_mcm және “ОҚТ” режиміндегі нәтижелердің айырымы болып келеді. Нәтиженің көрінуі дыбыстық сигналмен басталады. Нәтиженің соңғы дұрыс түрін алу үшін “грубо” режимінде өлшенетін һашықтық мәні орташа арифметикалық мәнімен салыстырылады, “точно” режимінде өлшеу районының ауа температурасының дұрыстамасы, яғни 1⁰С дейінгі қателігі, және 1,35кПа-ға дейінгі қателікпен атмосфералық қысым ескеріледі.

СМ5 қабылдағыш жарықтың қашықтық өлшеуіші ауыстыру тұтқасының орнында 2Т сериялы теодолиттерде бекітілуі мүмкін.

Жарықтың қашықтық өлшеуіші МСД-1. Маркшейдерлік жарықтық қашықтық өлшеуішінде (8-сурет) МСД қашықтық оптикалық жолақ тұйықталуының көмегімен компенсациялық әдіспен 2 модуляция жиілігінде өлшенеді. Жолақ ұзындығы алдын-ала 50м қателікпен белгілі болуы қажет.

Жарықтық қашықтық өлшеуіші МСД-1 сыртқы жарықтануға, жоғары ылғалдылыққа, теріс температураларға сезімтал келеді. Жарықтық қашықтық өлшеуіші МСД-1М-де жоғары қуатты жартылай өткізгіш сәулелендіруші көзін қоректендірудің жақсырақ сызбасы жасалған. Бұл құралдың әрекет ету ұзақтығын көбейтуге мүмкіндік береді. Фондық жарықтандыруды шектейтін жарық фильтрі керек емес жағдайда алынатындай етіп, алынбалы жарықтан қорғағыш блендада орнатылған. Көп мәнді рұқсатетілу кезінде алдын-ал жолақ ұзындығын өлшемеу үшін, ізделінді қашықтықты 1 мәнді етіп алатын үшінші масштабтық жиілік енгізілген. Бұрыш көлбеулігін өлшеу үшін 10⁴ бөлік құны бар деңгейден тұратын 1 құрылғысы енгізілген. Ол 2 электро-оптикалық блоққа бекітілген.

Жарықтық қашықтық өлшеуіші МСД-1-мен 1-ден 300м-ге дейінгі қашықтықты (1+10-10⁶Д)мм қателікпен өлшеуге болса, МСД-1М-мен 1-ден 500м-ге дейінгі (2+5-10⁸Д)мм қателікпен қашықтықты өлшеуге болады. Жарықтық қашықтық өлшеуішті – 10⁰С төмен температурада қолданбаған жөн.

Жарықтық қашықтық өлшеуіші ДК.001. Жиынтығына қабылдағыш, электронды блок, 2 қоректену көзінің блогы, 2 трипельпризмалық шағылдырғыш, 3 оптикалық центрир, аспирационды психрометр, барометр және т.б.

8-сурет. Маркшейдерлік жарықтық қашықтық өлшеуіші МСД-1.

Жарықтық қашықтық өлшеуіш инженерлік геодезияда, бөлшектерді эталондау, аз ығысулардың геодезиялық өлшеулерде және құрылыс пен инженерлік құрылғыларды тасымалдау кезіндегі деформацияда жоғары дәлдікпен өлшеулер үшін қолданылады. Визирлік жүйенің үлкеюі 16^х. Жолақтарды өлшеудің қателігі (0,8+1,5Х10⁶Д)мм.

Жарықтық қашықтық өлшеуіші ДК-001-де төмен аралық жиілікте қашықтық өлшеудің фазалық әдісі енгізілген. Бұл құралдың өлшеудің үлкен дәлдігін алудың ерекшелігі 750МГц жиілікпен жартылай өткізгішті жарықдиодтың сәулендіруінің амплитудалық модуляциясы.

Жарықтық қашықтық өлшеуіштің қабылдағышы шағылдырғыштан шағылған сигналды қабылдау үшін қабылданады. Көру құбырында шағылдырғышқа бағыттау үшін визир орнатылған. Ол көруқұбыры мен колонкадан тұрады. Дәл бағыттау бағыттағыш винттермен жүзеге асады. Қабылдағыштың беттік панелінде сонымен қатар “грубо-точно” режимдерін ауыстыру кілті, айнымалы жазықтықтың фильтрінің ауыстыру тұтқасы, оптикалық қысқы тұйықталу блогының ауыстыру тұтқасы, сигнал деңгейін анықтайтын индикаторлық құрал, фотоэлектронды ФЭК-нің кернеуін белгілейтін тұтқа орналасқан.

9-суретте қабылдағыштың оптикалық сызбасы көрсетілген. Жарық 7 жарық диодтан 8 цилиндрлік линза арқылы, 175 айнадан шағылып, 14 объективтен дистанцияға өтеді. 13 трипельпризмалық шағылдырғыштан шағылып жарық объектив ақылы өтіп, 15 айна мен 9 призмаға айнымалы жазықтық фильтрі 6, теріс линза 5, 4 интерференциялық фильтр, 3 өріс диафрагмасы, 2 жарық диод арқылы /ФЭК сәуле қабылдағышқа бағытталады. ФЭК-да модуляцияның жоғары жиілігін фаза өлшемі жүріп жатқан төменгі-аралыққа ауыстыру жүргізіледі.

Өлшеулермен қатар көзбен 13 шағылдырғышты визирлік тракт бойынша окуляр 18 жіптер торы, 17 фокустанатын линза 16 объектив 14.

Жарықтық қашықтық өлшеуішінде уақыт бойынша өзгеретін сигналдардың бөгелуін алып тастау үшін ішкі оптикалық жолақ бөгелуінің калибровкасы қолданылады, яғни оптикалық қысқа тұйықталу режимінде. Бұл үшін 10 бұрылмалы шторканың көмегімен ОҚТ блогының ауысуы болады.

Жарықтық қашықтық өлшеуіші ДК-001-дің оптикалық сызбасының 2СМ2 оптикалық сызбасынан айырмашылығы мынада: элементтердің біріктірілуі, спектрбөлгіш табақшаның болмауы. Ал электронды блоктары ұқсас келеді.

Жарықтық қашықтық өлшеуіште қашықтықты өлшеудің көп мәнділігін шешу үшін термостаттық кварцты генератормен шығарылатын тіректі сигналдан алынатын масштабтық жиіліктер торы қолданылады: /4=749.250МГц, /3=14985кГц, /2=1498,5кГц, /1=149,85кГц.

Таңдап алынған жиіліктер өлшеулер нәтижесін метрикалық жүйеде қосымша өрнектеулерсіз алуға мүмкіндік береді.

Тіректік және алынған сигналдардың есептеу түйінінде фаза айырымы 15МГц жиілікті есептеу импульстармен толтырылатын уақыт интервалында өрнектеледі.

Есептік түйінде өлшеулер қателерін азайту үшін алынған нәтижелерді орташалау жүргізіледі. Осы орташаландырылған нәтиже электронды блоктың электронды-цифрлік таблода көрініс табады.

Жарықтық қашықтық өлшеуіші ДК-001 2 нүктелер арасындағы қашықтықты өлшеуде дәл және шамамен өлшеулер режимінде жұмыс істей алады. Шамамен өлшеулер режимі 2-3см орташа квадраттық қателікпен 1000м-ге дейінгі қашықтықты анықтай алады. Дәлдікпен өлшеу режимі жоғары дәлдікпен қашықтықты өлшеуге мүмкіндік береді. Режимдерді ауыстыру жарықтық қашықтық өлшеуіштерде “грубо-точно” кілтімен жүзеге асырылады.

Инженерлік-геодезиялық мақсатта жоғары дәлдікпен өлшеу кезінде диаметрі 25,4мм саңылаудың үстінен жарықтық қашықтық өлшеуішті центрлеу құрал жиынтығына кіретін арнайы қатаң центрлеу құрылғысының көмегімен жүргізіледі.

Жарықтық қашықтық өлшеуіштерді тексеру.

Бұл құралдардың қолдануға жарамды екендігі тасымалдау алдында, қоймада сақтаудан кейін, ұзақ транспортировкадан соң, аса қолайлы емес жағдайларда ұзақ болғаннан кейін және периодты түрде жүргізілетін тексерулерде анықталады. Әр түрлі жарықтық қашықтық өлшеуішті тексеру әр қилы болуы мүмкін. Кейбір жарықтық қашықтық өлшегіштерде құрылысына байланысты арнайы тексерулер жүргізіледі. Бірақ жалпы жағдайда келесідей тексерулер жүргізіледі:

1. Құралды сырттай тексеру. Мұнда құбырдың, бағыттауыш винттердің айналымы, бекіткіш винттердің жұмыс істеу беріктілігі тексеріледі.

2. Центрлеу құрылғылары мен орнатылатын деңгейлерді тексеру. Бұл тексеру белгілі геодезиялық приборларды тексеру әдістерімен жүргізіледі.

3. Басқа құрылғылардың көрсетулерінің дұрыстығын тексеру. Басқару қоректену көздері, вольтметр, т.б. қолданылады.

4. Масштабты жиілікті тексеру. Стандартты жиілік өлшеуіштен жүзеге асырылады. Белгілі бір жарықтық қашықтық өлшеуіштің техникалық сипаттамада тексеру ережесі көрсетіледі.

5. Жарықтық қашықтық өлшеуіштің ұдайы тексерісін анықтау. Белгілі ұзындық базисында орындалады.

6. Бір амалмен қашықтық өлшеудің қателігін анықтау. Құралдың басқару базисында болады.

Әр түрлі жарықтық қашықтық өлшеуіштерде өлшеулер нәтижесінде келесідей түзетулер жүргізіледі: температураға, қысымға, ылғалдылыққа, т.б. байланысты. Олар, әдетте, номограмм мен паспорттағы таблицалардан анықталады.

Қолданылатын әдебиеттер:

3. П.Н.Кузнецов, И.Ю. Васютинский, Х.К.Ямбаев “Геодезическое инструментоведение”

4. Б.Д.Федоров “Маркшейдерско-геодезические приборы и инструменты”

СӨЖ үшін тексерме тапсырмалар (12 тақырып) [125, 161, 199, 222, 230]

4. Жарықтық қашықтық өлшеуіштің қазіргі түрлері мен олармен жұмыс.

5. Жарықтық қашықтық өлшеуіштерді ашық және жабық әдіспен маркшейдерлік істе қолдану.

6. Жарықтық қашықтық өлшеуіштердің шет елдегі жағдайы.

12. Тақырып. Тахеометрлер мен кипрегельдер (4 сағ.)

Лекция жоспары

1. Жалпы мәлімет

2. Тахеометрлердің және кипрегельдердің түрлері

Жалпы мәлімет және тахеометрлер мен кипрегельдердің түрлері

Тахеометрлер мен кипрегельдер топографиялық суретке түсіру өндірісі үшін арналған. Сонын ішінде аймақтық нүктелерінің жоспарлы орны полярлық координаттар әдісімен немесе биіктік – көлбеу немесе көлденең сәуле визированиясымен керкен таңбамен анықталады.

Бүгінгі күнге тахеометрлердің біржарым ғасыр ішіндегі дамуы дөңгелек тахеометрлерден басқа орындаушылардың еңбегін жеңілдететін және оның өндірісін жоғарлататын автоматтандырылған құралдары ғана бар түрлері өндірісте өзінің қолданылуын тапты.

КСРО-да МЕСТ 10529-79 бойынша теодолиттерде шығарылады және МЕСТ 10812-74-ке сәйкес авторедуциондық қос бейнелі қашықтықты өлшегіштермен, ішкі базалық, номограммдық және электрондық тахеометрлер шығарылуға рұқсат етілді.

Кеңестік және шетел тахеометрлердің техникалық мінездемелері 22-кестеде көрсетілген. КСРО-да МЕСТ 20778-75 бойынша қазіргі уақытта тек қана номограммдық КН кипрегельдер шығарылады. Кипрегельдердің техникалық мінездемелері 23-кестеде беріледі.

Жіптердің торларында 2 қысқа қашықтықты өлшегіш штрихтар салынған. 2ТН тахеометрі үстелімен шығарылады. Үстелмен қосылысы тахеометрді планшеттен көтермелеп тұратын аралық кронштейн арқылы орындалады. Тахеометрдің жанына деңгейлер мен және жылжымалы табандарымен биіктелетін 2 рейка кіреді. Рейканың боялу формасы, түстердің кезектесуі және оцифровка есеп айырысу кезіндегі дөрекі қателердің пайда болу мүмкіндігін жаяды әсіресе үлкен қашықтықтарда.

Номограммдық кипрегельдер. Жеңілдетілген мензула.

Номограммдық кипрегель (КН) жеңілдетілген мензуламен отандық өндірісте шығарылады. Кипрегельдің КН (6-сурет) түзу бейнені (объектив 1, фокустаушы құрал 26, айналатын окуляр 19) беретін апохроматтық дүрбісі бар. Дүрбі оған берілген орында бекітетін 22 бұрандамен рычаждық түрді, трубаның 23 жетекші бұрандамен бекітіледі. Корпусқа 20 трубаның бұрандамаларынан басқа 25 деңгейдің бұрандасымен тік шеңберде цилиндрлік деңгей салынған. Винттың 25 (төменде) кері жақ бетінде деңгейдің жөндейтін бұрандасы бар. Трубамен мықты бекітілген тік шеңбер 2 корпусқа орнатылады. Трубаның бұрылысы кезінде тік шеңбер орнынан қозғалмайды (тек 2 корпус қана айналады). Корпусқа сонымен қатар трубада 24 және деңгейдің жөнделетін бұрандаларына жол бермейтін қалпақпен 21 деңгей орналастырылған.

Кипрегельдің жоғарғы бөлігі негізгі сызғышпен 16 бағанамен 3 қосылған. Жіңішке сызғыш 15 негізгі сызғышпен шарнирлармен 5 және защелкамен 13 қосылады. Сызғыштың сынған шегі өз-өзіне параллельді түрде орнын ауыстырады.

Жіңішке сызғыш түйреумен 6 масштабтық сызғыш 14 бекітіледі және соны бойлай орын ауыстырады. Барлығы жиынға масштабтары 1:1000, 1:2000, 1:2500 және 1:5000 болатын 4 масштабтық сызғыш кіреді.

Дүрбінің дөрекі нысанға мақсатын алу трубадағы шығарылған визир 27 көмегімен іске асады.

Аспаптың құрамына жеңілдетілген мензула кіреді. Ол мензулалық тақтадан 7, тақтамен фрикционалдық қосылған дискпен 8 қоймадан, станового винта, штативтен 10, жетекші бұрандадан 9, кипрегель сызғышында деңгей 18 бойынша көлденеңге планшеттың келетін көтермелі бұрандалардан 12 құрылған. Сызғыштағы деңгейде жөнделетін бұранда 17 бар. Мензула мен кипрегельдің жүйесіне ориентир-буссоль кіреді 4.

Жеңілдетілген мензула мен кипрегель КН

Кипрегельдің оптикалық сызбасы 7-суретте көрсетілген. Рейканың бейнесі телеобъективпен (объектив-4, фокусталатын линза-5) номограмма жазықтығында бұрылыстық призма 6 арқылы тік шеңберде 17 салынады. Содан кейін рейканың бейнесі номограмма бейнесімен және тік шеңбердің штрихтерімен бірге жіптердің 10 торына окуляр-фокальдық жазықтығына беріледі (айналымдылық жүйе 15-11, 16 коллективпен және призмамен 7). Айналатын окуляр 8 арқылы полупента-призмамен 9 қараушының көзі трубаның көру аймағында 108, б – суретте көрсетілген көріністі қарай алады.

КН кипрегелі жеңілдетілген мензуламен КА-2 кипрегельдің металлдық мензулалық жүйесінен нағыз айырмашылығы бар.

КН кипрегельде тік шеңбер бойынша есеп айырудың дәлдігі 30”-қа дейін көтерілген.

Бақылаушының құралмен жұмыс істеуінің икемділігі жеңілдетілген және орнықтылған мензуланың, түйреуішпен ауыстырмалы масштабтық сызықшалардың, түзу бейнесімен жоғарғы дәрежелі сапалы дүрбінің ашық көру аймағының және айналмалы окулярдың бар болуымен сипатталады.

Жаңа мензулалық жиынының конбетукциясы равнина аймақтарында үлкен масштабты суретке түсірудің өндірісінің жоғарылған талаптарға жауап береді.

Біздің елімізде топографо-геодезиялық өндірістік бөлімшілерде едәуір мөлшері бар және металдық мензуламен КА-2 номограммдық кипрегель қолданылып жүр.

КА-2 кипрегеллінде кері бейнені салатын дүрбі бар. Дүрбіде сынық жоқ, ал номограммамен шеңбердің бейнесі ерекше оптикалық каналмен беріледі. Телеобъектив (1,2) рейканың бейнесін блок-призмадағы 3 күмістелген кесіндімен 4 сәйкес келетін окулярдың 5 фокальдық жазықтығында салады. Тік шеңбердің бейнесі сәулелердің шоғырымен айнадан 11 қорғаныс шыныдан 10, шеңберден 9, тризмадан 8 және микрообъективтен 7 өтіп толоскаға 4 беріледі. Шеңбердің қисықтар мен штрихтердің бейнесін бақылаушының көзімен окуляр 5 арқылы қаралады. КА-2 кипрегелінің көру аймағының трубасы 8-суретте көрсетілген.

Номограммдық кипрегель МА-5 (“МОМ”,ВНР) КН кипрегельден айырмашылығы тік шеңбер бойынша V тең есеп айырудың дәлдігі және трубаның жарық өткізгіштігі 35-40% (КН 43-44%) болуында.

МА-5 кипрегельінде трубаның айналу осінің көлденең орнының дәл юстировкасын қамтамасыз ететін бағаналар көлбеуінің құралы бар.

сурет. КА-2 кипрегелінің көру аймағының трубасы.

Номограммдық кипрегельдер РК (“Керн”, Швецария) және РК1 (“Вильд”, Швецария) номограмма бөлігінде тахеометр номограммалардан айырмашылығы жоқ. 23-кестеде номограммдық кипрегельдің негізгі техникалық сипаттамалары.

Номограммдық аспаптардың әзірлеуге және экплуатацияға кейбір талаптар. Аспаптардың дәлдігі.

1. Номограммамен аспаптардың әзірлеуі мен шығарылу уақытысында орынды:

· негізгі шеңберді радиусы үлкен болу керек кіші коэффициентімен (Кһ=0) қисық асырып түсірудің көлбеуін азайту үшін;

· номограммамен дөңгелекті дәл орталандыру (12 – 3 мкм қателігімен) және дөңгелектің деорталандыруын түзетуіне рұқсаттың бар болуы;

· тік дөңгелектің нольдік орны нольге тең болғанда қисық асырып түсіруге ноль орнының нольге тең болуы, бұл ақаулықты түзетуге рұқсаттың болуы;

· полярлық бұрышта радиусы бойынша 3 мкм және 12” көп емес шекті қателігімен дөңгелекке қисықтарды салу;

· қисықтардың қалыңдығы 2-3 мкм болуы керек;

· аспаптың юстировкасы мен эксплуатациясы кезінде параллакстардың толық кетіруіне жету;

2. Номограммдық аспаптарды қолану процессінде маңызды:

· Далалық жұмыс алдында қисықтар коэффициенттерін келесі формулалар арқылы нақты түрде анықтау керек:

; ,

Осында ; 200 және 50 – қисық көлденең орынды коэффициенттерінің номиналды мәндері; - қисық асырып түсіру коэфициенттерінің номиналды мәндері; s0 және һ0 – көлденең орынның және асырып түсірудің нақты мәндері ; қателігімен анықталған s және һ – номограмма бойынша өлшенген мәндер.

Базистер s=60-М00м; v>3-t-5⁰ болатындай етіп таңдалады. Ks және Kһ анықтау кезінде қатыстық қателіктер 0,1% аспау керек;

· МО мәнін жұмыс күннің орташа температура болғанда нольге тең етіп орнату;

· МО=0 (МО – қисық асырып түсірудің нольдің орны, МО - *пр Ьб) орнату керек көлбеулік сәулемен қос нивелирлеуден s=60-^-100м; Л^'>3-ь5 болғанда;

· Қисық бойынша асырып түсірудің есебі алдында тік дөңгелектің алидада кезінде деңгейдің көпіргіш нуль-пунктына келтіру;

· Деңгейлері мен рейканың болуы;

· Ашық түсті шашкада ғана есеп айыруды қамтамасыз ететін рейкалардың боялған түрінің болуы.

3. Дәлдігі жағынан монограммдық аспаптар толық көлкмде жай тахеометрлер мен кипрегельді алмастырады, сонын ішінде еңбек өндірісі екі есе артады [24].

Орташа квадраттық қателік асырып түсірудің 100м-ге қисықпен қашықтығы анықтағанда 3см (Дальта 020 және ТН) аспау керек.

Аспаптың тұру нүктесіндегі база мен редукциондық тахеометрлер.

КСРО-да 1969 жылдан бастап шығарылатын ішкі базалық тахеометр (ТВ) 1:1000 қатыстық қателігімен көлденең проложенияларды, 30” қателігімен көлденең және тік бұрыштарды және 100м-ге 3-f-5 см ТВ жалпы түрі 8-суретте көрсетілген.

С У Р Е Т

Тахеометр ТВ

Аспап қоймада 2 бұрандамен бекітіледі. Корпуста 3 штрихтік микроскоппен 15 көлденең дөңгелек және лимбаны орнын ауыстыратын құрал орналасқан. Көлденең шеңбердің алидадасын бекіту және нақты бағыттау соосно орналасқан бұрандалармен іске алады. Оптикалық центрир 4 аспаптың алидадалық бөлігіне салынған. Негізгі осьті ілінген орынға келтіру үшін цилиндрлік деңгей 5 бар. Осьтер жүйесі цилиндрлік, қайталанбайтын. Предметке бағыттау оптикалық визирмен 8 өрескел, окулярмен 7 дүрбімен және бекітетін бұрандамен 6 нақты орындалады. Бағанада 9 қозғалмайтын сақиналық сыналар орналастырылады, сонын ішінде біреуінде тік шеңбердің штрихтары салынған. Сыналар жылжитын және жылжымайтын пентапризмалармен 10 және 12 және сызғышпен 11 бірге қашықтықты өлшегіш пен редукциондық құралдың негізгі бөлігін құрады. Сызғыш бойынша есеп айыру бейнені юстировкалау үшін жанында рукояткасы 14 бар лупа 13 арқылы орындалады.

ТВ тахеометрінің (көлденең шеңбердің жүйесінің) оптикалық кестесі 10-суретте көрсетілген. Предметтен сәулелер шоғырының бөлігі жылжымайтын пентапризмаға 2 түседі, кейін призма-қақпаққа 6 және дүрбі объективінің жоғарға бөлігіне 8 бағытталады; шоғырдың екінші бөлігі предметтен сызғышты орнын ауыстырғанда призмамен 1 ұсталынады және ромб-призма 3 арқылы визирлік осьтің көлбеу бұрышына сай келетін қимаға жылжымайтын сыналарға 4, 5, кейін ромб-призма 7 және призма-қақпағы 6 арқылы объективтің төменгі жағына 8 бағытталады.

Телеобъектив 8 және 9 окуляр паралель арқылы бақылаушының көзімен қаралатын жіптер торының 11 фокальдық жазықтығында предметтің екі жарты бейнесіне салады.

Предметке дейінгі қашықтық төбелері нүкте және пентапризмадағы 1 және 2 сәулелердің қиылысу нүктелері болатын үшбұрыштан анықталады. Жылжымайтын сыналардың 4, 5 бар болуы автоматты түрде көлбеген қашықтықты көлденеңге келтіреді.

Көлденең проложенияның метрлік шамасы және 0,5см-ге тең сызғыштың бөлінгіш мөлшері есебінде есептеледі.

сурет. ТВ тахеометрдің (көлденең шеңберінің) оптикалық сызбасы.

Егер жартыбейнелер созылған немесе қосылған болса, онда рукояткамен реттеуге болады. 60м-ге дейін ұзындықтарды ТВ тахеометр рейкасыз ұзартылған тік тұрған предметке бағыттау арқылы өлшеген. (60 сантиметрлік рейкамен) аспаптың құрамына кіретін вехамен 60-сантиметрлік рейканың қолдануымен 180м-ге дейінгі қашықтықтарды өлшеген.

Ішкі базалық тахеометрде БРТ-006 (“К-Цейсе”, ГДР) көлбеу түзулердің редуцировкасы жартылинзалар арқылы іске асады.

Қолданылатын әдебиеттер:

5. П.Н.Кузнецов, И.Ю. Васютинский, Х.К.Ямбаев “Геодезическое инструментоведение”

6. Б.Д.Федоров “Маркшейдерско-геодезические приборы и инструменты”

СӨЖ үшін тексерме тапсырмалар (10-12 тақырыптар)[ [320-344]

1) Тахеометр ТВ

2) ТВ тахеометрдің (көлденең шеңберінің) оптикалық сызбасы

3)Аспаптардың дәлдігі.

4)Номограммдық кипрегельдер

5 Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

№ 1 зертханалық жұмыс

Жұмысты орындау тәртібі:

1.Кіру және шығу диаметрі арқылы көзаясы бойынша дүрбінің кеңейтуін анықтаймыз.

2.Дүрбінің ұлғаюын анықтап, тікелей өлшеумен объектив пен окулярдың фокустық арақашықтығын анықтаймыз.

3.Рейка арқылы дүрбінің ұлғаюын анықтаймыз.

4.Рейканың көмегімен дүрбінің ұлғаюын анықтаймыз.

Жұмыстың негізгі мақсаты: студенттерді түрлі деңгейлер құрылымдарын және деңгейлерді үйрену әдістер болады.

Жұмысты оынауда деңгейді қолданып қоймастан немесе оның құрамындағы апуласымен бірге аспаптың құрамындағы деңгейді пайдалану ды үйрену болады.

Зертхана сабағында орындалған жұмысты, студенттер керекті есептеулерді орындап, оны түсініктемеде дайындайды. Студенттер тарапынан орындалған зертхана жұмысы екі апта ішінде жеке тапсырады. Зертхана жұмысын тапсрығанда студенттер алған білім көлемінде ауызша сұрақтарға, орындалған жұмыс туралы жауап береді.

2. Деңгейлер құрылымы

Деңгейлер аса кіші мәндегі еңіс бұрыштарды өлшеуде және сызықтарды келтіруде тағы да жазықтардың жайласу жағдайларын (көлденең, вертикаль, еңіс) анықтауда қолданады. Деңгейлер, сұйықтық бар амплуада және жүйектемеден тұрады.

Деңгейлер пішіні жағынан цилиндр немесе түтікше және дөңгелекше немесе сфералық түрінде болады.

Цилиндр деңгейлер ішкі беті бөшкен пішіндегі, тегіс мөлдір тазартылған дөңгелек доға беті бар шыны түтікшеден тұрады. Дөңгелек деңгейдегі амплуа ішіндегі сфералық бет тегіс мөлдір тазаланған (жоғарғы беті) болады. Сондықтан да цилиндр деңгейімен көлденең сызықта, ал дөңгелек деңгейде болса жазықтық салыстырылады.

Дөңгелек деңгейлер жоғарғы дәлдікті қамтамасыздандырмайды, онымен аспапты тұрпайы орнатуға болады. Цилиндр деңгейлер көптеген орындарда қолданылады. Олар бір немесе екі тараптамалы болады. Кейінгі түрін реверсионды немесе қайта ауыспалы деп те атайды. Бір тараптама деңгейлерде бір жұмысшы беті (жоғарғы), ал екі екі тараптамада болса – екі бет болады. Бұл бір деңгейді екі жағдайда тура және аударылып ауыстырылған жағдайда өлшеп, маркшейдер-геодезиялық аспаптарда қолданылады.

Деңгей ампуласын жасағанда шыны түтікше іші аз жабысқақтыққа ие болған төмен температурада тоңдап қатушы күлгін түсті эитль спирт, сұйықтығымен толтырылад. Сұйықтық ампула түтікшесінің үлкен көлемін толтырып, түтікшеде толтырушы үлбіругінің аз ғана бөлігі қалдырылады. Деңгей үлбіреуігі әрқашан шеткі жоғарғы орынға қарай ұмтылады, ал ампуланың ішкі беті үлкен радиустағы дөңгелектің бөлігі болғандықтан, деңгей ампуласының еңіс бұрышын, деңгейдің жоғарғы бетіне пропорционал орын ауыстырумен келтіреді. Осы орын ауыстыру ампулаға салынған шкаламен өлшеніп бекітеді. Деңгейде өлшеу ампуладағы ортаңғы шкаладан екі тарапқа қарай орындалады, ампуладағы ортаңғы шкала – ноль орны делінеді. Ампула ішіндегі бет ноль-орны нүктесінен өтуші жанама деңгей осі делінеді. Деңгейді пайдалануда немесе аспапты көлденең тегістікке жайластыруда деңгей үлбіреуігін ортадағы ноль-орынға жайластыру керек. Егер, ноль-орында үлбіреуік жайластырылмаса, онда үлбіреуіктің ортадан ауысқан орнын ампула шкаласы мен өлшеп анықтайды. Еңіс бұрышын градус жүйесінде анықтау үшін, шкаланың бұрыштық мәнісін, деңгей бөлегі бағасына көбейтеміз. Деңгей бөлегі бағасы зерттеу жолымен анықталады. Деңгейдегі үлбіреуік шамасы жұмысқа айтарлықтай кедергі жасамайды. Үлбіреуіктің ұзындығы ампула ұзындығының 0,3 0,4 дей болады. Үлбіреуік шамасы кіші болса, оның сезгірлігі азаяды, үлкейсе ол шкаладан шығып кетіп, оның орнын өлшеу қиынға соғады. Қоршаған орталықтағы температураның өзгеруіне байланысты үлбіреуік шамасы тез жылдам өзгереді. Үлбіреуік шамасын оңтайлап сақтау үшін деңгей ампуласында камералық қоры бар немесе компенсациялайтұғын шыны таяқшаны қолданамыз. Бірінші кезекте деңгей үлбіреуігі екіге бөлінеді. Оңтайланған шаманың бір бөлігі деңгейдің негізгі камерасында жайласады, екінші бөлігі болса, қорда жайласады. Екінші камераның бар болуы себепті, үлбіреуіктің жұмыс істеуі әрқашанда негізгі камерада үлбіреуік кішірейеді немесе ұлғаяды. Оңтайланған деңгейлерді қолдану өте қолайлы. Бұл деңгейдің ампула ішіндегі шыны түтікше сұйықтық көлемін кішірейтеді. Сондықтан да сұйықтық көлемінің өзгерісіне температураның көбейіп немесе төмендеуі әсер етпейді, ал соған байланысты деңгей үлбіреуінің шамасы аз өзгеріске ұшырайды.

Ақырында жоғарғы дәлдікте деңгей үлбіреуігін ноль-орынға орнатуда арнайы призам жүйесін қолданады. Үлбіреуік ұштарының көрінісі окулярдың көру дүрбісіне үлкейтіп беріледі. Үлбіреуікті ноль-орынға келтіру үшін окуляр ішіндегі көріністегі ұштарды түйістіру жеткілікті болады.

Деңгейлер құрылымын таңдау, оның сипаты көптеген геодезиялық аспаптарды керекті дәреже дәлдігімен жұмысқа дайындау арқылы еріседі.

Бақылау сұрақтары:

1.Негізгі баға беруші микроскоптың мақсаты.

2.Верньердің негізгі мақсаты.

Ұсынылатын әдебиеттер

1.П.Н.Кузнецов, И,Ю.Васютинский, Х.К.Ямбаев “ Геодезиялық аспаптану”.

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары [1, 2]

1.Көру дүрбісінің ұлғаюын есептеп, анықтау.

№2 Зертханалық жұмыс

Жұмысты орындау тәртібі:

1. Құрылғының вертикальді және горизонталь осьтерін меңгеру.

2.Ең басты аспаптың меңгеруі және игеруі.

3.Элевационды винттер.

4.Қыл сызықты торға және көпіршікке түзету енгізу.

Теодолиттің вертикаль осі. Горизонталь дөңгелектегі микрометрлік – қысу құрылғылары. Тұғырықтар және көру дүрбісінің горизонталь осі. Нивелирдегі вертикаль осьтер және микрометрлік қысу құрылғылары. Элевацион винті. Нивелирдегі шексіз келтіруші винттер жүйесі. Деңгей және жіп торларын түзетулер жасаушы винттер штативтер, консольдер, орталыққа келтіруші құрылғылар және белгі берулер.

Оқулықтар: (1) 77-101 б.: (2) 68-88 б.

Бұл атамадағы тақырыбы студент оқып үйренуде, оптикалық есептердегі қолданылатын осьтер жүйесі. Оларды қолдану орны, оларға қойылған талаптар. Горизонталь және вертикаль дөңгелектері түйініндегі микрометр – қысу құрылғыларына айрықша көңіл бөліп, теодолит пен нивелирдің көтеруші винтері үйретілінеді.

Деңгей құрылғылары, қолдану орны. Деңгей типтері. Цилиндр және дөңгелек деңгейлер. Деңгейлердің геомеханикалық элементтері, ампула типтері. Призма жүйелі деңгейлер. Деңгей бөлігінің бағасын анықтау, емтихан алушылар. Деңгедің сезімталдығы. Деңгейлердің жиектемесі. Компенсаторлар.

Оқулықтар: (1) 102-117 б.; (2) 89-103 б.

Студент, тақырып оқып үйренгеннен соң, деңгейдің қолдану орнын, оның құрылғысын, пайдалану және мүмкіндігін, оны толық білу қажет. Ол практикалық тұрғыдан деңгейдің сезімталдығын анықтауды таба біліп, зерттеп біліп және әр типтегі аспап деңгейлерінің бөлігі бағасын анықтау қажет. Компенсатор түрлерін үйреніп, деңгейлерді ауыстырушылардың мүмкіндігін, олардың дамуын үйрену керек.

Өлшемдік тетіктердің жаңадан жасалған негізгі түрлерін үйрену.

Өлшемдік тетіктердің алғашқы дағдылы жұмысқа жарамдылығын қабылдап үйрену.

Бұрыш өлшейтін аспаптардың конструкциялы құрылымымен танысу.

Осы жұмыс негізінде өлшемдік тетіктердің төмендегі түрлерін үйрену қарастырылады: қарапайым бағалаушы (НТ нивелирі), верньер (ТГ-5, ТТ-5), бағалаушы-микроскоп (ТОМ, ТЗО, Тһео-120), шкалалы микроскоп (Т30м, Т10, Т5), бір тарапты оптикалық микрометр (ТТ4), екі тарапты оптикалық микрометр (ТБ-І, ОТС-62, Т2).

Зертхана жұмысын орындау әрбір студентің жеке орындауымен атқарылады. Өлшемдік тетіктердің түрлері бойынша төмендегі тәртіппен материалдар есептеліп орындалып көрсетіледі:

Өлшемдік тетік түрлеріндегі окуляр ішіндегі көріністері, лимбада орнатылған микроскоп, лупадағы еркін түрдегі өлшемдерді алу;

Суретте бейнеленген өлшемдерді жазу;

Өлшем тетіктерінен алынған өлшемдердің дәлдігі.

Жұмыс дайындалып және келесі зертхана сабағында тапсырылады.

Бақылау сұрақтары:

1.Берілгені және орналасуы бойынша қандай өстік системалар болуы мүмкін.

2.Қыл сызықты торға және көпіршік құрылғысына винттер арқылы түзету енгізу.

1.Микрометр мен бекітпенің қызметі және құрылымы.

Ұсынылатын әдебиеттер

1.П.Н.Кузнецов, И,Ю.Васютинский, Х.К.Ямбаев “ Геодезиялық аспаптану”.

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары [1, 2]

1.Теодолиттің өстік системасын сызу.

2.Құралдың негізгі түйіндерін анқтау.

№3.зертханалық жұмыс

Жұмысты орындау тәртібі:

1.Көпіршіктің бөлігін анықтау.

2.Теодолиттің вертикальды дөңгелегін арқылы анықтау.

3.Рейка арқылы анықтау.

Жұмыстың мақсаты болып:

1. Өлшемдік тетіктердің жаңадан жасалған негізгі түрлерін үйрену.

2. Өлшемдік тетіктердің алғашқы дағдылы жұмысқа жарамдылығын қабылдап үйрену.

3. Бұрыш өлшейтін аспаптардың конструкциялы құрылымымен танысу.

Осы жұмыс негізінде өлшемдік тетіктердің төмендегі түрлерін үйрену қарастырылады: қарапайым бағалаушы (НТ нивелирі), верньер (ТГ-5, ТТ-5), бағалаушы-микроскоп (ТОМ, ТЗО, Тһео-120), шкалалы микроскоп (Т30м, Т10, Т5), бір тарапты оптикалық микрометр (ТТ4), екі тарапты оптикалық микрометр (ТБ-І, ОТС-62, Т2).

Зертхана жұмысын орындау әрбір студентің жеке орындауымен атқарылады. Өлшемдік тетіктердің түрлері бойынша төмендегі тәртіппен материалдар есептеліп орындалып көрсетіледі:

Өлшемдік тетік түрлеріндегі окуляр ішіндегі көріністері, лимбада орнатылған микроскоп, лупадағы еркін түрдегі өлшемдерді алу;

Суретте бейнеленген өлшемдерді жазу;

Өлшем тетіктерінен алынған өлшемдердің дәлдігі.

Жұмыс дайындалып және келесі зертхана сабағында тапсырылады.

2. Өлшем тетігін үйрену

Жаңа түрдегі бұрыштың өлшеу аспаптарындағы өлшемдік тетіктерінің тізімін үйренумен қатар олардың кең таралу жағдайлары есепке алынады.

2.1. Қарапайым бағалаушы

Бұл өлшем тетіктері бұрыш өлшейтін аспаптарда көлденең дөңгелегі бар нивелирде, тағы да төмен дәлдікпен өлшейтін басқа аспаптарда қолданылады.

Ережеге байланысты өлшемнің дәлдігі қарапайым бағалаушымен анықталады және бұл дәлдік 6 10' аспайды.

Қарапайым бағалаушы – бұл лимбаның кіші штрихымен және индекс арасындағы бағалануды ешбір оптикалық жүйесіз анықтайтын өлшем құрылымы (1 сурет). Лимбадағы көршілес штрихтар аралығы 1,5мм-ден үлкен болғандағы өлшем дәлдігі ондық үлеске бөліктердің дәлдігімен анықталады. 1 суретте көрсетілген өлшем дәлдігі 6' құрайды. Лимба бөлік шамалары кішірейгенде дәлдік азаяды және ол лимба ¼, ½ бөлігін құрайды. Өлшем лимбаның бүтін бөліктер мен штрихтар арасындағы көзбен бағаланған кіші бөлік жинағынан тұрады. Біздің мысалымыздағы өлшем көрінісі көзімізге64⁰,6 немесе 64⁰36^' өлшемді көрсетеді.

Бақылау сұрақтары:

1.Баға беруші микроскоптың әрекет принципі.

2.Верньердің әрекет принципі.

Ұсынылатын әдебиеттер.

1.Б.Н.Кузнецов, И.Ю. Васютинский, Х.К. Ямбаев «Геодезиялық аспаптану»бет [118-122].

2.Методикалық нұсқаулар.

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары [1, 2]

1. Микроскоптың лупасының көз аясындағы есеп алу түрлерінің құрылымың сызу: верньердің, баға беруші микроскоптың.

2. Реннің қателігін анықтау, есепке түзетулер енгізу.

№4зертханалық жұмыс

Жұмысты орындау тәртібі:

1.Лимбті зертеу.

2.Верньер бойынша есеп алу.

3.Микроскоп – баға беруші (штрихті микроскоп) құрылысың зерттеу.

Верньер

Геодезиялық аспаптарда әрқашанда тура верньерлер пайдаланып келген, бұл верньердегі n бөлік доғаны құрап, ал доғаның өзі n-1 бөлікке ие болады. Бұл доғалардың теңдігінен:

(1)

бұл жерде, - бөлігінің бағасы;

' – верньер бөлігінің бағасы.

Лимба бөлігі мен верньер бөлігі арасындағы айырма верньер дәлдігі делінеді:

(2)

(1) формуладағы ' мәнісін орнына қойсақ:

(3)

Осы тұрғыдан өлшем құрылғысы сан өлшемдерді алғанымызда, өлшемнің дәлдігі 10”, 20”, 30”, 1' болуы мүмкін.

Мысалы, ТГ-5 төмендегі верньер құрылғысын қарап өтейік.

Өлшемдер дәл өлшеніп алыну үшін верньерлерде лупа қолданылады. Лупа шкала бойымен немесе верньер ортасында жылжып және бір орында орналасқан болады.

ТГ-5 теодолиті лимбасындағы 20' бөліктердің өлшем дәлдігі 30” дейінгі өлшемдерді алуға болады. Алғашында верньер индекісінің нолі жайласқан орыннан лимбаның кіші штрихынан өлшем алынады. Біздің мысалымызда, 71⁰20'. Кейін верньер шкаласы мен лимба шкаласының түйіскен орнын қараймыз, түйіскен верньердегі штрих санын өлшеп алу керек. 2 суретте бұл көрініс 9'100” құрайды. Лимба мен верньер өлшемдері жинақталып бізге,

71⁰20'+9'100”=71⁰29'00” өлшемді береді.

Верньер металдан жасалынған лимбасы бар бұрыш өлшейтін аспаптарда қолданылады. Верньер құрылымы дәлдік талабына толық жауап береді, себебі, теодолиттің техникалық анықтығы да осы дәлдікпен тағайындалады.

Қазіргі кезеңде металл лимбалы теодолит аспаптарының верньері оптикамен ауыстырылған.

Шкалалы микроскоп

Шкалалы микроскоптар қазіргі дәл және техникалық теодолиттерде қолданады, себебі, оларда өлшем алу бір тараптама болғандықтан. Бағалаушы микроскоппен салыстырғанда шкалалы микроскоп үлкен дәлдікті көрсетіп, бұл дәлдік қосымша шкаланы қолданғандықтан болады. Микроскоп көрінісінде бір мезгілде көлденең және вертикаль лимбаның бөлігін көруге болады (4 сурет). Лимбадан, лимба бөлігіндегі шкаладан өлшемді алуға болады. Мысалы, көлденең дөңгелектегі өлшем 46⁰. енді болса көзімізбен бүтін шкала сандарымен шкаладағы үлестер санын жинақтанымыз дұрыс болады. Біздің мысалымызда: 56^'₁4 немесе 56^'24^”. Соңғы микроскоптағы лимба шкаласындағы көлденең дөңгелектегі өлшем 46⁰56^'24^” тең. Осыған ұқсас жағдайда вертикаль дөңгелектегі өлшем 357⁰25^'30^” тең. Микроскоптың үлкейтіп көрсетуіне байланысты (1,5мм дейін) өлшемдегі дәлдік 0,1 дейін яғни 6^” құрайды. Бөліктердегі шамалар кішірейгенде өлшемнің дәлдігі азаяды.

Бағалаушы микроскоп

Техникалық дәлдікте оптикалық теодолиттерде бағалаушы микроскоп қолданылады. Конструктив түзілісіне қарай микроскоп окуляры бір тұтас дүрбіге немесе дүрбі тұғырына орналасады, кейінгісінде ол айналуға бейімделген. Бағалаушы микроскоптың өлшемдік дәлдігі1' немесе 30” тең. Бағалаушы микроскоптың құрылысы қарапайым бағалаушыға ұқсас келеді. Дегенмен, лимбаны, ондағы өлшемдерді көзімізге үлкейтіп көрсетуде шыны лимбаның 10' және одан да кіші бөліктерден өлшем алынады, осыған орай бұл құрылғының микроскоп окулярынан көлденең және вертикаль дөңгелектегі өлшемдерді анық дәлдікпен алуға мүмкіндік береді. ТЗО теодолитінен бағалаушы микроскоптан өлшемдерді алу тәртібімен танысып көрейік.

Микроскоп өлшек индексі келіп тұрған орнынан лимбаның кіші штрих өлшемін аламыз. Біздің мысалымызда көлденең дөңгелектегі өлшем 25⁰40', және вертикаль дөңгелектегі өлшем 356⁰10' тең. Кейін минуттың дәлдікке дейін лимбадан өлшемдер алынады, өлшемдердің үйлестігі 8' және 4' құрайды. Ақырында толық дәлдіктегі өлшемдер

25⁰40'+8'=25⁰48'

356⁰10'+4'=356⁰14'

Бақылау сұрақтары:

1.Баға беруші микроскоптың әрекет принципі.

2.Верньердің әрекет принципі.

Ұсынылатын әдебиеттер.

1.Б.Н.Кузнецов, И.Ю. Васютинский, Х.К. Ямбаев «Геодезиялық аспаптану»бет [118-122].

2.Методикалық нұсқаулар.

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары [1, 2]

1. Микроскоптың лупасының көз аясындағы есеп алу түрлерінің құрылымың сызу: верньердің, баға беруші микроскоптың.