Геодезия. геодезия. 1 Виды и задачи инженерных изысканий (страница 1 из 3)
 Скачать 3.91 Mb.
|
|
Электронные тахеометры. Электронный тахеометр представляет собой кодовый теодолит с дальномером и мини-ЭВМ. Электронный тахеометр обеспечивает цифровую индикацию измеряемых величин: горизонтальных и вертикальных углов, наклонных расстояний, горизонтальных расстояний, превышений, отметок, высот, приращений координат, координат, он позволяет осуществлять вывод результатов на дисплей и автоматическую обработку результатов измерений по заложенным в мини-ЭВМ программам. Возможность увеличения числа программ расширяет диапазон работы прибора и область его применения, причем отдельные модели позволяют устанавливать на них не только программное обеспечение, разработанное производителем, но и свои собственные программы. Это позволяет увеличить точность работ и повысить производительность прибора при выполнении нестандартных измерений и операций. Основными производителями электронных тахеометров в настоящее время являются Sokkia, Topcon, Nikon, Pentax (Япония), Leica (Швейцария), Spectra Precision (Швеция/Германия). Современные тахеометры, предлагаемые потребителю, сильно разнятся по количеству функций, что позволяет выбирать приборы, наиболее подходящие для тех или иных видов работ. Точность современных тахеометров, как правило, не ниже 5-6˝, иногда заявляемая производителями точность менее 1˝, как правило, не достижима в реальных условиях из-за влияния внешней среды и различных ошибок (центрирования, редуцирования и т.д.). Основным неудобством является, как правило, маленькая клавиатура с небольшим набором клавиш, каждая из которых выполняет несколько функций. Существуют модели с активным экраном, позволяющим управлять тахеометром без клавиатуры, однако при высокоточных работах желательно использовать модели со съёмной панелью, чтобы нажатие клавиш не влияло на положение прибора и, как следствие, на точность измерений. При создании обоснования тахеометрических съёмок при помощи электронных тахеометров расстояния между точками могут быть значительно увеличены. Это связано с возможностью определять значительные расстояния с малой погрешностью, а также с высокой точностью измерения горизонтальных и вертикальных углов. При работе на каждой точке выполняют следующие операции: центрируют тахеометр, при помощи цилиндрического уровня приводят прибор в рабочее положение, устанавливают опорное вертикальное направление (ориентируя прибор на одну и ту же точку при двух положениях круга, нажимая кнопки «Z» и «Отсчёт»), устанавливают опорное горизонтальное направление (ориентируют прибор, при двух положениях круга нажимая кнопки «β» и «Отсчёт»), вводят в память тахеометра высоту съёмочной точки, плановые координаты точки, дирекционный угол опорного направления, температуру и давление, высоту отражателя телескопической вехи. Приведём характеристики некоторых электронных тахеометров. Sokkia CX-102L (рис. 44): точность измерения углов - 2˝ (отсчёты берутся по диаметрально противоположным сторонам вертикального и горизонтального кодовых дисков), увеличение - 30˟, компенсатор двухосевой, дальность измерения расстояния в безотражательном режиме или на пленку 500 м, на призму – 5000 м, точность измерения расстояния 2 мм + 2 ppm на призму, 3 мм + 2 ppm без отражателя или на пленку, клавиатура – 25 клавиши + клавиша запуска измерений на боковой панели.  Рис. 44. Технический тахеометр CX-102L. Sokkia SET 650RX (рис. 45):точность измерения углов - 6˝ (отсчёты берутся по диаметрально противоположным сторонам вертикального и горизонтального кодовых дисков), увеличение - 26˟, компенсатор двухосевой, дальность измерения расстояния без отражателя/с отражателем – 400/5000 м, точность измерения расстояния без отражателя/с отражателем – (3+2x10-6D)/(2+2x10-6D), клавиатура – 27 клавиш на каждой стороне.  Рис. 45. Тахеометр SET 650RX. Особенно эффективными приборами, повышающими производительность труда геодезиста и снимающими необходимость в подсобном рабочем – реечнике, являются т.н. роботизированные тахеометры – тахеометры с автоматическим поиском цели (и безотражательным режимом измерения расстояний). Наличие сервоприводов позволяет избежать наведения на цель вручную, что особенно эффективно при выполнении съёмки. Большинство приборов имеют возможность поддерживать связь по blue-tooth, что позволяет, например, осуществлять передачу результатов измерений на компьютер в режиме реального времени. При выполнении съёмки больших территорий геодезист в этом случае может получать команды от оператора ЭВМ на досъёмку пропущенных участков. Ещё одной сферой применения роботизированных тахеометров является наблюдение за деформациями зданий и сооружений. В автоматическом режиме с заданной периодичностью прибор определяет пространственное положение точек и передает информацию по определенному каналу связи, например, через сеть интернет. Также широкое распространение получило использование роботизированных тахеометров в автоматических системах управления строительными механизмами и машинами. К недостаткам приборов можно отнести только весьма большую стоимость. Topcon DS-103 (рис. 46): роботизированный тахеометр, позволяющий не только автоматически следить за перемещающимся отражателем, но и оснащенный функцией точного наведения на центр призмы (погрешность наведения 1,5 мм на 100 м). Точность измерения углов - 3˝, компенсатор двухосевой с диапазоном работы 6', увеличение - 30˟, дальность измерения расстояния без отражателя/с отражателем – 1000/6000 м, точность измерения расстояния без отражателя/по одной призме – (2+2x10-6D)/(1,5+2x10-6D), клавиатура – 26 клавиш + цветной сенсорный дисплей, возможность удаленного управления прибором (при использовании контроллера FC-250 – более 300 метров). Имеет режим сканирования, позволяющий существенно упростить работы, связанные с вычислениями объёмов насыпей, котлованов и т.д.  Рис. 46. Роботизированный тахеометр Topcon DS-103. Цифровые нивелиры. Отличием цифровых нивелиров от обычных оптических является наличие электронного устройства, снимающего отсчёты по рейке со специальным штрих-кодом. Современные цифровые нивелиры могут быть использованы при нивелировании любого класса точности – они все являются самоустанавливающимися и высокоточными. При выполнении нивелирования I класса используются инварные рейки (рис. 47) с двумя шкалами, оси штрихов должны быть смещенными на 5 мм; ошибки метровых интервалов и всей шкалы не должны быть больше 0,10 мм. При нивелировании в прямом направлении (прямой ход) порядок наблюдений на станции по правой линии следующий. Нечетная станция 1. Отсчет по основной шкале задней рейки 2. Отсчет по основной шкале передней рейки 3. Отсчет по дополнительной шкале передней рейки 4. Отсчет по дополнительной шкале задней рейки Четная станция 1. Отсчет по основной шкале передней рейки 2. Отсчет по основной шкале задней рейки 3. Отсчет по дополнительной шкале задней рейки 4. Отсчет по дополнительной шкале передней рейки По левой линии на нечетной и четной станциях отсчеты выполняются в том же порядке, что и по правой. При нивелировании в обратном направлении (обратный ход) на нечетных станциях наблюдения начинают с передней рейки, а на четных - с задней.  Рис. 47. Нивелирная рейка инварная 391189, 1 метр (для оптического нивелира)  Рис. 48. Рейка инварная BIS 20, 2 метра (для цифрового нивелира) При нивелировании II класса используют кодовые рейки с инварной полосой (рис. 48). Нивелирование производят в прямом и обратном направлениях. При нивелировании в прямом направлении порядок наблюдений на станции следующий. На нечётной станции: первый приём – отсчёт по задней рейке, отсчёт по передней; второй приём – отсчёт по передней, отсчёт по задней. На чётной станции: первый приём – отсчёт по передней рейке, отсчёт по задней; второй – отсчёт по задней, отсчёт по передней. Между 1-м и 2-м приемами измерений рекомендуется изменять горизонт прибора на высоту не менее 3 см. Максимальная длина луча визирования – 40 м. Высота визирного луча над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,5 м. В отдельных случаях при длине луча визирования до 30 м разрешается выполнять наблюдения при высоте луча визирования более 0,3 м. Неравенство расстояний от нивелира до реек на станции допускают не более 1 м. Накопление этих неравенств по секции (части хода, на которой проводятся измерения) разрешается не более 2 м. При каждом наведении на рейку отсчеты по средней нити снимаются дважды. Расхождения между превышениями в приемах не должны превышать 0,7 мм. При нивелировании III класса используют кодовые рейки с инварной полосой или кодовые складные рейки. Порядок наблюдения на станции: первый приём – отсчёт по задней рейке, отсчёт по передней; второй приём – отсчёт по передней, отсчёт по задней. Между 1-м и 2-м приемами измерений рекомендуется изменять горизонт прибора на высоту не менее 3 см. Максимальная длина луча визирования – 70 м. Высота визирного луча над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,3 м. Неравенство расстояний от нивелира до реек на станции допускают не более 2 м. Накопление этих неравенств по секции разрешается не более 5 м. при каждом наведении на рейку отсчёт снимается один раз. Расхождения между превышениями в приемах не должны превышать 3 мм. Требования к нивелирам, предназначенным для нивелирования того или иного класса определяются «Инструкцией по нивелированию I, II, III и IV классов» (см. таблицу 4) Таблица 4 Общие требования к нивелирам, предназначенным для нивелирования I, II, III, IV классов.  В качестве примера рассмотрим параметры цифровых нивелиров фирмы Sokkia. SDL30 (рис. 49). Точность измерения превышений (на 1 км двойного хода) – 0,6 мм с инварной рейкой и 1 мм – с фиберглассовой, увеличение зрительной трубы – 32˟, точность измерения расстояний – 0,1хD мм при расстояниях от 10 до 50 м и 0,2хD мм на расстояниях более 50 метров, диапазон измерений – от 1,6 до 100 м, клавиатура – 8 клавиш, диапазон работы компенсатора – 15˝, изображение прямое, память на 2000 измерений.  Рис. 49. Цифровой нивелир SDL30 SDL1Х (рис. 50). Прецизионный цифровой нивелир. Точность измерения превышений (на 1 км двойного хода) – 0,3 мм (измерения производятся только с инварной рейкой), увеличение зрительной трубы – 32˟, точность измерения расстояний – 0,1хD мм при расстояниях от 10 до 50 м и 0,2хD мм на расстояниях более 50 метров. Клавиатура – 27 клавиш, жидкокристаллический дисплей, память на 10000 точек, класс защиты - IP54 (то есть защищен от брызг со всех сторон и частично от пыли).  Рис. 50 Цифровой нивелир SDL1Х |