СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ИСПРАВЛЕНИЯ УГЛА i У НИВЕЛИРА Российский патент 1997 года по МПК G01C5/00 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для определения и исправления угла i у нивелиров всех типов.

Известно несколько способов определения и исправления угла i у нивелиров в полевых условиях.

При первом способе определения угла i забивают два костыля на расстоянии 50 м друг от друга. Для определения превышения, свободного от ошибок, вызванных неправильной установкой цилиндрического уровня, нивелир устанавливают строго посередине между костылями. Берут отсчеты по основной и дополнительной шкалам задней и передней реек и определяют превышение. Затем изменяют высоту инструмента и действия повторяют. Находят среднее превышение h₀, которое и принимают за исходное [1,2]
Затем устанавливают нивелир на расстоянии примерно 10 м за одним из костылей. Сначала берут отсчеты по дальней рейке, а затем по ближней. Изменяют горизонт инструмента и еще раз берут отсчет по дальней и ближней рейкам. Вычисляют превышение два раза и среднее превышение h_i. Величину X и угол i вычисляют по формулам:

где L расстояние между костылями, м;
l расстояние от нивелира до дальней рейки при второй установке нивелира, м;
D_осн отсчет по основной шкале рейки.

Во втором способе также забивают два костыля на расстоянии 50 м друг от друга. Для определения превышения между ними сначала нивелир устанавливают за первым костылем на расстоянии 10 м от него, а затем на таком же расстоянии за вторым костылем. Отсчеты берут сначала по ближней рейке Б, а затем по дальней Д [1,2]
Угол i вычисляют по формулам:
X (Б₁ + Б₂)/2 (Д₁ Д₂)/2;
i = X•ρ″/L

где L расстояние между костылями, м;
l расстояние от нивелира до дальней рейки при второй установке, м.

В первом и втором способах для исправления угла i элевационным винтом устанавливают отсчет . Затем вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня приводят его на середину.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения и исправления угла i методом двойного нивелирования. Для этого на концах линии длиной 50 м забивают по одному костылю. Затем рядом с одним из них устанавливают нивелир так, чтобы окуляр отстоял от рейки на 2-3 см, а зрительная труба направлена на дальнюю рейку, установленную на другом костыле. Приводят нивелир в рабочее положение, элевационным винтом совмещают изображения концов цилиндрического уровня и отсчитывают по шкалам рейки по средней нити: D_осн.•D_доп.. Затем берут отсчеты по ближней рейке A_осн•А_доп.

После этого переносят нивелир к второму костылю и выполняют измерения, аналогичные измерениям на первой точке. Получают отсчеты D_2осн, D_2доп и A_2осн, A_2доп. Перечисленные действия составляют два полуприема. Величину угла i вычисляют по следующим формулам:
X = (A₁+A₂)/2-(D₁-D₂)/2; i = X•ρ″/L,
где D₁, D₂ и A₁, A₂ соответственно, отсчеты по дальней и ближней рейкам, полученные на первой и второй точках;
L расстояние между костылями, измеренное дальномером нивелира, мм;
ρ″ = 206265″.
Если значение угла i больше 10", то исправляют положение цилиндрического уровня. Для этого элевационным винтом наводят зрительную трубу на дальнюю рейку на отсчет, равный .

Изображения концов цилиндрического уровня расходятся. Вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня точно совмещают изображения концов пузырька уровня, следя за тем, чтобы отсчет по рейке оставался равным D'_осн.. Поверку и исправления выполняют до тех пор, пока величина угла i не станет менее 10" [1]
Недостатком этого способа является необходимость в закреплении двух точек и в помощнике для установки дальней рейки, возможность выполнения поверки только одного нивелира.

Целью изобретения является повышение экономической эффективности за счет одновременной поверки двух нивелиров, без помощника.

Указанная цель достигается тем, что поверка выполняется одновременно двумя нивелирами, на объективы которых установлены шкалы, причем у одного нивелира шкала выше визирной оси зрительной трубы, а у другого ниже. Элевационным винтом одного нивелира устанавливают отсчет по шкале другого, равный своему. Затем нивелиры меняют местами, берут отсчеты по шкалам, вычисляют среднее из двух отсчетов по своей шкале, элевационным винтом каждого нивелира устанавливают средний отсчет по каждой шкале и вертикальными исправительными винтами совмещают изображения концов цилиндрического уровня.

Осуществление предлагаемого способа заключается в следующем.

На объективы двух нивелиров надеваются насадки со шкалами, причем на одном нивелире шкала расположена выше зрительной трубы, на другом ниже. За начало оцифровки шкал принимается центр объектива (визирная ось зрительной трубы) (фиг. 1). Деления шкал нанесены на одной стороне, двумя столбцами со смещением относительно друг друга как у инварной рейки.

Нивелиры устанавливаются на штативы на расстоянии 50 м друг от друга так, чтобы визирная ось одного нивелира была выше визирной оси другого примерно на 100-150 мм (длина применяемых шкал) и приводят нивелиры в рабочее положение (фиг.2). Наводят зрительную трубу каждого нивелира на шкалу противоположного и элевационным винтом совмещают изображения концов цилиндрического уровня. Первым нивелиром берут отсчет по средней нити по шкале второго нивелира a. Элевационным винтом второго нивелира устанавливают отсчет по шкале первого нивелира, равный отсчету по своей шкале d. Вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня совмещают изображения концов этого уровня.

Затем нивелиры снимают со штативов и устанавливают первый нивелир на штатив второго, а второй на штатив первого и приводят их в рабочее положение (фиг. 3). Меняют положение шкал на объективах. Элевационным винтом каждого нивелира совмещают изображения концов цилиндрического уровня и берут отсчеты b по шкалам. Они должны быть примерно одинаковыми. Вычисляют величину h как среднее из отсчетов a и b по каждой шкале.

Элевационным винтом каждого нивелира устанавливают вычислительный отсчет.

Вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня совмещают изображения цилиндрического уровня. Если расхождения изображений малы, исправление угла i можно выполнить по способу [3] Визирная ось зрительной трубы каждого нивелира и ось цилиндрического уровня каждого нивелира будут параллельны в вертикальной плоскости.

Если требуется значение угла i, то его вычисляют по формуле

где L расстояние между штативами; Δ = a-h = h-b..

Использование: в геодезическом приборостроении для определения и исправления угла i у нивелиров всех типов. Сущность изобретения: на объективе каждого нивелира крепят шкалу, элевационным винтом одного нивелира устанавливают отсчет по шкале другого, нивелиры меняют местами, берут отсчеты по шкалам, вычисляют среднее из отсчетов по своей шкале, элевационным винтом каждого нивелира устанавливают средний отсчет по каждой шкале и вертикальными исправительными винтами совмещают изображения концов цилиндрического уровня. 3 ил.

Способ определения и исправления угла i у нивелира, заключающийся в том, что на местности закрепляют две точки, над одной из них устанавливают нивелир, на другой рейку, измеряют высоту инструмента, элевационным винтом приводят пузырек цилиндрического уровня на середину и берут отсчет по дальней рейке, нивелир и рейку меняют местами и действия повторяют и по результатам этих измерений вычисляют и исправляют величину угла i, отличающийся тем, что поверяют одновременно два нивелира, объектив дополнительного нивелира крепят к первой рейке, над ее шкалой устанавливают дополнительную рейку, шкалу которой крепят к первому нивелиру, над его объективом, элевационным винтом первого нивелира устанавливают отсчет по шкале первой рейки дополнительного нивелира, устанавливают отсчет, равный отсчету по шкале дополнительной рейки первого нивелира, нивелиры меняют местами, берут отсчеты по шкалам реек, вычисляют среднее из отсчетов по шкалам своей рейки, элевационным винтом каждого нивелира устанавливают средний отсчет по шкале каждой рейки и вертикальными исправительными винтами совмещают изображения пузырька цилиндрического уровня.