Разработка методов и средств поверки и калибровки геодезических приборов для измерения превышений
Для совместного исследования нивелира и рейки применялась методика, разработанная в главе 2. Зная расстояние между микроскопами по инварному жезлу, мы имеем возможность переместить подвижную каретку на это расстояние. Вводим штрих рейки в бисектор микроскопа и снимаем отсчеты по нивелиру. Затем перемещаем каретку с рейкой так, чтобы тот же штрих рейки попал в бисектор другого микроскопа, и снимаем отсчеты по нивелиру. Разность двух соответствующих отсчетов даст нам перемещение. Также возможны исследования c использованием лазерного интерферометра.
В табл. 2 показаны результаты исследования цифрового нивелира DiNi12 и 3 метровой инварной штрих кодовой рейки.
Из результатов исследований следует, что инструментальная погрешность измерения метровых интервалов при помощи системы "цифровой нивелир DiNi12 – инварная 3-х метровая штрих-кодовая рейка" не превышает 0,06 мм.
Таблица 2
|
Метровые интервалы | Номинальная длина метровых интервалов рейки полученная на УМК-М | Длина метровых интервалов измеренных цифровым нивелиром DiNi12 | Погрешности измерения метровых интервалов цифровым нивелиром DiNi12 с учетом поправок за компарирование рейки на УМК-М | ||||||
| ход прямо | ход обратно | среднее | |||||||
|
мм |
мм |
мм |
мм |
мм | |||||
|
1 |
1м |
+0,009 |
1м |
+0,01 |
1м |
-0,01 |
1м |
+0,000 |
-0,009 |
|
2 |
1м |
+0,007 |
1м |
+0,01 |
1м |
+0,02 |
1м |
+0,015 |
+0,008 |
|
3 |
1м |
+0,003 |
1м |
+0,01 |
1м |
-0,01 |
1м |
+0,000 |
-0,003 |
|
4 |
1м |
-0,012 |
1м |
+0,02 |
1м |
+0,00 |
1м |
+0,010 |
+0,022 |
|
5 |
1м |
-0,005 |
1м |
-0,01 |
1м |
-0,02 |
1м |
-0,015 |
-0,010 |
|
6 |
1м |
-0,021 |
1м |
-0,01 |
1м |
+0,00 |
1м |
-0,005 |
+0,016 |
|
7 |
1м |
-0,008 |
1м |
+0,02 |
1м |
+0,02 |
1м |
+0,020 |
+0,028 |
|
8 |
1м |
-0,007 |
1м |
+0,01 |
1м |
-0,01 |
1м |
+0,000 |
+0,007 |
Погрешность метровых интервалов инварной 3-х метровой штрих-кодовой рейки не превышает 0,02 мм. Инструментальная погрешность самого цифрового нивелира DiNi12 при измерении метровых интервалов не превышает 0,04мм.
Исследование системы "нивелир – рейка" с использованием концевых мер длины. Для проведения эксперимента было выбрано три высокоточных нивелира: оптический Н-05 и два цифровых DiNi10 и Dini12, а также рейки: инварная для оптического нивелира, инварная и четыре деревянных рейки для цифровых нивелиров. Все три прибора были установлены на штативы на одинаковом расстоянии от нивелируемых точек и на приблизительно одной высоте. Три точки установки реек представляли собой неподвижные горизонтальные площадки (предметный столик). Расстояния от нивелиров до трех точек нивелирования составляли: 3,5 м; 13,7 м; 29,0 м соответственно. Для изменения высоты точки использовались концевые меры длины (КМД), погрешность размера которых не превышала 0,4 мкм (при температуре 200С). Размер КМД составлял от 0,5 мм до 200 мм.
На нивелируемую точку по очереди устанавливались рейки и снимались отсчеты. Затем на точку устанавливали концевую меру размера 0,5мм и снова поочередно ставили рейки и снимали отсчеты. Изменение высоты при помощи концевых мер проводилось от нуля (пустая площадка), до 200 мм. Шаг изменения высоты: от 0 до 10 мм составлял 0,5 мм; от 10 до 100 мм составлял 10мм; от 100 до 200 мм составлял 20мм; между мерой в 1 мм и 1,5 мм устанавливалась мера в 1,2 мм. Такая методика была использована на каждой из трех нивелируемых точек. Реализованная методика представляет собой нивелирование из середины.
В результате исследования получено, что отклонения в превышениях, определенных нивелиром Н-05 по инварной рейке с 5-ти миллиметровыми делениями, составили порядка 0,2мм. Отклонения в превышениях, определенных нивелиром DiNi 10 по инварной штрих-кодовой рейке, не превышают 0,1мм. Отклонения, определенные нивелиром DiNi 12 по инварной штрих-кодовой рейке, не превышают 0,05 мм. Можно сделать вывод, что нивелир DiNi 12 является более точным.
