Объясните устройство зрительной трубы?

Что означает слово нивелирование?

Слово нивелирование означает определение превышения между точками земной поверхности. По измеренным превышениям вычисляют высоты точек местности или относительно уровненной поверхности Балтийского моря (абсолютные высоты), или относительно какой – либо другой уровненной поверхности (относительные высоты).

Какие существуют методы нивелирования?

Геометрическое нивелирование. Оно основано на измерении превышения с помощью горизонтального визирного луча и вертикально установленных на точках А и В нивелирных реек. Различают нивелирование способом вперед и из середины. В первом случае превышение вычисляют как разность высоты прибора и отсчета по рейке h = ί – b.  

Во втором случае превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейкам h =a – b.

Тригонометрическое нивелирование – основано на измерении превышения наклонным лучом. Для определения превышения измеряют угол наклона ν линии, длину линии d, высоту прибора ί и высоту точки визирования l. Тогда h = d tg ν + ί – l.  

Гидростатическое нивелирование основано на свойстве свободной поверхности жидкости устанавливаться всегда нормально к направлению силы тяжести и в сообщающихся сосудах располагаться на одном уровне, независимо от массы жидкости и поперечных сечений сосудов. Превышение в этом случае равно разности высот столбов жидкости в сосудах.

Барометрическое нивелирование основано на определении превышения между двумя точками местности по разности атмосферного давления на них.

Космическое нивелирование позволяет определять высоты точек местности с помощью спутниковой системы ГЛОНАСС (Россия) или GPS (США) в дифференциальном режиме с точностью до сантиметров.

Расскажите о назначении нивелиров и их классификации?

Нивелиры предназначены для измерения превышений между точками на местности или строительных конструкций, а также для установки их в проектное положение. Выпускают три типа нивелиров: высокоточные, точные и технические. В зависимости от метода приведения визирной оси в горизонтальное положение они подразделяются на два типа:

1) нивелиры с уровнем при зрительной трубе;

 2) нивелиры с компенсатором.

Буква «К» означает, что нивелир снабжен компенсатором, а буква «Л» означает, что у нивелира имеется лимб

1.Окуляр. 2.Корпус зрительной трубы. 3.Мушка. 4.Объектив. 5.Кремальера. 6. Наводящий винт зрительной трубы. 7.Круглый уровень. 8.Исправительный винт круглого уровня. 9.Элевационный винт. 10.Цилиндрический уровень. 11.Коробка цилиндрического уровня. 12.Подставка. 13.Подъемный винт. 14.Пружинящая пластина с резьбовой втулкой. 15.Винт. 16.Закрепительный винт зрительной трубы.

Объясните устройство зрительной трубы?

Зрительная труба (рис.4.6 а) состоит из объектива 1, окуляра 2, плосковогнутой фокусирующей линзы 3, которая перемещается в зрительной трубе с помощью кремальеры 5. Изменение положения этой линзы изменяет фокусное расстояние объектива, что позволяет видеть

резкое изображение визирной цели (рейки) на каком бы расстоянии от прибора она не находилась. Наименьшее расстояние фокусировки составляет 2 м.

 Рис.4.6.а) Зрительная труба Рис. 4.6.б) Сетка нитей

В окулярной части зрительной трубы установлена сетка нитей. Верхняя и нижняя нити называются дальномерными, а по средней нити снимают отсчет по рейке при нивелировании. Перед работой сетку нитей устанавливают «по глазу», вращая окулярную трубочку до резкого ее изображения. С левой стороны имеется окошко, куда передается изображение концов пузырька цилиндрического уровня.Мнимая линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей называется визирной осью зрительной трубы.

Основные части нивелира

Цилиндрический уровень. К зрительной трубе нивелира жестко прикреплен цилиндрический уровень, который предназначен для приведения визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение. Мнимая линия uu1, касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль–пункте, называется осью цилиндрического уровня. Когда концы пузырька уровня расположены симметрично относительно нуль пункта, ось уровня занимает горизонтальное положение. А если визирная ось зрительной трубы параллельна оси цилиндрического уровня, то и она займет горизонтальное положение, обеспечив тем самым выполнение основного требования геометрического нивелирования, – горизонтальность визирного луча.

Круглый уровень. Осью круглого уровня является нормаль, проходящая через нуль пункт перпендикулярно к плоскости касательной к внутренней поверхности ампулы в нуль - пункте. Круглый уровень нивелиров с цилиндрическим уровнем является вспомогательным приспособлением. Отсутствие его ни как не скажется на точности измерения превышения, а повлияет только на производительность труда, так как без круглого уровня сложно привести в нуль – пункт пузырек цилиндрического уровня.

6.Устройство и назначение цилиндрического уровня.

К зрительной трубе нивелира жестко прикреплен цилиндрический уровень , который предназначен для приведения визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение. Он состоит из стеклянной ампулы, внутренняя поверхность которой отшлифована по дуге окружности. Радиус кривизны у различных уровней может принимать значения от 3 до 200 м в зависимости от требуемой точности приведения оси цилиндрического уровня в горизонтальное положение. Чем больше радиус тем меньше цена деления, а следовательно выше чувствительность уровня. Связь радиуса кривизны и цены деления уровня имеет вид

λ=ρ×l/R, (4.4)

где l – линейная величина одного деления уровня (2 мм);

R – радиус кривизны;

=206265 – число секунд в радиане.

Ампула уровня заполнена легко подвижной жидкостью в нагретом состоянии.Мнимая линия uu1, касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль–пункте, называется осью цилиндрического уровня.

Когда концы пузырька уровня расположены симметрично относительно нуль пункта, ось уровня занимает горизонтальное положение.

Для более точной установки пузырька уровня в нуль-пункт в нивелирах данного класса точности применяют контактные уровни.(уровни, которые видим когда смотрим в окуляр)

7.Устройство и назначение круглого уровня.

Для предварительного приведения нивелира в рабочее положение служит круглый уровень .

Он представляет собой стеклянную ампулу с отшлифованной внутренней сферической поверхностью. Ампула помещена в оправу. За нуль-пункт принят центр окружности, выгравированной в середине верхней поверхности ампулы.

Осью круглого уровня является нормаль, проходящая через нуль- пункт перпендикулярно к плоскости касательной к внутренней поверхности ампулы в нуль - пункте.

Круглый уровень нивелиров с цилиндрическим уровнем является вспомогательным приспособлением

8.Пятка рейки.

Пятка рейки это начало оцифровки по красной шкале рейки. Тогда разность отсчетов по красной и черной стороне рейки даст значение пятки рейки.

9.Почему на рейке нанесены две шкалы.

Две шкалы на рейке нанесены с целью контроля правильности отсчетов по рейке. Отсчет по черной стороне рейки считается необходимым, а отсчет по красной стороне рейки – избыточным. Разность отсчетов по черной и красной стороне рейки является постоянным числом (пяткой рейки)