RU2569940C1

RU2569940C1 - Leveling rod for geometrical survey

Info

Publication number: RU2569940C1
Application number: RU2014129600/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Христофорович Голыгин; Юрий Евгеньевич Федосеев; Дмитрий Анатольевич Ключников; Леонид Иванович Власкин
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2015-12-10

Abstract

FIELD: instrumentation.

SUBSTANCE: claimed rod has two butts rigidly connected with invar scale. Said butts are loaded relative to the rod body by compression springs, their total force should exceed the rod body weight. Said butts displace along with the rod axis in slide guides.

EFFECT: ruled out influence of temperature and other body stresses on measurement error.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области геодезии и, в частности, к геометрическому нивелированию I и II классов.The invention relates to the field of geodesy and, in particular, to geometric leveling of classes I and II.

Известна нивелирная рейка для геометрического нивелирования, содержащая инварную полосу с нанесенными на ней двумя сдвинутыми относительно друг друга шкалами, обеспечивающими контроль при нивелировании, пятку, жестко соединенную с корпусом и нижним концом инварной полосы, при этом второй верхний конец инварной полосы подпружинен относительно корпуса рейки, чем обеспечивается постоянное натяжение инварной полосы [1].Known leveling rail for geometric leveling, containing an invar strip with two scales applied relative to each other, providing control during leveling, a heel rigidly connected to the body and the lower end of the invar strip, while the second upper end of the invar strip is spring-loaded relative to the rail body, what provides constant tension of the invar strip [1].

Недостатком известной нивелирной рейки является невозможность учета систематического температурного влияния на погрешность измерений, так как при измерениях определяется только температура воздуха, не учитывается изменение размеров шкалы и корпуса рейки. При использовании на инварной полосе вместо штриховых шкал штрих-кода основным недостатком является отсутствие полевого контроля измерений.A disadvantage of the known leveling rod is the impossibility of taking into account the systematic temperature influence on the measurement error, since only air temperature is determined during measurements, the change in the size of the scale and the rack body is not taken into account. When used on an invariant strip instead of bar-code bar-scales, the main disadvantage is the lack of field monitoring of measurements.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ высокоточного геометрического нивелирования и нивелирная рейка для его осуществления содержащая две пятки [2] (прототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a method of high-precision geometric leveling and leveling rail for its implementation containing two heels [2] (prototype)].

Недостатком нивелирной рейки является невозможность учета деформаций корпуса рейки на погрешность измерений, так как они случайным образом влияют на точность измерений.The disadvantage of the leveling rod is the impossibility of taking into account the deformation of the rack body on the measurement error, since they randomly affect the measurement accuracy.

Целью изобретения является повышение точности измерений при высокоточном геометрическом нивелировании.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements with high-precision geometric leveling.

Указанная цель достигается тем, что нивелирная рейка выполнена с двумя пятками, расположенными на противоположных концах рейки. Обе пятки жестко соединены с инварной полосой, при этом они подпружинены относительно корпуса рейки и с корпусом жестко не связаны. Нивелирная рейка содержит на противоположных концах пятки, которые жестко соединены со шкалой, а относительно корпуса рейки пятки подпружинены пружинами сжатия, суммарное усилие которых должно превышать вес корпуса рейки, относительно оси рейки пятки вместе со шкалой перемещаются по направляющим скольжения, обеспечивая отсутствие влияния температурных и других деформаций корпуса на погрешность измерения.This goal is achieved by the fact that the leveling rail is made with two heels located at opposite ends of the rail. Both heels are rigidly connected to the Invar strip, while they are spring-loaded relative to the rack body and are not rigidly connected to the body. The leveling rail contains heels at opposite ends that are rigidly connected to the scale, and the heels are spring-loaded with compression springs relative to the casing; deformations of the body for measurement error.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема исполнения рейки, на фиг. 2 приведено поперечное сечение рейки по А-А, на фиг. 3 приведено сечение рейки по Б-Б.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a schematic diagram of a rack, in FIG. 2 shows a cross-section of a rail along AA, in FIG. 3 shows the cross-section of the rail on BB.

Нивелирная рейка состоит из корпуса 1 рейки, в котором размещена инварная шкала 2, на противоположных концах корпуса 1 расположены оправы 3 (покрашенные в разные цвета). Оправы 3 жестко связаны с корпусом 1, а пятки 4 с помощью осей 5, расположенных по посадке скольжения во втулках 6, жестко соединены со шкалой 2. Относительно корпуса 1 и оправ 3 пятки подпружинены пружинами сжатия 7, при этом прямолинейность перемещения пяток 4 со шкалой 2 обеспечивается направляющими скольжения 8, расположенными по скользящей посадке во втулках 9.The leveling rod consists of a rack body 1, in which an invar scale 2 is placed, at the opposite ends of the housing 1 there are frames 3 (painted in different colors). Frames 3 are rigidly connected to the casing 1, and the heels 4 with the help of axes 5 located along the sliding fit in the bushings 6 are rigidly connected to the scale 2. Regarding the casing 1 and the frames 3, the heels are spring-loaded with compression springs 7, while the straightness of movement of the heels 4 with the scale 2 is provided with sliding guides 8 located along a sliding fit in the bushings 9.

Работа устройства реализуется следующим образом.The operation of the device is as follows.

При калибровке нивелирной рейки определяют расстояние между пятками 4. При нивелировании рейку устанавливают поочередно пятками 4 на один и тот же репер. Производят отсчеты в первом случае от репера, во втором случае от верхнего конца рейки. При вычислениях определяют расстояние между пятками 4 рейки в полевых условиях как сумму двух отсчетов и сравнивают сумму отсчетов с расстоянием, полученным при калибровке в нормальных условиях. Полученные разности расстояний учитывают в виде поправок при вычислении превышений на станции пропорционально значению расстояния до репера. Исходя из класса нивелирования, разность расстояний между пятками 4, полученных в полевых и нормальных условиях, служит контролем точности измерений на станции. При этом деформации корпуса рейки, связанные с внешними условиями, сказываются только на сжатие-растяжение пружин.When calibrating the leveling rod, the distance between the heels 4 is determined. When leveling the rack, the heels 4 are placed alternately with the heels 4 on the same benchmark. Counts in the first case from the benchmark, in the second case from the upper end of the rail. In the calculations, the distance between the heels of the 4 rails in the field is determined as the sum of two samples and the sum of the samples is compared with the distance obtained during calibration under normal conditions. The resulting distance differences are taken into account in the form of corrections when calculating station elevations in proportion to the distance to the benchmark. Based on the leveling class, the difference in the distances between the heels 4 obtained in the field and under normal conditions serves as a control of the accuracy of measurements at the station. In this case, the deformation of the rack housing associated with external conditions only affects the compression-tension of the springs.

Таким образом, каждая из пяток жестко соединена с инварной шкалой 2, а относительно корпуса обе пятки 4 по направлению оси рейки подпружинены пружинами сжатия 7, при этом суммарное усилие пружин 7 должно превышать вес корпуса рейки, а относительно оси корпуса 1 рейки обе пятки 4 вместе со шкалой 2 перемещаются по направляющим скольжения 8, исключая влияние температурных и других деформаций корпуса 1 на погрешность измерения.Thus, each of the heels is rigidly connected to the Invar scale 2, and relative to the body, both heels 4 are spring-loaded with compression springs 7 in the direction of the axis of the rack 7, while the total force of the springs 7 must exceed the weight of the body of the rack, and both heels 4 together relative to the axis of the body of the rack 1 with a scale of 2 move along the slide guides 8, excluding the influence of temperature and other deformations of the housing 1 on the measurement error.

Источники информацииInformation sources

1. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов ГКИНП (ГНТА) -03-010-02. - М.: ЦНИИГАиК, 2003. - 134 с.1. Instructions for the leveling of I, II, III and IV classes of the GKINP (GNTA) -03-010-02. - M.: TsNIIGAiK, 2003 .-- 134 p.

2. Авторское свидетельство СССР №983459 М.Кл. G01C 15/06, 1982 г. (прототип).2. USSR copyright certificate No. 983459 M.Kl. G01C 15/06, 1982 (prototype).

Claims

A leveling rail for geometric leveling, containing two heels, characterized in that each of the heels is rigidly connected to an invar scale, with respect to the body both heels are spring-loaded with compression springs, while the total spring force should be greater than the weight of the rail body, and relative to the axis the rack body, both heels together with the scale are made with the possibility of movement along the sliding guides.