SU483574A1 - Топографический нивелир - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области геодезического приборостроени  и может быть использовано при крупномасштабных топографических съемках местности, а также при изыскани х различных инженерных сооружений .

Известен нивелир, содержащий зрительную трубу, перед объективом которой установлена прЯ Моугольна  призма, соединенна  с микроД1етренным винтом. Однако с помощью этого нивелира можно измер ть лищь уклоны.

Предлагаемый нивелир отличаетс  тем, что перед объективом зрительной трубы установлен на горизонтальной оси призменный блок, выполненный в виде двух жестко св занных пр моугольных призм, развернутых друг относительно друга в плоскости главного сечени  на угол примерно равный 1710 5. Горизонтальна  ось призменного блока соединена через рычажную пару с гайкой микрометренного винта, служащего дл  наклона призменного блока в вертикальной плоскости на заданный угол. Это позвол ет определ ть превыщени  и горизонтальные рассто ни  при визировании наклонным лучом методом двойного изображени .

На фиг. 1 изображен нивелир, низменна  часть; на фиг. 2 - схема производства измерений .

Топографический нивелир состоит из трубы / (фиг. 1), имеющей возможность поворачиватьс  вокруг своей геометрической осн на 180°, подставки, подъемных винтов, уровней

и лимба (на чертеже не показаны).

К трубе (Нивелира, перпендикул рно к ее визирной оси в вертикальном направлении, прнкреплен микрометренный винт 2 с оцифрованным барабаном. На винте 2 укреплена гайка 3 с возможностью перемещени  вдоль оси микровинта при его вращении. На гайке 2 имеетс  круглый выступ, в который упираетс  рычаг 4, закрепленный «а оси 5. На рычаге 4 находитс  круглый выступ 6, в который упираетс  рычаг 7, прикрепленный к двум пр моугольным призмам 8 и 9, жестко соединенным между собою под определенным углом, например 1710 5. Призмы 5 и 5 установлены перед объективом }0 нивелира и могут вращатьс  вокруг общей оси 11.

Рассто ние между ос ми 5 и // должно быть равно рассто нию между осью 5 и пентром выступа 6. Рычаги и выступы наход тс  в непрерывном контакте с пружиной 12. Ход

лучей показан пунктирными лини ми. Лучи а и b после полного внутреннего отражени  в пр моугольных призмах совпадут с визирной осью нивелира, расположенной горизонтально . Следовательно труба с призмами дает пр мое, зеркальное изображение. Поэтому

при работе с нивелиром следует изготовить рейку с пр мыми зеркальными изображени ми цифр.

Дл  использовани  обычных нивелирных реек призмы могут быть заменены двум  вращающимис  зеркалами и одним неподвижным зеркалом дл  передачи изображени  в трубу нивелира по принципу перископа. В этом случае трубу не нужно поворачивать на 180°.

При вращении виита 2 вдоль его оси по направл ющей перемещаетс  гайка с выступом , который заставл ет поворачиватьс  рычаг 4 вокруг оси 5. Рычаг 4, поворачива сь, при помощи своего выступа 6 и пружины 12 заставл ет поворачиватьс  рычаг 7 и призмы 5 и Р вокруг оси 11. Благодар  строгому равенству рассто ний между ос ми 5, 6 и 5, 11, рычаг 4 наклонитс  на угол, в два раза больший угла наклона рычага 7 и призм 8 и 9. Если вращением микровиита визирный луч навести на точки а и 6, то углы аоо и boo будут равны удвоенному повороту призм. Следовательно , луч а всегда параллелен рычагу 4. Если угол между цризмами установить равиым 1710 5, то угол аоЬ равен 342Г. Барабан микровипта разбит иа 100 делений. Один оборот барабана передвинет гайку на I мм, следовательно, «а барабане можно учесть дес тые , сотые и тыс чные доли мм. Угол между призмами подобраи так, что тангенс угла между лучами, выход щими из призм, равен 0,01.

Рассто ние между осью 5 и осью микровинта , счита ВДОЛЬ горизоптальной визирной оси, примем равным, например, 100 мм и обозначим /. При рассто нии на шкале микровинта , равном 1 мм, которое обозначим через Р, получаем

1

tg3423.

100

то есть теоретически угол между лучами должен быть равен 3423 при горизонтальном положении рычага 4.

При наклоне рычага 4 угол между лучами, а значит и между призмами, должен уменьшатьс . В топографическом нивелире призмы установлены на посто нный угол 1710 5, что дает угол между лучами посто нный, равный Г . В этом случае, ограничив действие нивелира до 3°, получаем угловую ошибку не более 2, что соответствует 1 мм ощибки в отсчете по рейке на рассто нии 100 м.

Дл  определени  превышени  и горизонтального рассто ни  между точками а и & (фиг. 2) нивелир устанавливают в рабочее положение в точке а. Вращением микровинта визируют на рейку, установленную в точке в, и устанавливают на барабане винта отсчет, отличающийс  на целое число мм от отсчета при горизонтальной визирной оси, который определ етс  при юстировках прибора. Можно записать

h - П 1+1-Ь; 1 + с,

где п - число целых мм в разности отсчетов при горизонтальном положении визирной оси и наведении на рейку, названное коэффициентом высотомера; / - отсчет по рейке, равный разности отсчетов , видимых через две призмы; i - высота инструмента; b - отсчет по средней нити через призму iS; k - коэффициент дальномера, равный

С 1 100;

с - рассто ние между центром вращени 

призм и нивелира.

На фиг. 2 слева вверху иоказано поле зрени  нивелира при наведении иа рейку.

Отсчет / можно вз ть как по средней нити сетки, так и по любому штриху, например дециметровому .

Например:

/ 1423-0500 923 дл  контрол  / 1523-0600 923 по средней Нити /,1486-0563 923 / il375 мм мм мм ,.100 В этом случае

- 923-f 1375-1486 4504 мм й( 100-923+105 92,405 м Дл  определени  отрицательных превышений следует выполнить те же действи  после поворота трубы на 1&0°.

Точность определени  превыщен1п находитс  в пр мой пропорциональности с коэффициентом высотомера п. При п обесиечиваетс  точность геометрического нивели эовапи .

При предельном коэффициенте высотомера ср. кв. ошибка измерений равна +5 мм при превышении /г 5 м и рассто нии 100 м. При нивелировании обычным нивелиром дл  этого потребуетс  2-3 станции. При ошибке в отсчете /, равной 1 мм, относительна  ошибка в длине равна QQQПредмет изобретени 

Топографический нивелир, содержащий укрепленную на подставке горизонтальную зрительную трубу с призменной насадкой перед объективом, св занной с микрометренным

винтом, ли.мб, уровни и подъемные винты, отличающийс  тем, что, с целью определени  превышений и горизонтальных рассто ний как горизонтальным, так и наклонным лучом, призменна  насадка выпрлнеиа в виде двух

жестко соединенных между собой пр моугольных призм, сдвинутых друг относительно друга в плоскости главного сечени  на угол

I7i0 6 и жестко укрепленных на горизонтальной оси.