Устройство и поверки кипрегеля

Кипрегель служит для визирования на точки местности, прочерчивания направлений, измерения вертикальных углов, расстояний и превышений.

На рисунке 2.3 показано устройство кипрегеля КА-2.

1 – наводящее устройство трубы;

2 – окуляр;

3 – фокусирующее устройство;

4 – уровень при трубе;

5 – уровень при алидаде

вертикального круга;

6 – винт уровня при алидаде

вертикального круга;

7 – цилиндрический уровень;

8 – основная линейка;

9 – дополнительная линейка;

10 – мензульная доска

Основными частями кипрегеля являются зрительная труба с вертикальным кругом, колонка и металлическая линейка с уровнем. Труба кипрегеля может вращаться вокруг своей оси и снабжена закрепительным и наводящим винтами. При алидаде вертикального круга имеется уровень и микрометренный винт для установки этого уровня в нульпункт.

В настоящее время для производства мензульной съемки обычно используют кипрегели-автоматы, которые позволяют непосредственно по рейке отсчитывать горизонтальные проложения и превышения. К ним относятся кипрегели КА-2 (кипрегель-автомат) и КН (кипрегель номограммный). В этих кипрегелях на стеклянном вертикальном круге кроме градусных делений нанесены специальные кривые (номограммы) расстояний и превышений, рассчитанные по формулам, как и при тахеометрической съемке:

d = D ∙ cos²υ; h^' = d ∙ tg υ или h^' = 0,5D ∙ sin2υ,

где d – горизонтальное проложение;

υ – угол наклона (вертикальный угол);

D – наклонное расстояние;

h' – превышение над горизонтальным лучом.

На рисунках 2.4 и 2.5 показано поле зрения кипрегелей-автоматов КА-2 и КН соответственно. У кипрегелей КА-2 имеется основная кривая, кривая горизонтальных проложений с коэффициентом K_d = 100 и шесть кривых превышений с коэффициентами К_h = +10, +20, +100 (положительные) и К_h = = –10, –20, –100 (отрицательные). У кипрегеля КН имеется основная кривая, две кривых горизонтальных проложений с коэффициентами К_d = 100 и 200, а также шесть кривых превышений с коэффициентами К_h = ±10, ±20, ±100.

.

Для определения горизонтального проложения и превышения наводят основную кривую на нуль рейки, установленный на высоте прибора, приводят пузырек уровня при алидаде вертикального круга в нульпункт микрометренным винтом, отсчитывают по рейке число сантиметров от основной кривой до кривой горизонтальных проложений и превышений и умножают этот отсчет на соответствующий коэффициент кривой. Например, для кипрегеля КА-2 на рисунке 2.4 горизонтальное проложение и превышение составят:

d = 18,3 см ∙ 100 = 1830 см = 18,3 м;

h = 24,5 см ∙ (−10) = −245 см = −2,45 м;

h = 12,5 см ∙ (−20) = –240 см = –2,45 м.

При вычислениях более высокую точность дают отсчеты по кривым с меньшим коэффициентом. Аналогично для кипрегеля КН на рисунке 2.5 горизонтальное проложение и превышение будут:

d = 18,9 см ∙ (100) = 1890 см = 18, 9 м;

d = 9,4 см ∙ (200) = 1880 см = 18,8 м;

h = 9,5 см ∙ (–10) = 950 см = 0,95 м.

Поверки кипрегеля. Чтобы убедиться в правильности работы кипрегеля, выполняют проверку соответствия его геометрических осей. Эти действия называют поверкой кипрегеля. Кипрегель должен удовлетворять следующим условиям:

1 Скошенный край линейки кипрегеля должен быть прямой линией, а ее нижняя поверхность – плоскостью. Проводят вдоль линейки кипрегеля тонкую линию, затем поворачивают кипрегель на 180^о, прикладывают линейку к этой линии и повторно прочерчивают линию вдоль скошенного края линейки. Если обе линии совпадут, то условие выполнено. Поверка нижней плоскости производится установкой кипрегеля на планшет. Линейка должна плотно прилегать к нему. В случае невыполнения этих условий кипрегель отдают в ремонт.

2 Ось цилиндрического уровня на линейке кипрегеля должна быть параллельна нижней плоскости линейки (аналог первой поверки теодолита). Ставят кипрегель по направлению двух подъемных винтов и приводят ими пузырек уровня в нульпункт. Отмечают положение линейки черточками у ее концов и переставляют кипрегель на 180^о. Если пузырек уровня сойдет с нульпункта, то исправительными винтами уровня перемещают его к середине на половину дуги отклонения. Поверку повторяют.

3 Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы ( аналог второй поверки теодолита). Наводят зрительную трубу кипрегеля на хорошо видимую точку и прочерчивают вдоль скошенного края линейки кипрегеля линию. Затем переводят трубу через зенит, поворачивают кипрегель на 180^о и совмещают скошенный край линейки с прочерченной линией, при этом сетка нитей кипрегеля должна быть наведена на точку. Если изображение точки смещается в сторону, то коллимационная погрешность трубы равна половине этого смещения. Для исправления поверки боковыми исправительными винтами сетки нитей перемещают перекрестие сетки нитей на половину смещения и поверку повторяют.

4 Ось вращения зрительной трубы должна быть параллельна нижней плоскости линейки (аналог третьей поверки теодолита). Устанавливают мензулу в 20–30 м от высокого здания, горизонтируют планшет и наводят трубу кипрегеля при круге лево на высокорасположенную точку здания. Затем опустив трубу, отмечают на стене проекцию этой точки на уровне высоты прибора. Переводят трубу через зенит и проделывают те же действия. При этом перекрестие сетки нитей должно проектироваться в ранее отмеченную точку. Это условие обычно гарантируется заводом-изготовителем.

5 Вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен к оси вращения трубы (аналогчетвертой поверки теодолита). Наводят перекрестие сетки нитей трубы кипрегеля на точку и, медленно вращая трубу. следят за изображением точки в поле зрения трубы. Если при этом вертикальный штрих сетки нитей не будет сходить с изображения точки, то условие выполнено. В противном случае нужно повернуть сеточное кольцо и поверку повторить.

6 Коллимационная плоскость трубы должна проходить через скошенный линейки кипрегеля или быть ему параллельной. Наводят трубу на точку и вдоль скошенного края линейки кипрегеля прочерчивают линию. У концов этой линии устанавливают вертикально две иглы и визируют через них. Если наблюдаемая точка окажется в створе игл, то условие поверки выполнено. Несоблюдение этого условия не будет влиять на точность построения углов, если визирование и прочерчивание направлений производить при одном положении круга (обычно при круге лево). Ошибка будет действовать только на ориентирование планшета.

7 Место нуля вертикального круга кипрегеля КА-2 должно быть близким к 90^о, а кипрегеля КН – близким к 0^о. Определяют место нуля вертикального круга из наблюдений, измеряя вертикальные углы на несколько точек при КЛ и КП по формулам:

а) для кипрегеля КА-2 – М0 = (КЛ + КП – 180^о) / 2; υ = М0 – КЛ;

υ = (КП – 180^о) – М0;

б) для кипрегеля КН – М0 = (КП – КЛ) / 2; υ = КП – М0;

υ = КЛ + М0.

Колебание места нуля на реечные точки не должно превышать двойной точности отсчета. Если место нуля у кипрегеля КА-2 будет отклоняться от 90^о, а у кипрегеля КН – от 0^о более чем на ±2', то вращением трубы устанавливают отсчет на вертикальном круге, равный М0. Пузырек уровня при алидаде вертикального круга при этом должен быть в нульпункте. Затем микрометренным винтом алидады вертикального круга устанавливают отсчеты, равные 90^о00' – для кипрегеля КА-2 или 0^о00' – для кипрегеля КН. В этот момент пузырек уровня при алидаде вертикального круга сойдет с нульпункта, и тогда исправительными винтами этого уровня вновь приводят его в нульпункт. Поверку повторяют.

Примечание – Во время выполнения поверки места нуля и во время полевых работ при снятии отсчетов по вертикальному кругу и кривым расстояний и превышений необходимо не забывать всегда микрометренным винтом приводить пузырек уровня при алидаде вертикального круга в нульпункт.