Нивелирование из середины

При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки (рис. 1). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В - передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:

h = a - b.

Рис. 1 Рис. 2

Контролем нивелирования на станции по способу из середины является определение превышения с использованием черной и красной сторон реек:

h^ч = a^ч – b^ч

h^к = a^к – b^к.

Если h^ч - h^кI ≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическое h_ср = (h^ч + h^к)/2.

Если a > b, превышение положительное, если a < b - отрицательное. Отметка точки В вычисляется по формуле:

H_в = H_а + h_ср.

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается H_г:

ГП = H_А + a = H_В + b.

Нивелирование вперед.

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке (рис.2). Превышение h получают по формуле:

h = i - b.

При способе вперед для контроля нивелир поднимают или опускают на несколько сантиметров, при этом высота прибора и отсчет изменится

h^, = i^, - b^,

Если Ih – h^,I ≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическое h_ср = (h + h^,)/2.

Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле или через горизонт прибора:

H_в = ГП - b.

Погрешности при геометрическомнивелировании:1.Глазомерная оценка долей сантиметра по рейке, неточность показаний уровня (компенсатора), ограниченная разрешающая способность трубы, ошибки делений рейки - все это может внести в отсчет погрешность 2-3 мм, если расстояние (плечо) между нивелиром и рейкой составляет 100-120 м. Чтобы избежать грубой погрешности отсчета, нивелир тщательно юстируют, рейку отсчитывают в момент контакта половинок концов пузырька уровня, относят ее от нивелира не далее 150 м. 2.погрешность главного условия нивелира,3.влияниерефракции (Рефракция - преломление лучей света в земной атмосфере),4.кривизна земной поверхности, 5.наклон реек относительно земной поверхности, 6.погрешность аппроксимации отсчетов по рейкам.(Аппроксимация, или приближение — математический метод, состоящий в замене одних математических объектов другими, в том или ином смысле близкими к исходным, но более простыми.)

35) Поверки теодолита

Поверки выполняют для того, чтобы убедиться в выполнении условий взаимного расположения геометрических осей теодолита и в случае нарушения этих условий нужно исправить положения той или иной оси. Поверки выполняют до начала измерений.

Основные поверки:

1) Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси .

Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам, одновременно, вращая их в разные стороны ,приводят пузырек ампулы на середину. Затем поворачивают алидадную часть на 180°. Если пузырек уровня отклонится с середины более чем на 1 деление, то исправительными винтами пузырек перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения. На вторую половину пузырек уровня перемещают при помощи подъемных винтов. Для контроля поверку повторяют.

2) Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси.

Выбирают точку местности, при наблюдении на которую зрительную трубу устанавливают приблизительно горизонтально.

Приведя вертикальную ось прибора в отвесное положение, визируют на эту точку при двух положениях круга (КП и КЛ) и делают осчеты Л1 и П1.

Затем, открепив закрепительный винт горизонтального круга, поворачивают алидаду примерно на 180° и визируют на ту же точку. Взяв отсчеты Л2 и П2, вычисляют значение коллимационной погрешности по формуле

С=0,25[(Л1-П1±180°)+(Л2-П2±180°)]

3) Одна из нитей сетки должна быть горизонтальна, а другая вертикальна.

Вертикальная нить сетки наводят на нить отвеса. Если вертикальная нить будет совпадать с отвесом , то условно выполнено. В противном случае поворачивают окулярную часть трубы до совмещения вертикальной нити с отвесом.

4) Определение места нуля вертикального круга.

Место нуля – отсчет по линии при горизонтальном положении визирной оси.

Наблюдают при обоих положениях вертикального круга (КП и КЛ) на две-три удаленные точки местности и вычисляют место нуля по формуле

МО= ×(Л+П)

Перед отсчитыванием необходимо убедиться, что пузырек уровня при алидаде горизонтального круга находится на середине. Колебания МО при наблюдении на различные точки не должны быть более 1', что свидетельствует о правильности наблюдений.

Устройство нивелира.

Нивелир прибор, обеспечивающий горизонтальное положение визирной оси. Основными частями нивелира являются зрительная труба 1 и скрепленный с ней цилиндрический уровень 2 (рис.1), с помощью которого визирная ось трубы VV приводится в горизонтальное положение. Зрительная труба имеет закрепительный и наводящий винты.

Приближенное приведение оси вращения нивелира ZZ в отвесное положение производится по круглому уровню 4, расположенному на подставке 3 с помощью трех подъемных винтов 5.

Рис. 3

Нивелир имеет 4 оси:

ZZ- ось вращения нивелира должна занимать отвесное положение;

ii- ось круглого уровня должна быть параллельной оси вращения;

VV- визирная ось зрительной трубы должна занимать горизонтальное положение;

UU- ось цилиндрического уровня должна быть параллельной визирной оси. Проверка взаимного положения осей называется поверками нивелира, они должны быть выполнены до начала измерений.

Над цилиндрическим уровнем расположено призменное устройство, позволяющее получать изображения концов пузырька. Такой уровень называется контактным. Вращением элевационного винта добиваются, чтобы изображения концов пузырька были совмещены. В этот момент пузырек будет находиться в нуль-пункте (Рис 4 б.)

Рис.4. а) пузырек не в нуль-пункте; б) пузырек в нуль-пункте

Устройство нивелира Н3

Нивелир Н3 согласно ГОСТ 10528-76 относится к точным нивелирам, предназначен для нивелирования III и IV классов и технического нивелирования с погрешностью не более 3 мм на 1 км двойного хода.

Общий вид нивелира

Рис. 5

1 – зрительная труба;

2 – цилиндрический уровень при трубе;
3 – элевационный винт;

4 – круглый уровень (на рисунке не показан);
5,6 – закрепительный и наводящие винты;
7 – вертикальная ось нивелира (ZZ₁);
8 – подставка с тремя подъемными винтами.

Нивелирные рейки.

Для технического нивелирования применяют деревянные трехметровые раскладные рейки. На обоих сторонах рейки наносят сантиметровые деления-

шашки, которые на одной стороне окрашивают черной краской, а на другой –красной. Сантиметровые деления группируют по пять, дециметровые деления подписывают.

Отсчет по нивелирной рейке берется следующим образом (рис. 6).

Рис. 6

Отсчёт берётся в миллиметрах и всегда выражается четырёхзначным числом: первые две цифры - номер дециметра, 3-я цифра - число полных сантиметровых делений от начала дециметра до средней нити, 4-я цифра - десятые доли следующего сантиметрового деления. На рис. 6 отсчёт по центральной нити 1058.

На черных сторонах началу шкал соответствуют нули, на красной отчет которого нет на черной- например 4787. Для нивелирования из середины используют комплект реек с разностью 100 мм (например 4787 и 4687). Рейки устанавливают на костыли или башмаки.

Поверки нивелира.

Для начала работы нивелир подвергают внешнему осмотру, чтобы убедиться в наличии и исправности всех частей и принадлежностей, в плавности движения их при вращении винтов, четкости изображений, даваемых зрительной трубой, определяют увеличение трубы, рассчитывают точность визирования по формуле tv= 60”/v, определяют цену деления цилиндрического уровня.

У нивелиров с цилиндрическим уровнем и компенсатором производят поверки следующих условий:

1.Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения.Условие выполняется, когда пузырек уровня оказывается в нуль-пункте.

2.Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира. Для поверки этого условия по рейке, отстоящей от нивелира на расстоянии 5-10 м, берут отсчеты по обоим концам горизонтальной нити сетки. Если они одинаковы, то условие выполнено, в противном случае, действуя исправительными винтами сетки нитей, поворачивают ее до получения одинаковых отсчетов.

3.Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня(у нивелира с уровнем) или визирная ось должна быть горизонтальна(у нивелира с компенсатором).Это-главное условие.