Поверки и исследования электронных тахеометров

Электронный тахеометр, как любой геодезический прибор, должен быть поверен и отъюстирован перед производством работ. Учитывая совмещенность дальномерных и угловых измерений, в тахеометре должны выполняться геометрические условия взаимного положения оптико-механических и оптико-электронных осей. Поэтому полный набор поверок и юстировок проводится на специальных стендах или в сервисных центрах. Однако ряд основных поверок можно выполнить в полевых условиях. Более того, регулярное проведение некоторых поверок является обязательным, так как измерения электронным тахеометром проводятся при одном положении ВК прибора, а поправки за коллимацию, место нуля ВК и место нуля компенсатора наклона вертикальной оси автоматически вводятся в результаты измерений. Неучтенные изменения этих поправок приводят к снижению точности результатов измерений. Перед поверками необходимо внимательно изучить методику их проведения и юстировки по руководству к эксплуатации конкретной модели тахеометра.

Рассмотрим лишь основные поверки с их пояснением для модели тахеометра SET30R, некоторые особенности будут указаны для тахеометров типа ЗТа5Р и TS3300.

1. Поверка уровней (круглого и цилиндрического) проводится аналогично теодолитам. Подъемными винтами пузырек уровня выводится в нуль-пункт, и верхняя часть прибора поворачивается на 180°. При отклонении пузырька проводится юстировка положения уровня соответствующими котировочными винтами на половину смещения пузырька.

2. Поверки сетки нитей зрительной трубы и равенства подставок выполняются аналогично теодолиту.

3. Поверка оптического центрира также проводится аналогично традиционным проборам, имеющим встроенный центрир. Тахеометр тщательно центрируют и горизонтируют над точкой, поворачивают алидаду на 180°. Точка должна остаться в центре сетки нитей центрира. При смещении сетки нитей с точки проводят юстировку юстировочными винтами центрира на половину смещения. После юстировки точка должна оставаться в центре сетки нитей оптического отвеса при любом повороте алидады.

4. Поверка компенсатора наклона вертикальной оси прибора. Тщательно горизонтируют прибор с помощью подъемных винтов по цилиндрическому уровню. По горизонтальному кругу устанавливают нулевой отсчет нажатием клавиши Уст 0. В режиме конфигурации входят в строку КОНСТАНТЫ ПРИБОРА, на появившемся экране входят в строку КОМПЕНСАТОР XY и нажимают ENTER. На экране выдаются скомпенсированные автоматически угловые отсчеты по оси X. (направление визирования) и по оси Y, (ось вращения зрительной трубы). Верхнюю часть прибора поворачивают на 180°, снова выводятся на экран скомпенсированные угловые отсчеты Х₂, Y₂. Берут их среднее значение, которое принимают за место нуля компенсатора:

(1)

Эти значения не должны превышать по модулю 20". Юстировка их проводится при КЛ нажатием соответствующей экранной клавиши, после чего поверку повторяют.

5. Определение коллимационной ошибки и места нуля вертикального круга. Перед поверкой необходимо тщательно отгоризонтировать тахеометр по цилиндрическому уровню. Для визирования выбирают устойчивую четкую точку, удаленную примерно на 100 м, угол наклона на нее не должен превышать ± 9°. В приборе устанавливают режим юстировок (поправок).

Поправки за коллимацию (с) и место нуля (МО) вертикального круга следует вводить при КЛ, поэтому их определение лучше начинать с наблюдений при КП. Точно визируют на выбранную точку, нажимают клавишу измерений. Операции повторяют при другом положении зрительной трубы (КЛ) прибора. Значения с и МО ВК выдаются на экран. С помощью экранных клавиш их можно ввести в память прибора.

Следует отметить, что текущие значения поправок с; МО ВК; МОХ; MOY можно определять одновременно, используя виды экрана для их вывода на дисплей, а при юстировке – свои экранные клавиши для их ввода в прибор.

6. Определение постоянной поправки (К) дальномера электронного тахеометра. У современных тахеометров установлено значение К - 0. Однако ее изменение приводит к систематическим погрешностям в расстояниях. Поэтому постоянную поправку прибора рекомендуется регулярно контролировать. Постоянную поправку дальномера не следует путать с постоянной поправкой отражателя, которая вычисляется по геометрическим размерам призмы, типу стекла и положению вертикальной оси отражателя. Так, постоянная призмы тахеометра Trimble составляет 35 мм, тахеометров SET – 30 мм, тахеометров типа ЗТа5 - 0 мм. Все дальномеры одной серии согласованы с отражателями, входящими в их комплект, так, что постоянная прибора К = 0. Использование отражателя другой серии или модели меняет эту постоянную за счет отражателя. Однако она может изменяться с течением времени и независимо от отражателя.

Чаще всего постоянную поправку дальномера определяют на базисах, длина которых известна. При этом

, (2)

где В – эталонное значение длины линии;

D – измеренное тахеометром значение длины линии.

Такие измерения выполняют с перестановкой прибора в пределах фазового цикла.

Рисунок 5 – Безбазисный способ определения постоянной поправки дальномера

При отсутствии базисных линий К определяют из измерений трех отрезков на прямой АВ (рисунок 5), такой способ называется безбазисным.

На ровной местности выбирают две точки А и В на расстоянии примерно 100 м, их закрепляют устойчивыми точками. Тщательно центрируют над ними прибор и отражатель, измеряют расстояние D_AB. В створе линии АВ выставляют по зрительной трубе точку С, центрируют над ней штатив. На него переносят тахеометр, а над точками A и B устанавливают отражатель. Измеряют отрезки D_CA и D_CB. Для исключения погрешности центрирование рекомендуется использовать трехштативную систему наблюдений. Из соотношения следует:

, (3)

Измерения проводят несколько раз и берут среднее значение K. Можно использовать несколько точек С.

Погрешность определения поправки К по формуле (3) составляет, ,

где m_D – СКП линейных измерений тахеометром.

У некоторых электронных тахеометров (например, 3Та5) используется для определения постоянной поправки дальномера специальный блок контрольного отсчета (БКО). Он надевается на объектив зрительной трубы до упора и тахеометром измеряется расстояние без выхода сигнала на дистанцию. Для этого через МЕНЮ входят в РЕЖИМ Т, на появившемся экране выбирают строку КОНТР. ОТСЧЕТ, нажимают клавишу ИЗМЕР. Полученное контрольное расстояние высвечивается на экране прибора. По нескольким измерениям выводят среднее значение и сравнивают с паспортным контрольным отсчетом.

Юстировку поправки выполняют, если К превышает ±3 мм по нескольким определениям. Юстировка выполняется в сервисных центрах. В некоторых моделях тахеометров предусмотрен ввод нового значения постоянной К.

7. Определение постоянной поправки отражателя выполняется, если в работе применяется отражатель другой фирмы или типа. Для этого измеряют одно и то же расстояние с отражателем, входящим в комплект прибора (D₀), и с новым отражателем (D,). Постоянная поправка отражателя вычисляется по формуле:

, (4)

Измерения проводят несколько раз, вычисляют среднее значение поправки, которое вводится для измерений на новый отражатель в виде дополнительной поправки.

8. Рабочая ось электронного дальномера должна совпадать с визирной осью зрительной трубы. Если центр сетки нитей трубы навести на центр отражателя, то максимальный сигнал с дистанции должен поступать от этой же точки. Установить, выполнено ли это условие, можно путем наведения на центр отражателя, удаленного от тахеометра не менее чем на 50 м. После точного наведения на цель проверяют уровень отраженного сигнала прибора, включив режим измерения расстояний с индикацией уровня сигнала. Наводящими винтами плавно перемещают сигнал по отражателю вверх — вниз и вправо – влево. Находят положение, при котором уровень индикации отраженного сигнала, выдаваемый на дисплей, будет максимальным. В зрительную трубу определяют, на сколько положение сетки нитей при этом сместилось с центра отражателя. Если центры визирования и максимума дальномерного сигнала не совпадают, необходима юстировка оптико-электронных каналов дальномерной части тахеометра, которая проводится на специальных стендах сервисных центров.

9. Рабочая ось указателя створа должна совпадать с визирной осью зрительной трубы тахеометра.

Указатель створа применяется при разбивочных работах и других операциях. Он представляет собой источник излучения, обеспечивающий видимый луч. У тахеометров SET излучение осуществляется в двух диапазонах частот видимого спектра: красном и зеленом. Рабочая ось указателя створа проходит по разделительной линии между красным и зеленым цветом видимого луча. Для подключения указателя необходимо в режиме конфигурации тахеометра установить параметр ИЗЛУЧЕНИЕ на значение СТВОР.

Для поверки тщательно наводят сетку нитей трубы на центр отражателя, установленного примерно в 20 м от прибора. Включают указатель створа, устанавливают нулевой отсчет по ГК. Глядя в зрительную трубу, убеждаются, что линия разделения между красным и зеленым цветом совпадает с вертикальной осью отражателя. Наводящим винтом слегка поворачивают алидаду до тех пор, пока в отражении не станет виден только зеленый (и в противоположную сторону – только красный) цвет излучения. Снимают отсчет по ГК в этих положениях.

Если разность отсчетов по ГК превышает 1' (или после наведения на центр отражателя был виден один цвет), проводят юстировку. Вращая юстировочный винт указателя створа, смещают положение разделительной линии излучения до совмещения с положением вертикальной нити сетки трубы тахеометра, наблюдаемой на отражателе. После юстировки поверку повторяют.