Transcript Въпрос 6

6. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ НЕПОСРЕДСТВЕНИ И ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ
ДАЛЕКОМЕРИ
6-2/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
Дължините – първите величини, измервани от човека
Мерките: крачка, лакът, фут – стъпка
Египет – мерно въже и мерна верига.
Методите : преки (непосредствени) и косвени (посредствени).
Преките – мерният уред се налага пряко върху измерваното разстояние.
Косвените – измерваната дължина се получава чрез други
измерени величини, които чрез геометрични или други
зависимости е свързана с тях.
6-3/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
Пряко измерване на дължини
Ролетки – 20, 30 или 50 m, навита на вилка. Измерват се дължини до 200 –
300 m по терен, който позволява ролетката да бъде поставена по измерваната
дължина. Крайните деления се проектират с отвес, а се маркират с
геодезически игли (11 на брой – 2 гривни).
Технология на измерването
2-3 души; хоризонтално опъната – 100 N; по направление на измерваната
дължина.
Иглите се събират, а броят им определя колко пъти е положена ролетката.
Точността накрая е  1 cm.
S  nS   S
Където: n е броят цели ролетки
s – дължината на ролетката
s – домерване до края
Дължината се измерва двустранно, а резултатите се записват в карнет
6-4/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
Косвени измервания на дължини. Далекомери.
Оптикомеханични далекомери
Ниската производителност и ограничените възможности на измерването на
дължини с ролетки относителна грешка 1:2000 до 1:3000 са довели до
разработването на геодезически инструменти за измерване на дължини,
наречени далекомери.
От началото на ХІХ в. до средата на ХХ в. – няколко десетки типа
оптикомеханични далекомери
Принцип на измерване
В основата на определянето на дължини чрез оптикомеханичните
далекомери е паралактичния* триъгълник - силно изтеглен остроъгълен
равнобедрен триъгълник.
Ъгълът при върха се отбелязва с , а дължината срещу него е базата, b.
* (паралакс – успоредни оси; т.е. ъгълът е много малък).
6-5/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
ε
b

S  ctg
2
2
ε/2
b
S

 2ctg  за малки ъгли
2
S  bctg
Възможности:
постоянно  и променлива база b ( = const; b = var) – нишков далекомер
променлив  и постоянна база b ( = var; b = const) – базисна лата.
Първият принцип е в основата на нишковите далекомери;
Г. Райхенбах, 1810 г. реализира първия далекомер- поставя две
допълнителни нишки в нишковия кръст на теодолита.
6-6/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
лата
Хоризонтална визура
f
зрителна тръба
р
р
Нишков далекомер
f
S x  C  L.ctg  C  L  C  KL
p
Lctgε
ε
L
Sx
В тръбите с вътрешно фокусиране
събирателната константа се
нулира, следователно
L – латов отрез;
С – събирателна константа = (0 0,5 m);
К – умножителна константа, най-често = 100.
S x  kL
6-7/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
Наклонена визура
L1
L2
L
SH
ε
Z
SH
 

sin  z 

2


 L1

sin
2
 

sin  z 

2


 L
2
sin
Sx

2
Наклоненото разстояние се определя по синусовата теорема
След сумиране и преобразуване
S H  kL. sin Z
За дължини до 100 m – грешката е  1 mm;
S X  S H . sin Z  kL. sin 2 Z
след това бързо расте;
Следователно - измерване на дължини до 200 – 250 m
с относителна грешка 1:200; 1:300.
6-8/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
Променлив  и постоянна база b
Далекомери с базисна лата (Bala -2 m)
Theo 010
ε
S
Решаващо за точността на получената дължина е измерването па
паралактичния ъгъл.
Ъгъл  се измерва 2 – 3 пъти при две положения на зрителната тръба
на теодолита.
Полученото разстояние е хоризонтално - S.
Грешката на 150 m е около 9 cm.
Измерват се дължини от 80 – 120 m.
6-9/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
Схеми - за измерване на по-големи разстояния
а) базисна лата в средата
А
ε1
b
ε2
б) спомагателно звено
В
ε1
ε2
Не намират широко практическо приложение
6-10/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ –
НЕПОСРЕДСТВЕНИ И ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ.
ДАЛЕКОМЕРИ
Електронни далекомери
Принцип на действие:
основава се на законите на разпространение на електромагнитните вълни
чрез сравняване на характеристиките на изпратения и отразения лъч.
Първите
- 1948 г. в Швеция - Бергстранд и
- 1957 г. в ЮАР
- Уедли
приемник
импулсни електромагнитни вълни
отразен сигнал
отражател
предавател
•пасивен
•активен
(с усилване)
Приемникът отчита времето, за което сигналът, изпратен от предавателя се е върнал
6-11/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
V – скорост на разпространение на електромагнитните вълни
в атмосферата
с – скорост на разпространение на електромагнитните
вълни във вакуум – 299 792 458  1,2 m/sec.
n – показател на пречупване на въздуха (зависи от дължината
на вълната, състоянието на атмосферата - t0, HPa, влажност
t c t
S V  .
2 n 2
Импулсни далекомери - при които пряко се измерва времето
(Основен принцип при радара).
Недостатъци: не подходящи за къси разстояния
(грешката от измерването на времето води до големи относителни грешки
на измерените дължини)
Фазови далекомери - определят разстоянието по разликата между
фазите в изпратените и приетите електромагнитни вълни.
Предавателят излъчва 2 сигнала – 1-я към отражателя, а 2-я – в устройство
за измерване на фазовата разлика
6-12/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ
Фазовата разлика зависи от кръговата честота, ω
и f – честотата на електромагнитните вълни
Δφ
опорна
отражател
  t  2 f .t

t
2
2
S V
2
Съвременните средства позволяват да се определи разликата във фазите с грешка
1/2000 – 1/3000.
Далекомери с носеща честота в областта на видимата или инфрачервената
зона от ЕМС се нарича светлодалекомери – електронни или лазерни. Те са с
пасивни отражатели – 1 до 3 призми.
Далекомери с носеща честота, в ултракъсите ( радиочестотен обхват) –
радиодалекомери. Те имат активен отражател – параболична антена.
6-13/13. ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНИ – НЕПОСРЕДСТВЕНИ И
ПОСРЕДСТВЕНИ МЕТОДИ. ДАЛЕКОМЕРИ

Топографски (малки) далекомери – отделна приставка към теодолит или
заедно с уреда – прилагат се в геодезическите работи.
Измерват в ясно време -видимост на 5 – 6 km, с една призма – 1,8 – 2,5 km;
с три призми – 3 – 3,5 km.

Далекомерната приставка има отделна оптическа система;
недостатък - необходимост от двукратно мерене;
предимство - по-ниска цена.
Светлодалекомерите периодично се проверяват и еталонират.
Електронни ролетки – измерват дължини до 10 m – без специален
отражател и до 100 m – с отражателно фолио или бял лист, с грешка 1 – 10
mm. За насочване се използва лазерен указател, (неточно “лазерни” ролетки)
Предимствата е в on-line връзка с РС и вграденото програмно осигуряване за
изчисляване на площи, обеми, недостъпни дължини – диаметри на резервоари
и заводски комини.
Край