Лабораторная работа Светодальномер СТ5 «Блеск». Работа на станции решенная

    Скачать с Depositfiles 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Горно-геологический факультет

Кафедра геоинформатики и геодезии

Отчёт

По лабораторной работе №5

По курсу «Геодезические приборы и измерения»

Тема: «Светодальномер СТ5 «Блеск». Работа на станции»

 

Выполнила:

Проверил:

Асс. каф. ГиГ

Шморгун Е. И.

Донецк 2014

Светодальномер СТ5 «Блеск». Работа на станции.

Цель работы: освоить процесс измерения длин линий светодальномером СТ5 «Блеск»; научиться выполнять измерения длины линии с одновременным ведением журнала измерений и обрабатывать журнал измерений и вычислять окончательное значение длины линии.

Описание измеряемой линии: измеряемая линия закреплена точками на втором этаже учебного корпуса ДонНТУ.

Приборы и инструменты, использованные для измерений:

1) Светодальномер СТ5 «Блеск»;

2) два штатива;

3) лотаппарат;

4) два треугольника;

5) отражатель;

6) аккумулятор.

Выполнение работы:

1. Этапы по измерению длин с использованием светодальномера СТ5 «Блеск».

Измерение длины линии светодальномером включает в себя следующие этапы:

1) Подготовка к измерениям;

2) Установка измерительного прибора над центром пункта с помощью оптического центрира;

3) Установка отражателя над точкой;

4) Подключение аккумуляторной батареи. Контроль уровня заряда батареи;

5) Подготовка журнала к измерениям;

6) Установка контрольного отсчета;

7) Измерение метеорологических параметров атмосферы;

8) Выполнение измерений;

9) Наведение на отражатель;

10) Взятие отсчета для определения значения поправки, учитывающей температурное изменение частоты кварцевого генератора;

11) Вычисление расстояния;

12) Определение коэффициента ;

13) Определение коэффициента ;

14) Определение циклической поправки ;

15) Вычисление расстояния ;

16) Вычисление горизонтального проложения ;

2. Краткий порядок действий по измерению расстояния

Перед выполнением работы необходимо выполнить подготовку к измерениям. Для этого измерительный прибор устанавливают на штативе над центром пункта, центрируют с помощью оптического центрира и приводят ось вращения прибора в отвесное положение по цилиндрическому установочному уровню (горизонтирование и центрирование прибора). Центрирование прибора производится одновременно с горизонтированием.

Далее приводят ось вращения инструмента в отвесное положение.

Также необходимо выполнить проверку центрировки. Над другими точками устанавливают отражатели или визирные марки, подставки которых центрируют с помощью оптических центриров аналогичным образом.

Установку отражателя над точкой производят аналогично установке прибора.

Для работы светодальномер должен быть подключен к аккумуляторной батарее. Подключение осуществляют посредством силового кабеля с двумя коаксиальными разъемами на концах.

Сразу после подключения электропитания осуществляют контроль уровня заряда аккумуляторной батареи. Для этого переключатель ТОЧНО-КОНТР-ГРУБО устанавливают в положение КОНТР, переключатель ВЫКЛ-НАВЕД-СЧЕТ в положение СЧЕТ. Стрелочный индикатор должен показывать при этом не менее 60 мкА (60-90 мкА). Показание 60 мкА и ниже свидетельствует о низком уровне заряда аккумулятора (показанию 60 мкА соответствует напряжение питания аккумулятора 6.0 В). Ниже этого уровня заряда выполнять измерения невозможно, — батарею необходимо ставить на заряд.

3. Порядок ведения записей в журнале измерений на станции и вычисления окончательного значения измеряемого расстояния.

Также необходимо подготовить журнал измерений. В первую очередь заполняется шапка бланка: дата работы; наименование и заводской номер измерительного прибора; место работы; наименование точки стояния и наименование точки, над которой устанавливается отражатель; ФИО наблюдателя и вычислителя; погодные условия; грубое значение расстояния, округленное в меньшую сторону до 1 км; количество призм в отражателе.

Журнал измерений представлен в Приложении А.

Формула для окончательного значения  длины измеряемой линии в общем случае имеет вид

                                                               , (1)

где — измеренное значение длины линии;

— суммарное значение поправок в измеренное значение;

— константа прибора, =108.

Установка контрольного отсчета производится в следующем порядке.

Нужно снять с объектива приемо-передатчика аттенюатор, достать из посадочного гнезда на основании футляра блок контрольного отсчета (насадка на объектив с минипризмой в центре) и одеть его на объектив приемо-передатчика. Переключатель ТОЧНО-КОНТР-ГРУБО переводят в положение «Точно». Переключатель ВЫКЛ-НАВЕД-СЧЕТ переводят в положение «Счет». Далее, вращая ручку «Сигнал» устанавливают уровень сигнала в середине рабочей зоны стрелочного индикатора (примерно на уровне 50-55 мкА). На цифровом табло начнут мигать две красные точки, что свидетельствует о том, что измерительный процесс идет нормально. На лабораторной работе брали 3 отсчета по цифровому табло; при этом первый отсчет пропускали, так как он будет неверным из-за того что во время вычислений производилась регулировка уровня сигнала ручкой «Сигнал»;

Среднее из 3-х показаний табло отличается от значения контрольного отсчета, указанного в паспорте светодальномера на допустимое значение (не более 2). Далее записывают значение контрольного отсчета в журнал измерений.

Также необходимо измерять метеопараметры. Для измерения температуры используется термометр-пращ. Для измерения давления используют барометр-анероид. Измерения производят согласно инструкции к барометру. Метеопараметры были выданы индивидуально каждому студенту на лабораторной работе.

Погрешность окончательного значения измеряемого расстояния зависит от погрешностей определения температуры и атмосферного давления вдоль трассы измерений. Погрешность определения среднего значении температуры в 1ºС соответствует погрешности измерения расстояния в  миллиметров; погрешность определения среднего значения давления в 1гПа (0.75 мм рт. ст.) соответствует погрешности измерения расстояния в  миллиметров, где  — значение измеряемого расстояния в миллиметрах.

Погрешность измерения температуры не должна превышать 1ºС, а атмосферного давления – 2 гПа или 1.5 мм рт. ст.

Измерение длины линии выполняется тремя приемами. На лабораторной работе был выполнен один прием, так как время на выполнение работы было ограничено.

Завершается этап измерения длины линии: 1 — взятием отсчета для определения значения поправки, учитывающей температурное изменение частоты кварцевого генератора, 2 — проверкой установленного на этапе подготовки к измерениям значения контрольного отсчета.

Измерение длины линии состоит из 3-х приемов. Каждый прием начинается с наведения светодальномера на отражатель и взятия 3-х отсчетов по цифровому табло прибора.

Порядок измерений следующий.

Устанавливают переключатель II в положение «Счет». Переключатель I должен находиться в положении «Точно».Оценивают свечение индикаторов табло. Во всех позициях индикатора после переключения в режим «Счет» в течение 1-4 секунд должна высвечиваться цифра «8». Сразу после переключения должен начаться процесс измерения. Однако для этого должен быть установлен определенный уровень излучаемого сигнала. Регулировка сигнала производится ручкой «Сигнал». Уровень сигнала должен быть таким, чтобы стрелка индикатора находилась в середине рабочей зоны индикатора, примерно на уровне отметки 50 мкА.

В этом случае на цифровом табло периодически будут мигать две красные точки, что свидетельствует о том, что идет процесс измерений и вычислений. Одновременно стрелка индикатора будет совершать колебания относительно середины рабочей зоны шкалы, т.е. относительно отметки 50 мкА. Указанные колебания связаны с изменением потребляемого прибором тока на различных этапах операции измерения. Берут три отсчета по цифровому табло прибора. Отсчеты выдаются в миллиметрах. Каждый отсчет, индицируемый на цифровом табло, сопровождается звуковым сигналом. Поэтому отсчеты надо брать после звукового сигнала. Отсчет высвечивается на цифровом табло в течение 2-3 секунд, после чего светодальномер вновь начинает процесс измерения.

Каждый отсчет записывается в журнал измерений (Приложение А).

Вычисляют среднее арифметическое из 3-х отсчетов и записывают в журнал измерений. Среднее значение округляют до одной десятой миллиметра.После выполнения 3-х приемов и вычисления среднего арифметического значения по каждому приему с точностью до десятых долей миллиметра, производят сравнение средних значений. Если максимальная разность средних арифметических значений отсчетов между приемами превысит значение , то повторяют измерения, выполняя более тщательное наведение светодальномера на отражатель по максимуму сигнала. Вычисляют среднее арифметическое из отсчетов всех трех приемов и округляют его до десятых долей миллиметра. К полученному среднему значению прибавляют известное целое количество километров, содержащихся в измеряемом расстоянии, которое ранее было записано в шапке бланка в позиции, обозначенной «Расстояние (грубо), км». Полученное значение записывают миллиметрах в бланк журнала в самую нижнюю строку таблицы с измерениями, после символов . Символ «Т» означает, что значение  является средним арифметическим из отсчетов в режиме «ТОЧНО» с учетом известного числа километров измеряемого расстояния.

В светодальномере СТ5 «Блеск» используется не столь совершенная система термостабилизации кварцевого генератора. Поэтому в результаты измерений приходится вносить поправку за уход частоты кварцевого генератора из-за его нагрева в процессе работы. Указанная поправка вычисляется на этапе вычислений по специальному отсчету, который берется после завершения измерительных приемов.

На этом этапе выполняются следующие операции.

Переключатель ТОЧНО-КОНТР-ГРУБО устанавливают в положение «Контр», переключатель ВЫКЛ-НАВЕД-СЧЕТ остается в положении «Счет».Спустя 5-6 секунд после переключения на цифровое табло выдается отсчет, который записывают в журнал измерения в строку «Отчет для определения ».

На этой операции завершается процесс измерений.

После окончания измерений светодальномер выключают, установив переключатель ВЫКЛ-НАВЕД-СЧЕТ в положение «ВЫКЛ», а в журнал измерений записывают время выключения.

Далее выполняют вычисление расстояний.

Окончательное значение измеряемого расстояния  вычисляется по формуле

                                           , (2)

где — среднее арифметическое значение отсчетов в режиме «Точно» из 3-х приемов с учетом известного количества километров, в мм;

— поправочный коэффициент, учитывающий изменения показателя преломления среды из-за изменения метеоданных;

— поправочный коэффициент, учитывающий температурные изменения частоты кварцевого генератора;

— поправка за циклическую погрешность.

Значение коэффициента  определяют по номограмме [1]. Входными данными являются температура воздуха в ºС и атмосферное давление вдоль трассы измеряемого расстояния, выраженное в гПа или в миллиметрах ртутного столба.

Значениям температуры  и атмосферного давления , соответствует коэффициент .

Значение коэффициента  определяют по графику [1].

Значению отсчета, взятому в режиме «КОНТР», равному 123 соответствует коэффициент .

Значение циклической поправки определяют по графику [1], как функцию единиц и десятых долей метра, на которые заканчивается результат .

.

Конечное значение измеряемого расстояния вычисляется в соответствии с формулой (2) в следующем порядке.

1. Из измерительной таблицы бланка журнала в вычислительную таблицу переписывают значение .

2. Вычисляют сумму  и записывают в соответствующую позицию журнала.

3. Расстояние  из миллиметров переводят в сотни метров и, округлив полученное значение до десятков метров, умножают его на значение . Результат, округленный до одной десятой, записывают в вычислительную таблицу в столбец, озаглавленный .

Суммируют значения  и  и записывают результат в столбец , озаглавленный . Полученное значение округляют до целых миллиметров. Это значение и является окончательным значением измеряемого расстояния.

Горизонтальное проложение  может быть вычислено 2-мя способами:

Примем, что известен угол наклона  = 1° 15 ‘измеряемой линии, и высота прибора  равна высоте отражателя  . Тогда горизонтальное проложение вычисляется по формуле:

(3)

Вывод по работе: на лабораторной работе освоили процесс измерения длин линий светодальномером СТ5 «Блеск»; научились выполнять измерения длины линии с одновременным ведением журнала измерений и обрабатывать журнал измерений; вычислили окончательное значение длины линии. Также вычислили горизонтальное проложение линии. Журнал измерений длин линий светодальномером СТ5 «Блеск» приведен в Приложении А.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Методические указания к лабораторной работе по курсу «Электрооптические и радиогеодезические измерения» (для студентов специальности 1301). Донецк: ДПИ., 1986 г. – 44 с. – Составитель Ю.Ф. Кругликов. — № 3.1

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации светодальномера СТ5 «Блеск».

 

    Скачать с Depositfiles