МУ_ч4 Методические указания к лабораторной работе Светодальномер СТ5 «Блеск». Работа на станци

    Скачать с Depositfiles 

 

 2.2 Выполнение измерений

Измерение длины линии выполняется тремя приемами. Каждый прием состоит из 2-х операций:

— наведение на отражатель;

— взятие 3-х отсчетов по цифровому табло прибора.

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.

2.2.1 Наведение на отражатель

1 Вращением окуляра зрительной трубы устанавливают резкое изображение окружностей сетки нитей.

2. Устанавливают горизонтальный и вертикальный наводящие винты в среднее положение. Ослабляют рукоятки закрепительных устройств, повернув их против часовой стрелки.

3. Если измеряемое расстояние составляет менее 400-500 м, то на объектив приемо-передатчика одевают аттенюатор.

4. С помощью зрительной трубы наводят светодальномер на отражатель, зажимают рукоятки закрепительных устройств (по часовой стрелке) и вращением наводящих винтов вводят изображение отражателя в окружности сетки нитей.

Следует иметь в виду, что при измерении небольших расстояний (порядка нескольких десятков метров) окружности сетки нитей необходимо устанавливать выше отражателя на величину расстояния между центром объектива приемо-передающего блока и центром объектива визирной трубы. В противном случае измерительный луч будет проходить ниже отражателя.

5. Включают светодальномер в режим «Наведение» для чего выполняют следующие действия:

— переключатель I устанавливают в положение «Точно»;

— переключатель II устанавливают в положение «Навед»;

— ручку «Сигнал» поворачивают по часовой стрелке до ограничения; однако при большом уровне фоновых шумов в солнечную погоду и при высокой окружающей температуре уровень сигнала устанавливают не выше 20 мкА.

— поочередным вращением наводящих винтов изменяют ориентирование светодальномера на отражатель в горизонтальной и вертикальной плоскости до получения сигнала; наличие сигнала индицируется звуком и отклонением стрелки прибора вправо по шкале.

6. Наводят светодальномер на отражатель по максимуму сигнала, одновременно удерживая ручкой «Сигнал» уровень сигнала в середине рабочей зоны стрелочного индикатора.

7. Наведение считается завершенным, если при поочередном вращении наводящих винтов в горизонтальной и вертикальной плоскости уровень сигнала больше не увеличивается.

Процесс наведения не является какой-то сложной процедурой. Но у студентов он на первых порах вызывает большое непонимание. Поэтому имеет смысл более детально разъяснить с использованием графических иллюстраций (рис. 4 и рис. 5), что происходит на данном этапе и почему именно так необходимо выполнять все операции наведения. Данный процесс необходимо понимать еще и по той причине, что в современных электронных тахеометрах этот же алгоритм положен в основу работы автоматической системы наведения (ATR) тахеометра на отражатель.

Суть наведения светодальномера на отражатель по уровню сигнала заключается в том, что, наводя приемо-передающий блок светодальномера посредством визирной трубы на отражатель и контролируя уровень сигнала по стрелочному индикатору, находят такое положение блока, при котором стрелка индикатора, двигаясь вправо, в сторону увеличения уровня сигнала, достигает крайнего правого положения, а затем меняет направление своего движения на противоположное. Этому положению соответствует точка перегиба кривой уровня сигнала, т.е. точка, соответствующая максимуму принимаемого сигнала. При этом следует учесть, что шкала индикатора не бесконечная и стрелка индикатора может периодически выходить за пределы шкалы. В этом случае приходится искусственно уменьшать уровень принимаемого сигнала, чтобы стрелка индикатора была в пределах шкалы и можно было оценивать ее поведение. Сказанное поэтапно показано на рис. 4.

Рисунок 4 – Пример поиска максимума уровня сигнала вдоль направления

В исходном положении светодальномер занимает такое положение, при котором окружности сетки нитей и отражатель находятся в горизонтальной плоскости, а по вертикали разнесены между собой, т.е. находятся в разных вертикальных плоскостях. В этом случае, даже при установке рукоятки «Сигнал» в крайнее положение (до упора по часовой стрелке), стрелка индикатора будет все равно находиться на нуле, так как на приемник светодальномера не будет поступать сигнал от отражателя. Этому положению соответствует точка за пределами кривой уровня сигнала (рис. 4,а).

Если теперь с помощью наводящего винта начать перемещать светодальномер в горизонтальной плоскости в сторону отражателя, о чем будет свидетельствовать приближение окружностей сетки нитей к отражателю, то, начиная с некоторого положения, приемник светодальномера начнет принимать сигнал, сначала очень слабый, а затем все более и более сильный. При этом стрелка индикатора начнет отклоняться от нуля и будет показывать уже не нулевое значение. Этому положению соответствует точка в самой нижней части кривой уровня сигнала (рис. 4,б). Одновременно в микротелефоне раздастся звуковой сигнал.

Продолжая далее медленно крутить наводящий винт в прежнем направлении, можно увидеть, что стрелка индикатора еще более отклонится вправо, перейдя уже в правую часть шкалы стрелочного индикатора. Данному положению соответствует точка на восходящей части кривой уровня сигнала (рис. 4,в). Микротелефон при этом будет по-прежнему издавать звуковой сигнал.

Дальнейшее перемещение окружностей сетки нитей вправо, в какой-то момент времени приведет к резкому отклонению стрелки индикатора вправо за пределы шкалы, т.е., как говорят, приведет к зашкаливанию индикатора. Этому положению соответствует точка почти в самой верхней части кривой уровня сигнала (рис. 4,г). На рис. 4.г изображена ситуация, когда точка максимума была пройдена. Такая ситуация является обычной при зашкаливании стрелки.

Если стрелка зашкалила, то нельзя увидеть, что происходит со стрелкой при дальнейшем вращении наводящего винта. А ведь задачей наведения по уровню сигнала, отображаемого на стрелочном индикаторе, является фиксирование точки изменения направления движения стрелки. Но в зашкаленном положении такое изменение увидеть нельзя. Поэтому необходимо вернуть стрелку в такое положение, при котором будет видно ее движение и вправо и влево. Для этого необходимо просто ослабить уровень излучаемого сигнала, повернув ручку «Сигнал» против часовой стрелки, и установить стрелку на середину шкалы индикатора (рис. 4,д).

После этого вновь продолжают крутить наводящий винт в том же направлении. Если при этом уровень сигнала станет не увеличиваться, а, наоборот, уменьшаться, то начинают крутить наводящий винт в противоположную сторону, отыскивая, таким образом, точку максимума.

Описанная выше процедура показывает, каким образом осуществляется наведение прибора в одной плоскости. Но реальный сигнал «размазан» не вдоль одной линии, а по плоскости. Поэтому аналогичная процедура должна быть выполнена и в вертикальной плоскости. В этой плоскости также отыскивается точка максимума. После чего вновь уточняется наведение в горизонтальной плоскости и т.д., пока стрелка индикатора не перестанет перемещаться в сторону увеличения при любых перемещениях прибора влево-вправо или вверх-вниз.

Такой ход поиска максимума показан на рис. 5.

Рисунок 5 – Поиск максимума сигнала в плоскости

На этом рисунке условно показано площадное распределение уровня сигнала в виде изолиний уровня сигнала. Наружные изолинии соответствуют минимуму сигнала, внутренние – максимуму

Сначала по направлению 1-1 отыскивается точка максимума М1. Затем по направлению 2-2 – точка максимума М2. Потом по направлению 3-3 – точка М3 и т.д. В результате путь к максимуму сигнала выглядит как

М— М— М— М— М— М— М— М— М– Максимум

Аналогом поиска максимума уровня сигнала при наведении светодальномера на отражатель является поиск вершины холма по горизонталям на топографической карте, при условии передвижения только по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

2.2.2 Измерения

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.

1. Устанавливают переключатель II в положение «Счет». Переключатель I должен находиться в положении «Точно».

2. Оценивают свечение индикаторов табло. Во всех позициях индикатора после переключения в режим «Счет» в течение 1-4 секунд должна высвечиваться цифра «8».

3. 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.

Если уровень сигнала будет установлен меньше или больше необходимого, то на цифровом индикаторе не будут мигать две красные точки, а стрелка индикатора будет стоять на месте и не колебаться. Такое поведение цифрового и стрелочного индикаторов свидетельствует о том, что процесс измерений не идет. В этом случае надо отрегулировать уровень сигнала так, как описано в первом абзаце настоящего пункта.

4. 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.

При прерывании измерительного луча (например, пешеходами или транспортными средствами) процесс измерения прекращается и автоматически возобновляется после устранении препятствия.

При измерениях больших расстояний, а также при прохождении луча через турбулентную атмосферу, время одного измерения может увеличиваться до нескольких минут.

5. Вычисляют среднее арифметическое из 3-х отсчетов и записывают в журнал измерений. Среднее значение округляют до одной десятой миллиметра.

6. 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.

7. Вычисляют среднее арифметическое из отсчетов всех трех приемов и округляют его до десятых долей миллиметра.

8. 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.

Практические советы.

Совет 3. В реальной геодезической практике возможна ситуация, когда как бы тщательно не наводился светодальномер на отражатель, разброс между средними значениями все равно превышает допустимое значение. В этом случае рекомендуется установить отражатель с большим количеством призм или повторить измерения при лучших погодных условиях.

Совет 4. Во избежание ложных отсчетов не стоит компенсировать ручкой «Сигнал» уменьшение уровня сигнала, вызываемое неточным наведением светодальномера на отражатель.

Совет 5. Не следует поворачивать ручку «Сигнал» во время процесса измерения. Если такая необходимость возникает, то после поворота ручки «Сигнал» рекомендуется перевести переключатель I в положение «Контр» или переключатель II в положение «Навед», после чего вернуть переключатель в исходное положение, начав тем самым новое измерение.

 Смотрите также:

Часть 1 Методических указаний

Часть 2 Методических указаний

Часть 3 Методических указаний

Часть 5 Методических указаний

 

 Полный файл с методическими указаниями можно бесплатно скачать по ссылке:

    Скачать с Depositfiles