Коллимационная погрешность ошибка это

Рис. 1.5. Коллимационная погрешность

Коллимационную погрешность определяют путем визирования на одну и ту же точку при двух положениях вертикального круга (КП и КЛ). При этом поступают следующим образом: 1. Приводят теодолит в рабочее положение. 2. Закрепляют лимб и, работая винтами алидады и зрительной трубы, наводят визирную ось на удалённую точку при одном положении вертикального круга и берут отсчет по горизонтальному кругу.

3. Наводят зрительную
трубу на ту же точку при другом положении
вертикального круга и берут отсчет по
горизонтальному кругу.

Коллимационную
погрешность вычисляют по формуле:

С= ½ (КП – КЛ180º),

где КП и КЛ –
отсчеты по горизонтальному кругу
теодолита при соответствующем круге.

Правильность
определения коллимационной погрешности
проверяют повторными наблюдениями.

Величина
коллимационной погрешности не
должна превышать двойной точности
измерения горизонтального угла одним
полным приемом,
т.е. если C

1
(для теодолита Т30, 2Т30 и более поздних
моделей), то условие

считается
выполненным.

а) до установки
правильного отсчета; б) после установки
правильного отсчета;

в) после исправления
коллимационной погрешности.

Рис. 1.5. Порядок исправления коллимационной
погрешности

Исправление
коллимационной погрешности выполняют
следующим образом:

1. Наводящим винтом
алидады устанавливают на лимбе правильный
отсчет, вычисленный по формуле:

N
= ½ (КП+КЛ180).

При этом верхняя
часть теодолита повернется на угол
равный коллимационной погрешности С,
вследствие чего изображение точки в
поле зрения трубы сместится с пересечения
нитей.

2. Действуя боковыми
исправительными винтами 1 и 2 сетки,
последнюю перемещают до совмещения
пересечений нитей с изображением точки.

3. После
исправления поверку повторяют.

Журнал определения коллимационной погрешности теодолита 2т30п № 36411

Номер станции	Номера точек визирования	Положение вертик. круга	Отсчет по горизонтальному кругу	2С С	Правильный отсчет ( вычисляется, если необходима юстировка)
1	1	КЛ	318˚ 56΄	0΄	318˚ 56΄
2	КЛ	326˚ 46΄	0΄	326˚ 46΄
Наблюдал: Ботвиновская
2	1	КП	138˚ 55΄	0΄	138˚ 55΄
2	КП	146˚ 46΄	0΄	146˚ 46΄
Наблюдал: Венцкевич

Допустимое
значение коллимационной погрешности
для теодолита 2Т30 и его модификаций
составляет:

1.2. Поверки и юстировки нивелира н-3 № 10129

У нивелиров
различают следующие оси:

• Ось вращения
  нивелира – воображаемая линия, вокруг
  которой нивелир вращается в горизонтальной
  плоскости;

• Визирная ось
  зрительной трубы – воображаемая линия,
  проходящая через центр объектива и
  пересечение сетки нитей;

• Ось цилиндрического
  уровня – воображаемая линия, касательная
  к нуль-пункту уровня (отсутствует у
  нивелиров с компенсатором);

• Ось круглого
  уровня – перпендикуляр к плоскости,
  касательной к нуль-пункту круглого
  уровня.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Электронные тахеометры самые современные измерительные приборы, позволяющие выполнять как основные, съемочные, так и различные прикладные геодезические работы.

Для выполнения всех этих работ геодезисту важно понимать и знать, что такой электронный измерительный прибор исправен и находится в рабочем состоянии. Понятно, что такие дорогостоящие и высокоточные инструменты проходят определенную проверку и электронные настройки на предприятии изготовителе. В настоящее время современные геодезические приборы хранятся в специальных чехлах, которые при падении даже с метровой высоты не должны нанести вред и вывести из строя измерительный прибор. Поэтому при транспортировке ящика с тахеометром никаких повреждений самому прибору не должно быть нанесено.

Кроме этого в последние годы, при сдаче исполнительной документации, технических отчетов предусмотрено предоставление документа о подтверждении исправности геодезических приборов, использованных в проделанных работах. Да и сами геодезисты могут определить инструмент в рабочем состоянии или нет, например:

• перед началом измерений при установлении электронного тахеометра в рабочее положение (горизонтирование, центрирование), при определении коллимационной погрешности или места нуля, и возможности исправления этих отклонений самостоятельно;
• при выполнении традиционных измерительных операций в процессе производства геодезических работ.

Очевидно, что при покупке электронных тахеометров многим геодезистам имеет смысл передавать их на поверку в службы метрологии и стандартизации.  

Поверки и юстировки

Конструкция электронного тахеометра основана на геометрических, математических, и, конечно, физических принципах оптики, механики, электроники. Важными составляющими в этом служат увязка в самой конструкции взаимных положений частей и узлов, которые и подлежат периодической проверке или как говорят геодезисты поверки.

Большинство поверок этих электронно-оптических приборов в части оптико-механических узлов такие же, как и у оптических теодолитов.

Первая такая поверка тахеометра считается так называемая поверка цилиндрического уровня. Суть ее заключается в том, чтобы воздушный пузырек уровня цилиндрической формы при вращении тахеометра вокруг своей оси всегда бы находился в середине его ампулы. Это означает, что корпус прибора будет находиться в отвесном состоянии или как еще говорят совпадать с отвесной линией. Сам механизм проверки состоит из последовательности операций по выведению цилиндрического уровня в среднее положение подъемными винтами трегера. При этом ампула уровня должна быть расположена первый раз вдоль двух винтов, а вращение ими осуществляется в противоположном направлении друг относительно друга. В следующий раз уровень разворачивается перпендикулярно и устанавливается по третьему винту, вращением которого выставляется окончательное положение цилиндрического уровня. Затем для проверки уровень разворачивается на 180 градусов и при исправном состоянии после разворота его отклонение от среднего положения должно составить не более двух делений. При отклонении на большее количество делений он юстируется. Половина отклонения регулируется подъемными, а другая часть, — исправительными винтами.

Поверка круглого уровня

По своей сути пересекается с предыдущей поверкой. Только за приведение вертикальной оси вращения корпуса тахеометра к отвесной линии используются круглые уровни. На практике эти уровни для приведения прибора в отвесное состояние применяются не часто. Но зачастую геодезисты не могут себе позволить, чтобы отдельное устройство было не отъюстировано, поэтому выполняют эту поверку. По исполнению она аналогична такой же поверке в нивелире. С помощью подъемных винтов круглый уровень выводится в центр его конструкции. При повороте прибора уровень должен находиться в том же положении, в центре. При значительном отклонении от него часть смещения устраняется исправительными винтами. Поверка тахеометра повторяется до нужного результата.

В электронных тахеометрах конструктивно присутствуют электронные изображения круглых уровней в форме двух окружностей. Применяя управление датчиком наклона и цилиндрическим уровнем, необходимо наблюдать на экране смещение точки круглого уровня. С помощью шпильки и исправительных винтов круглого уровня он юстируется так, чтобы при любом развороте тахеометра круглая точка уровня находилась всегда в центре экрана.

Поверка места нуля

Заключается в определении отсчета по вертикальному кругу при горизонтальном положении зрительной трубы, когда тахеометр находится в рабочем состоянии (вертикальная ось его вращения отвесна). Это поверка проводится при двух кругах (КП и КЛ) на уровне горизонта инструмента. В принципе она выполняется точно так же как и в теодолитах с той лишь разницей, что все измерения высвечиваются на цифровом экране. Алгебраические вычисления среднеарифметического значения места нуля (МО) должны показать соответствие или несоответствие геометрического условия перпендикулярности осей визирования и вращения зрительной трубы тахеометра. Если значение МО отклоняется более, чем на 20 секунд производится юстировка самостоятельно. При повторении процедуры определения МО и его исправления при недопустимых значениях в течение двух, трех раз лучше всего обратиться в сервисный центр.

Поверка коллимационной ошибки

Электронных тахеометров имеет своей целью определение не совпадения визирной и оптической осей зрительной трубы. При несовпадении этих осей возникает угол, который и принято называть коллимационной ошибкой. Мы знаем, что эта ошибка присутствует в виде какого-то определенного значения. Как правило, геодезическим прибором можно без проблем пользоваться в случае, когда двойная коллимация не более двух СКП при измерениях горизонтального угла. Практическим путем 2с, так обозначают двойную коллимационную ошибку, определяется путем снятия горизонтальных отсчетов при двух положениях кругов (КП и КЛ) и вычисления:

2с=КП+КЛ±180

При пятисекундном электроном тахеометре коллимация должна быть не более десяти секунд. В случае ее превышения этого значения устранение коллимационной погрешности должно производиться, как минимум в сервисном центре. У более современных электронных тахеометров существует опция определения коллимационной ошибки и ввода поправок для исправления. Как правило, значение ошибки коллимации определяется не менее двух раз.

Поверка сетки нитей 

Заключается в определении конструктивного крепления сетки нитей. При этом вертикальная и горизонтальная нити должны быть соответственно вертикальными и горизонтальными. Проверяются эти геометрические условия путем удаленного наведения на характерную точку электронного тахеометра. Вначале в поле зрения трубы на точку наводится вертикальная нить и при перемещении ее сверху вниз микрометренным винтом точного вертикального наведения она должна находиться в биссекторе сетки нитей. Аналогичным образом можно поступать при наведении на точку горизонтальной нитью и перемещения ее справа налево микрометренным винтом точного горизонтального наведения. Эти геометрические условия выполнены при нахождении точки на нитях и в биссекторах сетки нитей. Если происходят смещения точек с сетки нитей, имеет смысл обращаться к проверенным специалистам сервисного центра.

Поверка оптического отвеса тахеометра

Считается ключевой, так как все измерения в геодезии производятся от отвесной линии. Поэтому ось оптического отвеса должна быть отвесной. Для выполнения проверки электронный тахеометр устанавливается в рабочее положение над центром. Имеется в виду, что он горизонтируется и центрируется соответственно при помощи уровней и проверяемого оптического отвеса. При повороте корпуса тахеометра на 180 градусов и наблюдении в окуляр оптического отвеса в нем могут возникнуть разные изображения. Если центр геодезического пункта находится в середине сетки нитей, никаких исправлений оптического отвеса проводить не нужно. Если сетка нитей смещена относительно центра, целесообразно выполнить юстировку. Под крышкой корпуса окуляра отвеса находятся четыре исправительных винта. Одна вторая отклонения корректируется подъемными винтами трегера. Другая половина юстировочными винтами. Исправление смещения, как правило, выполняется парами винтов. Порядок такой: один винт ослабляется, второй затягивается. Так происходит смещение до условной линии, соединяющей другую пару винтов. В таком же порядке ослабления и затягивания сетка нитей перемещается в центр геодезического пункта.

Такая поверка тахеометра повторяется при вращении электронного тахеометра вокруг своей оси необходимо периодически смотреть в окуляр оптического отвеса и наблюдать за тем находится ли центр в поле сетки нитей. Если это произошло, значит, поверка проведена успешно. В случае выявленных отклонений они вновь исправляются с применением юстировочных винтов.

Поверка постоянной поправки дальномера

Проводится с целью проверки ее заводской установки. Как правило, она устанавливается в нулевое положение, то есть она равна нулевому значению. Соответствие постоянной поправки важно для линейных измерений светодальномером тахеометра.

Эту поверку рекомендуется периодически проводить в течение календарного года и, особенно, в тех случаях, когда возникают подозрения в отклонениях измеряемых расстояний. Для этого необходимо заложить на ровной поверхности с расстоянием до 100 метров так называемый линейный базис, состоящий из трех закрепленных в створе точек. Измерения длины между ними можно производить с применением отражателей или в безотражательном режиме. Таких измерений нужно провести не менее десяти при замерах расстояний между крайними точками. И столько же при определении двух других расстояний между соответственно крайними точками и средней точкой между ними, в которой лучше всего и стоит установить тахеометр для измерений. По их результатам определяют средние значения горизонтальных проложений этих трех расстояний. А разность горизонтальных проложений длиной стороны и суммы двух коротких сторон дает величину постоянной поправки дальномера.

После этого необходимо провести такие же измерения и вычисления еще два, три раза. И если постоянная поправка дальномера в каждом из этих вычислений не будет отличаться более, чем на 3 мм, то никаких исправлений и юстировок проводить не нужно. В противоположном случае для исправления значения поправки требуется обратиться в сервисный центр.

Все эти описанные выше поверки электронных тахеометров являются основными из широкого спектра новых приспособлений и узлов в современных совершенствуемых геодезических приборах, которые необходимо периодически поверять.

                Калибровки (Поверки и юстировки)

Пункт меню «Калибровки» расположен на второй из трех страниц диалогового окна «Система меню» (рис. ). Данному пункту соответствует дисплейная кнопка «Калибр», которая активируется функциональной клавишей F1.

После активации дисплейной кнопки «Калибр» на экране дисплея появляется диалоговое окно «Калибровки», состоящее из одной страницы, с которой имеется доступ к трем другим дочерним диалоговым окнам (рис. ).

Рис. – Диалоговое окно «Калибровки»

Предусматривается всего лишь две поверки и, соответственно, юстировки:

Эти поверки состоят в определении величин следующих инструментальных погрешностей:

• Hz-collimation (коллимационная погрешность)

• V-index (место нуля) с одновременной юстировкой электронного уровня

Для выполнения этих операций необходимо выполнить измерения при двух кругах. Измерения можно начинать при любом положении ВК. Система обеспечивает пользователю достаточно прозрачную процедуру выполнения поверок, что позволяет получать надежные значения этих погрешностей прибора.

Все приборы юстируются на заводе перед их отправкой заказчикам, но их юстировки могут меняться с течением времени и при изменении температуры.

Поверки обязательно должны выполняться перед первым использованием прибора, они также должны проводиться перед высокоточными измерениями, после дальних транспортировок оборудования, а также до и после продолжительных периодов работы и при колебаниях температуры более 10°C (18°F).

Для выполнения указанных поверок тахеометр должен быть надежно и устойчиво установлен в таком месте, где прибор был бы защищен от прямых солнечных лучей, чтобы избежать одностороннего его нагрева. Непосредственно перед выполнением поверок тахеометр должен быть тщательно отгоризонтирован по электронному уровню.

    Коллимационная ошибка (погрешность)

Коллимационная ошибка (C) — это отклонение от прямого угла между осью вращения трубы и визирной осью (рис. ).

Комментарий.

В отечественной и российской геодезической литературе вместо термина «ошибка» используется термин «погрешность», указывающий на неизбежный характер данного рода отклонения какой-либо величины от ее идеального или теоретического значения. Термин «ошибка» используется для обозначения грубых промахов в измерениях, чаще со стороны наблюдателя.

Рис. – К понятию «коллимационной погрешности»

Влияние коллимационной погрешности на значение горизонтального угла увеличивается с ростом зенитного расстояния. При наблюдениях на уровне горизонта эта погрешность равна погрешности визирования.

Для выполнения операций по поверке коллимационной погрешности необходимо активировать дисплейную кнопку [F1] с помощью одноименной функциональной кнопкиF1. В результате этого действия на дисплее отображается следующее диалоговое окно (рис. ):

Рис. – Диалоговое окно «Коллимационная ошибка»

Все необходимые для выполнения операции по данной поверке будут описаны ниже.

       Место нуля

Отсчет по вертикальному кругу должен быть равен 90° (100 град) при горизонтальном положении визирной оси. Любое отклонение от этой величины называется местом нуля  (рис. ).

Комментарий.

В отечественной литературе место нуля принято обозначать как .

Рис. – К понятию «места нуля»

При выполнении поверки «Место нуля» электронный уровень юстируется автоматически.

Для выполнения операций по поверке места нуля необходимо активировать дисплейную кнопку [F2] с помощью одноименной функциональной кнопки F2. В результате этого действия на дисплее отображается следующее диалоговое окно (рис. ):

Рис. – Диалоговое окно «Коллимационная ошибка»

Все необходимые для выполнения операции по поверке места нуля (зенита) описаны ниже.

Условия и процедуры, необходимые для определения коллимационной погрешности и места нуля, одни и те же, поэтому далее приводится только одно описание поверок.

Операции:

1. Тщательно отнивелируйте (отгоризонтируйте) инструмент по электронному уровню.

2. Наведите на точку, расположенную приблизительно в 100 м от прибора и не более 5° от горизонтального направления визирной оси (рис. ).

3. Запустите измерения, активировав дисплейную кнопку [ALL].

4. Переведите трубу через зенит и снова выполните измерения на точку.

Для контроля на дисплей выводятся значения отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругу.

5. [ALL]: Запуск измерений

6. На дисплей будет выведено предыдущее и новое значение коллимационной ошибки.

[OK] Запись нового значения.

[ESC] Выход из программы без записи новых значений.

Рис. – Выбор точки визирования для проведения поверки

                                              Просмотр данных калибровки

Назначение: получение информации о значениях коллимационной погрешности и места нуля, записанных в памяти.

Информационное окно «Просмотр данных калибровки» активируется дисплейной кнопкой [F3], расположенной в диалоговом окне «Калибровка», после чего на экране появляется следующее окно (рис. ):

Рис. – Информационное окно «Статистика»

В окне «Просмотр данных калибровки» выдается следующая информация:

1 – значение коллимационной погрешности;

2 – значение места нуля.

       Параметры обмена данными iletism 

Диалоговое окно «Параметры обмена данными» или «Коммуникационные параметры» расположено на второй странице диалогового окна «Система меню» и активируется функциональной клавишей [F2].

Назначение: настройка параметров последовательного интерфейса RS-232 для обмена данными между компьютером и измерительным прибором.

Данное окно состоит из одной страницы и насчитывает 5 параметров (рис. ).

Рис. – Диалоговое окно «Коммуникационные параметры»

Выбор параметров производится клавишами джойстика «вверх-вниз», после чего клавишами джойстика «влево-вправо» выбирается необходимое значение настраиваемого параметра. Завершается выбор нажатием функциональной клавиши, соответствующей дисплейной кнопке с надписью OK. В результате все выбранные значения параметров записываются в память прибора.

В тахеометре Leica TCR405 Ultra по умолчанию приняты следующие стандартные значение параметров протокола RS-232:

19200 Baud, 8 Databit, No Parity, 1 Stopbit, CR/LF.

Возможные значения параметров приведены в нижеследующей таблице.

Параметр	Возможные значения
Скорость передачи	2400 / 4800 / 9600 / 19200 / Topcon / Sokkia [бит в секунду]
Биты данных	7 / 8
Четность	Четность / Нет
Конечная метка	CR / CR/LF
Стоп-биты	1

1. Скорость передачи.

Данный параметр устанавливает скорость передачи при обмене данными в бодах (битах в секунду). Кроме стандартных 4-х скоростей обмена имеется возможность установить параметры обмена, являющиеся стандартными по умолчанию в тахеометрах фирм Topcon и Sokkia.

2. Биты данных.

Устанавливает размер пакета для передачи данных в битах.

— 7 бит: передача данных происходит пакетами по 7 бит. Это значение устанавливается автоматически, если четность задана как «Even” (Четность) или «Odd” (Нечетность);

— 8 бит: передача данных происходит пакетами по 8 бит. Устанавливается автоматически, если четность задана как «None» (Не проверяется).

3. Четность.

Устанавливает наличие или отсутствие в пакете данных бита четности для контроля качества передачи:

— четность (Even): установить проверку на четность;

— нечетность (Odd): установить проверку на нечетность;

— не устанавливать (None): проверка четности не производится (если биты данных установлены в 8).

Бит дополняет число единичных битов данных до нечетности (parity odd), четности (parity even), может не использоваться (parity none),

4. Конечная метка.

Устанавливает формат метки конца блока данных.

Форматы конечной метки:

— CR – возврат каретки;

— CR/LF – возврат каретки, переход на новую строку.

5. Стоп-бит.

Устанавливает значение стопового бита.

Стоповый бит завершает пакет данных. В общем случае возможны три значения стоп-бита. В протоколе обмена тахеометра принято единственное значение стоп-бита без каких-либо вариантов. Это значение равно 1.

Связь тахеометра с компьютером по протоколу RS-232 производится через интерфейсный кабель, поставляемый в комплекте с прибором. Для подключения кабеля на приборе имеется специальный разъем. Назначение контактов разъема интерфейсного кабеля показано на рис.

Рис. – Контакты разъема интерфейсного кабеля: 1 – внешняя батарея; 2 – не подключен (не активный); 3 – GND (Земля); 4 – прием данных TH_RXD; 5 – передача данных TH_TXD. (TH – Theodolite)

Комментарий.

Интерфейс RS-232 был разработан для простого применения, однозначно определяемого по его названию: «Интерфейс между терминальным оборудованием и связным оборудованием с обменом по последовательному двоичному коду».

По структуре это обычный асинхронный последовательный протокол, то есть передающая сторона по очереди выдает в линию 0 и 1, а принимающая отслеживает их и запоминает.

Данные передаются пакетами по одному байту (8 бит).

Вначале передаётся стартовый бит, противоположной полярности состоянию незанятой (idle) линии, после чего передаётся непосредственно кадр полезной информации, от 5 до 8-ми бит.

Увидев стартовый бит, приемник выжидает интервал T1 и считывает первый бит, потом через интервалы T2 считывает остальные информационные биты. Последний бит — стоповый бит (состояние незанятой линии), говорящий о том, что передача завершена. Возможно 1, 1.5, 2 стоповых бита.

В конце байта, перед стоп битом, может передаваться бит четности (parity bit) для контроля качества передачи. Он позволяет выявить ошибку в нечетное число бит (используется, так как наиболее вероятна ошибка в 1 бит).

Коллимационная ошибка