МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ІНСТИТУТ ГЕОДЕЗІЇ
ПІДГОТУВАННЯ
ЦИФРОВОГО НІВЕЛІРА DiNi 22 ДО РОБОТИ
Методичні вказівки
до виконання лабораторної роботи з курсу “Геодезія”
для студентів 2-го курсу геодезичних спеціальностей
базового напрямку 6.0709 “Геодезія, картографія та землевпорядкування”
Затверджено
на засіданні кафедри геодезії
Протокол № від “ ”лютого 2008 р.
Львів • 2008
Підготування цифрового нівеліра DiNi 22 до роботи: Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи з курсу “Геодезія” для студентів 2-го курсу геодезичних спеціальностей базового напрямку 6.0709 “Геодезія, картографія та землевпорядкування”. /Укл.: Літинський С.С., Кіселик О.В. – Львів. Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2008.- 19 с.
Укладачі: Літинський В.О., канд. техн. наук, доц.,
Кіселик О.В., асистент.
Відповідальний за випуск: Мороз О.І., д-р. техн. наук, проф.
Рецензент: Костецька Я. М., д-р техн. наук, проф.
Методичні вказівки „Підготування нівеліра DіNi 22 до роботи” написані згідно із програмою курсу геодезія для виконання лабораторної роботи з вивчення цифрових нівелірів.
У методичних вказівках розглянуто: функції клавіатури на панелі керування нівеліром, функції клавіш що розташовані під дисплеєм нівеліра, електронне та візуальне відлічування рейки, уведення у пам'ять нівеліра візуально визначених перевищень та віддалі, виконання багаторазових вимірювань, виконання нівелювання перевернутою рейкою, виконання перевірки компенсатора, сферичного рівня та основної перевірки нівеліра різними методами, виправлення сітки ниток.
БУДОВА НІВЕЛІРА
На рис. 1 подано загальний вигляд нівеліра.
1. Телескопічний об'єктив з сонцезахисною блендою.
2. Фокусувальний ґвинт.
3. Клавіша увімкнення процесу вимірювання.
4. Безкінечний навідний ґвинт у горизонтальній площині.
5. Кутомірний круг.
6. Гніздо для під’єднання комп’ютера.
7. Підставка нівеліра з підіймальними ґвинтами.
8. Підіймальний ґвинт.
9. Клавіатура.
10. Дисплей.
11. Окуляр з діоптрійним кільцем.
12. Віконце для спостереження сферичного рівня.
13. Віконце для виправлення та спостереження сферичного рівня.
14. Приціл.
Клавіатура панелі керування нівеліром
Клавішами, що розташовані у нижньому рядку під дисплеєм (підписи їхніх дій розташовані над цими клавішами) вмикають прилад, якщо потрібно, то підсвітлюють дисплей та установлюють його контрастність, а також починають процес вимірювання (рис. 2).
Клавіші, що розташовані праворуч дисплею (підписи їхніх дій також розташовані над цими клавішами) використовують для виконання додаткових функцій, після завершення яких прилад повертається до попередньо вибраної програми спостережень. Якщо певні функції тепер не можуть бути виконані, то натиснення на клавіші іґнорується.
Знакові та цифрові клавіші (підписи їхніх дій розташовані на цих клавішах) активні тільки під час уведення даних. У цьому випадку інші дії неможливі.
Дії, що виконуються після натиснення кнопок на панелі керування,
що зображені на рис. 2, подано нижче.
ON/OFF увімкнення / вимкнення приладу;
☼ підсвічування дисплею;
контраст дисплею;
DIST вимірювання тільки віддалі;
MEAS увімкнення процесу вимірювань;
MENU виклик головного меню;
INFO виклик на дисплей основних параметрів приладу;
DISP гортання чи вибір даних викликаних на дисплей;
PNr введення власного / наступного номера точки;
REM введення коду точки і додаткової інформації;
EDIT виклик редактора керування даними у пам’яті;
RPT багаторазові вимірювання;
INV перемикання для нівелювання перевернутими рейками;
ІNР ручне уведення у пам'ять приладу візуальних відліків рейки;
0….9 уведення цифр;
+/- уведення знаків плюс / мінус;
, десяткова кома;
▼▲ напрямок переходу до підпрограм на дисплеї;
( увімкнення процесу вимірювання (з правого боку нівеліра).
Клавішами, що розташовані безпосередньо під дисплеєм можна підтверджувати чи змінювати функції, які висвітлюються на дисплеї. На дисплеї, рис. 2, зображені три таких
Line
IntM
SOut
функції, які можна активізувати натисканням кнопок під ними. У
таблиці 1 подамо опис цих та інших функцій, які висвітлюватимуться на дисплеї.
Таблиця 1
Line
Початок чи продовження нівелірного ходу
IntM
Вимірювання на проміжну точку (площове нівелювання)
SOut
Розмічувальні роботи
RPT
Повторення одного чи всіх вимірювань на станції
ESC
Вихід із функції, вихід із підменю
LEnd
Прив’язування чи переривання нівелірного ходу
↑
Вибирання попереднього рядка у меню чи у пам’яті / проєкті
↓
Вибирання наступного рядка у меню чи у пам’яті / проєкті
←
Стирання символу ліворуч
↑↓
Зміна установки
MOD
Зміна вибраного значення
YES
Приймання запиту
NO
Відмова запиту
o.k.
Підтвердження повідомлення
old
Збереження попереднього значення
Продовження таблиці 1.
new
Прийняття нового значення
Text
Уведення додаткової інформації
Date
Перенесення дати у додаткову інформацію
Time
Перенесення часу у додаткову інформацію
HD
Безпосереднє уведення віддалі виміряної візуально
DR
Вимірювання віддалей уведенням візуальних відліків віддалемірних ниток
Disp
Перегляд даних, що знаходяться у пам’яті / проєкті
Del
Стирання даних із пам’яті / проєкту
Edit
Редагування пам’яті / проєкту
Inp
Уведення рядків з даними у пам’ять / проєкт
?
Виклик функції пошуку
?PNo
Пошук у пам’яті / проєкті за номером точки
?LNo
Пошук у пам’яті / проєкті за номером ходу
?Adr
Пошук у пам’яті / проєкті за адресою
?Cod
Пошук у пам’яті / проєкті за кодом точки
?↓
Продовження пошуку за переліченими критеріями
all
Вибір усіх рядків у пам’яті / проєкті
Adr1
Вибір першого рядка / адреси у проєкті
IAdr
Вибір останнього рядка / адреси у проєкті
iPNo
Перемикання на уведення індивідуального номера точки
cPNo
Перемикання на уведення послідовного номера точки
R-IS
Реєстрація стану приладу
→Hz
Установлення відлічування напряму проти ходу годинникової стрілки
NUM
Перемикання на уведення цифр
abc
Перемикання на уведення маленьких букв
ABC
Перемикання на уведення великих букв
ВІДЛІЧУВАННЯ РЕЙКИ
Електронне відлічування рейки.
sR 0.0000
Point
R 1.4321
HD
24.93
P: 2967
Line
ІntМ
SОut
Rpt
Рис. 3. Електронний відлік рейки
Спрямовують зорову трубу на рейку і фокусувальним ґвинтом установлюють чітке зображення штрих-кодового боку рейки, рис. 5. Вмикають нівелір клавішею під ON/OFF. Натискають клавішу під MEAS, або клавішу ( на правій панелі приладу. На дисплеї, для одноразового відліку, приблизно через 2 секунди, відобразиться рис.3. Тут sR – середня квадратична похибка відліку рейки, R – відлік рейки, HD – горизонтальна віддаль до рейки і P:2967 – номер точки спостереження.
Якщо освітлення рейки недостатнє, то час одноразового відлічування рейки може збільшитися у декілька разів.
Якщо освітлення рейки недостатнє для зчитування зображення рейки, або зображення рейки нечітке, або у полі зору нівеліра є перешкода, або рейка розташована не прямовисно, то на дисплеї відобразиться повідомлення про помилку „Error 322” або „Error 323” і назва помилки, наприклад, Rod not readable – рейку прочитати неможливо.
Distance
HD
24.93
ESC
Рис. 4. Електронний відлік віддалі
Якщо необхідно виміряти тільки віддаль до рейки, то замість клавіші MEAS натискають клавішу DIST.
На дисплеї, через 2 секунди, відобразиться рис. 4.
Тут, HD – горизонтальна віддаль до рейки.
Увага! Відлік рейки та віддаль до неї отримаємо у таких одиницях, які установлені у 5 SET INSTR.PARAM меню нівеліра.
Візуальні вимірювання.
У деяких випадках, для визначення перевищення чи віддалі, необхідно відлічувати рейку візуально з шашкового боку рейки, рис. 6. Для цього спрямовують нівелір на рейку і, як описано вище, установлюють фокусувальним ґвинтом чітке її зображення, а діоптрійним кільцем чітке зображення сітки ниток. Відлічують рейку, як звичайно, з точністю до 1 міліметра. Слід зауважити, що візуальний відлік менш точний ніж цифровий (електронний).
Уведення візуального відліку чи візуально визначеної віддалі у пам'ять нівеліра.
Input horiz. reading
R
=
1.318
m
ESC
←
o.k.
Рис. 7. Уведення візуального відліку
Якщо відлік необхідно увести в пам’ять приладу, то вмикають нівелір і натискають клавішу INP на панелі приладу. На дисплеї відобразиться попередньо уведений відлік, наприклад, рис. 7, або
R
=
0.000
m
.
Клавішею під стрілкою ( стирають попередні дані, а для установлення потрібного відліку використовують цифри на клавіатурі. Наприклад, увели відлік R=1.318 м (рис.7).
Клавішею під o.k. підтверджують уведення цього відліку.
Input distance
HD =
23.60
m
ЕSC
DR
←
о.k.
Рис. 8. Уведення візуальної віддалі
Після уведення відліку рейки і натискання клавіші o.k. на екрані відобразиться рис. 8 або рис. 10.
Для уведення візуально виміряної віддалі потрібно установити, натисканням клавіші під DR, рис. 8. і увести HD аналогічно до відліку рейки. Виміряну нитковим віддалеміром віддаль HD = 23.6 м. потрібно уводити з двома знаками після коми, так як це показано на рис. 8.
Point
R 1.3180
HD
23.60
P: 2969
Line
ІntМ
Sout
Rpt
Рис. 9 Уведені візуальні величини
Після уведення відліку рейки і віддалі натискають клавішу під o.k. На дисплеї відобразиться підтвердження, рис. 9, які величини: R=1,318 – відлік рейки і HD = 23,60 – віддаль до рейки, записані в пам’яті нівеліра. Крім цього, подається номер записаних у пам’яті величин, наприклад, P: 2969.
Input stadia reading
DRl =
1.200
m
ЕSC
DR
←
о.k.
Рис. 10. Уведення меншого відліку
Якщо віддаль до рейки визначають за відліками віддалемірних ниток, то після уведення відліку рейки визначеного середньою ниткою (рис.7) потрібно, якщо є рис. 8, установити натисканням клавіші під HD рис. 10. Input stadia reading DRl – уведіть менший відлік віддалемірної нитки. Якщо ж ми помилково увели більший відлік, наприклад, DRl = 1.436, то після натискання клавіші під o.k., на екрані відобразиться, рис. 11. Input lower stadia reading – уведіть нижній (менший) відлік.
Input lower
stadia reading
ЕSC
Рис. 11. Повідомлення про необхідність уведення меншого, замість більшого, відліку
Натиснувши клавішу під ЕSC установлюємо правильний, менший, відлік, наприклад, DRl = 1.200. Натискаємо клавішу під о.k. На екрані відобразиться рис. 12. Тепер уводимо більший віддалемірний відлік, наприклад, DRu =1.436 і натискаємо знову клавішу під о.k. На екрані відобразиться рис. 13. Це середній відлік рейки і віддаль, які записані у пам'яті нівеліра.
Point
R 1,318
HD
23,60
P: 2969
Line
ІntМ
Sout
Rpt
Рис. 13. Підтвердження уведених величин
Натиснувши клавішу під Line на екрані
відобразиться рис. 14, або рис. 15.
Про можливості функцій, які показані на рис. 14 і
рис. 15 описано у методичних вказівках з прокладання нівелірних ходів.
Input stadia reading
DRu =
1.436
m
ЕSC
DR
←
о.k.
Рис. 12. Уведення більшого відліку
cont. line of iMem
new line
ESC
Рис. 15. Продовження записаного у пам’яті нівеліра або початок нового ходу
cont. line of i Mem
continue line
new line
ESC
Рис. 14. Продовження записаного у пам’яті нівеліра, чи перерваного, чи початок нового ходу
.
Натискаємо клавішу під ЕSC і переходимо до початку вимірювань.
Багаторазові електронні вимірювання
Багаторазові вимірювання (nM), зазвичай, виконують тоді, коли необхідно отримати підвищену точність вимірювань.
↑ 1 number of meas 1
2 max StdDev 0.00000
ESC
↑
MOD
Рис. 16. Багаторазові вимірювання
Якщо увімкнено нівелір, то натискають клавішу RPT (рис. 2). На екрані відобразиться підменю, рис. 16.
Тут можна задавати: У рядку 1 – кількість відлічувань рейки (nM); в поданому прикладі nM=1.
Number of readings
nM =
5
ЕSC
←
о.k.
Рис. 17. Установлення кількості вимірювань
У рядку 2 – максимальне стандартне відхилення (mR) обчислене за отриманими відліками рейки; в поданому прикладі mR = 0,00000.
Для зміни значення параметра клавішею під стрілкою ↑ вибирають цей параметр, він буде затемнений (рис.16) і натискаємо клавішу під MOD. Якщо змінюємо кількість відлічувань, то на дисплеї відобразиться рис. 17. Для зміни кількості вимірювань клавішею під стрілкою ← стираємо попереднє число і клавішами клавіатури установлюємо вибрану (у прикладі – 5) кількість вимірювань. Можна установити мінімальну 1, а максимальну 10 кількість вимірювань. Якщо, випадково, установити 0 або більшу ніж 10 кількість вимірювань, то кількість вимірювань автоматично установиться такою, яка була до зміни параметра.
Inp max Std. Deviation
mR =
0.00000
m
ЕSC
←
о.k.
Рис. 18. Установлення величини середньої квадратичної похибки
Для зміни значення стандартного відхилення вибираємо цей параметр і натиснувши клавішу під MOD, якщо потрібно, змінюємо його. На екрані відобразиться рис. 18.
Клавішею під стрілкою ← стирають попереднє число і клавішами клавіатури установлюють вибрану величину максимального відхилення. Можна установити мінімальну величину mR = 0,00001 м, а максимальну 0,01 м. Якщо установити більшу ніж 0.01 м величину, то після натискання клавіші під о.k., відобразиться попередньо уведене значення mR.
sR 0.00003
Point
R 1.5452
HD
24.93
P: 2967
Line
ІntМ
Sout
Rpt
Рис. 19. Результати вимірювань
Установити кількість вимірювань nМ = 1 і 2 можливо тільки для mR= 0.00000. Тоді виконуватиметься одне або два вимірювання, відповідно. Якщо nМ = 1 і mR= 0.00000, то після виконання вимірювань відобразиться рис. 19 без рядка sR. Якщо nМ = 2 і mR= 0.00000, то після виконання вимірювань відобразиться рис. 19.На рис. 19: R – середній, із двох вимірювань, відлік sR – його середня квадратична похибка.
Якщо nМ > 1; mR = 0.00000, виконуються всі n вимірювань.
Std. Deviation too big
0.00003 > 0.00001
Abort measurement?
NO
YES
Рис. 20. Повідомлення про недопустиму величину середньої квадратичної похибки
Якщо nМ > 2; mR > 0,00001 виконується задана кількість вимірювань і на дисплеї відобразиться середнє значення із заданої кількості вимірювань і середня квадратична похибка цього відліку, рис. 19.
Якщо задано nМ > 2 і отримана середня квадратична похибка відліку більша від заданої, наприклад, mR > 0,00001, то на дисплеї відобразиться реальна середня квадратична похибка отриманого відліку і запитання – скасувати ці вимірювання YES (так), або NO – ні, не скасовувати, рис. 20.
Якщо nМ ≥ 2, і виконуватиметься 3 і більше повторних вимірювання, то середні значення відліків рейки, віддалі до рейки, стандартні відхилення висвітлюватимуться на дисплеї після кожного наступного вимірювання починаючи з третього вимірювання.
Коли бажане стандартне відхилення одержано, процес вимірювання можна зупинити функціональною клавішею, розташованою під написом на дисплеї ESC. Необхідно врахувати вібрацію приладу в процесі натискання цієї клавіші, тому останній відлік може бути помилковим.
Якщо стандартне відхилення було задане і кількість відлічувань більша трьох, то буде виконано щонайменше три вимірювання, які задовольнять задане стандартне відхилення. Тобто, усі відліки можуть не виконуватися.
Наприклад, задано mR = 0,00005 і кількість відлічувань nМ = 10. Якщо умови спостережень сприятливі, то уже після трьох вимірювань на дисплеї може висвітлитися рис. 21. Тут Number: 8 – вказано, що кількість вимірювань (рахунок йде від десяти) дорівнює 3. І,
sR 0.00002
Point
R 1.5452
Number: 8
HD
24.93
P: 3001
ESC
Рис. 21. Результати трьох вимірювань із заданих десяти
Measurement repeated
recording
ESC
Рис. 23. Повідомлення про повторні вимірювання
остаточно, на дисплеї відобразиться рис.22.
Якщо ми хочемо повторити вимірювання, то натиснувши клавішу під Rpt на дисплеї відобразиться повідомлення про запис повторних вимірювань, рис. 23. Тоді натиснувши клавішу MEAS виконуватимуться повторні вимірювання.
sR 0.00002
Point
R 1.5452
HD
24.93
P: 3001
Line
ІntМ
Sout
Rpt
Рис. 22. Остаточні результати вимірювань
Вимірювання на перевернуту рейку.
inverted rod
to be set ?
NO
YES
Рис. 24. Запитання про встановлення перевернутої рейки
У підземних роботах і будівництві, часто необхідно виконувати вимірювання відлічуючи рейку перевернену вверх нулем. Якщо виконуються точні роботи, то на рейці треба установити додатковий, перевернений рівень.
normal rod
to be set ?
NO
YES
Рис. 25. Запитання про встановлення прямої рейки
Якщо попередні вимірювання виконували нормально встановленими рейками, а необхідно виконувати нівелювання перевернутими рейками, то клавішею INV на клавіатурі, рис. 2, викликають програму "Вимірювання перевернутою рейкою". На дисплеї, рис. 24, відобразиться запитання (inverted rod to be set? – встановити перевернуту рейку?), яке підтверджують клавішею під написом на табло YES, або заперечують – NO.
Якщо попередні вимірювання виконували перевернутими рейками, то на дисплеї відобразиться, рис. 25.
Inverted rod
Point ↓
meaasurement
→MEAS
P: 3001
Line
ІntМ
Sout
Рис. 26. Вимірювання переверненими рейками
Normal rod
Point ↓
meaasurement
→MEAS
P: 3001
Line
ІntМ
Sout
Рис. 27. Вимірювання прямими рейками
Натиснувши клавішу під YES на дисплеї відобразиться відповідно до рис. 24 і 25, рис. 26, або рис. 27 і прилад перейде до початку вимірювань.
Натиснувши клавішу MEAS, на дисплеї відобразиться рисунок аналогічний до рис. 21 або 22, з тією відмінністю, що біля відліку рейки R стоятиме знак – (мінус).
УСТАНОВЛЕННЯ ПРИЛАДУ В РОБОЧЕ ПОЛОЖЕННЯ
Установлення приладу на штатив
Ніжки 1 штатива, рис. 28, необхідно встановити на зручну для спостереження висоту і скріпити ґвинтами 2. Підставку нівеліра 5 прикріпити до головки 3 штатива за допомогою скріплювального (станового) ґвинта 7. Підіймальні ґвинти підставки нівеліра установити в середнє положення.
Нівелювання приладу.
Бульбашку сферичного рівня, яку видно у віконці 4 передньої панелі приладу установлюють, приблизно, на середину за допомогою ніжок штатива.
Точне нівелювання приладу.
Точне установлення бульбашки сферичного рівня на середину виконують підіймальними ґвинтами 8 підставки 7 (рис. 1).
Установлення зорової труби для спостережень.
Чітке зображення сітки ниток установлюють за допомогою діоптрійного кільця окуляра 11, рис. 1. Для цього необхідно спрямувати зорову трубу на світлий, однаково забарвлений, фон.
Чітке зображення рейки установлюють за допомогою фокусувального ґвинта 2, рис. 1.
Увага! Уникайте потрапляння в очі прямого сонячного світла або потужного джерела світла.
Виключення паралаксу сітки ниток зорової труби.
Якщо після спрямування труби на спостережуваний предмет легко порухати головою перед окуляром, то в полі зору труби не має спостерігатись відносного руху між сіткою ниток і поділками рейки (паралакс). Якщо спостерігається паралакс, необхідно ще раз перевірити чіткість зображення сітки ниток та рейки.
ПЕРЕВІРКА НІВЕЛІРА
Перевірка функціонування компенсатора.
Установивши бульбашку сферичного рівня на середину вмикають нівелір клавішею ON/OFF. Повільно обертають прилад навколо вертикальної осі на 360(. Якщо під час обертання немає звукового сиґналу і напису на дисплеї !!Comp!!, то візирний промінь автоматично установився горизонтально в межах дії компенсатора (15(.
У нівелірів з компенсаторами діапазон роботи компенсатора має бути не менше 15’.
Межі компенсації нівеліра визначають для дослідження симетричності компенсації відносно прямовисного положення в різні боки. Може бути таке його положення, що в одному із напрямів межі компенсації співрозмірні із ціною поділки сферичного рівня. Якщо сферичний рівень не точно установити на середину, то компенсатор може не працювати.
Розглянемо спосіб визначення меж компенсації за допомогою підіймальних ґвинтів підставки нівеліра. Нівелір установлюють, на віддалі приблизно 40 м від рейки, так, щоби один з підіймальних ґвинтів підставки розташовувався у створі з рейкою. Вимірюють віддаль від нівеліра до рейки – d. Нахиляють цим підіймальним ґвинтом нівелір поки перестане працювати компенсатор. Це буде видно з різкої зміни відліків рейки. Відлічують рейку – b1. Позначають один із зубців на головці цього підіймального ґвинта і напроти нього установлюють відліковий пристрій, наприклад, зігнений дротик, притиснений пружинистою пластиною до головки штатива. Обертають підіймальний ґвинт підставки у цьому ж напрямі на один оберт і знову відлічують рейку – b2. Рахують загальну кількість зубців n на головці підіймального ґвинта і обчислюють ціну поділки одного зубця ((
,
тут ρ' = 3438'.
Далі установлюють нівелір, за допомогою сферичного рівня, у робоче положення. Обертають згаданий підіймальний ґвинт на один зубець, відносно відлікового пристрою, відлічують рейку і записують цей відлік. Обертають цей же підіймальний ґвинт ще на один зубець і знову, відлічивши рейку, записують цей відлік. Відліки можуть відрізнятися у межах точності відлічування. Так поступають поки суттєво зміниться відлік. Тоді рахують кількість зубців m, на які обернули підіймальний ґвинт.
Помноживши кількість зубців на яку обернули підіймальний ґвинт, на ціну поділки одного зубця отримують кут межі компенсації компенсатора Δ у поздовжньому напрямі в один бік від прямовисно розташованої візирної осі, наприклад, об’єктив вниз, за формулою
.
Установлюють бульбашку рівня знову на середину і обертають кожен раз згаданий підіймальний ґвинт на один зубець у протилежний бік відлічуючи кожен раз рейку. Аналогічно обчислюють кут межі компенсації у поздовжньому напрямі у протилежний бік, від прямовисно розташованої вертикальної осі нівеліра, наприклад, об’єктив уверх.
Знову установлюють бульбашку рівня на середину і обертають підіймальні ґвинти, що розташовані перпендикулярно до лінії нівелір-рейка, почергово, один ґвинт в один бік, а другий ґвинт у протилежний бік, так, щоб нівелір нахилявся у той же бік кожен раз, на один зубець. Кожен раз відлічують рейку і записують цей відлік. Помноживши сумарну (із двох ґвинтів) кількість зубців на їхню ціну поділки отримують межі дії компенсатора, наприклад, ліворуч від прямовисно розташованої осі. Аналогічно визначають межі компенсації у другий бік. Ціну поділки зубця усіх ґвинтів приймають однаковою.
Наприклад. Віддаль від нівеліра до рейки d=39,5 м, відлік рейки після припинення роботи компенсатора, b1 = 1108 мм. Після продовження обертання підіймального ґвинта у цьому ж напрямі на один оберт відлік рейки b2 = 0100 мм. Кількість зубців на головці підіймального ґвинта у нівелірі n=44. Отже ціна поділки одного зубця підіймального ґвинта підставки
.
Кількість зубців, на які потрібно обернути ґвинт для того щоб перестав працювати компенсатор в одному із напрямів m = 8. Тоді
.
Висновок – межі роботи компенсатора у визначуваному напрямі – 16'.
Перевірка сферичного рівня
Вісь сферичного рівня має бути паралельною до вертикальної осі обертання нівеліра.
Установлюють бульбашку сферичного рівня 13, підіймальними ґвинтами 8 підставки, на середину, рис. 1.
Обертають прилад навколо вертикальної осі на 180°, бульбашка не має відхилятися від середини більше ніж на 0.3 поділки.
Виправлення рівня.
Якщо зміщення бульбашки сферичного рівня від середини перевищує допуск, то необхідно зняти захисний ковпак 13, рис. 1, і виправними ґвинтами рівня перемістити бульбашку до середини на половину відхилення. Перевірку повторюють.
Увага!
Виконавши перевірку необхідно закріпити захисний ковпак сферичного рівня.
Перевірка візирного променя (основна перевірка нівеліра)
Увімкнувши нівелір клавішею під ON/OFF натискають клавішу MENU. На екрані відобразиться три із п’яти пунктів головного меню, рис. 29. В головному меню вибирають програму 2 ADJUSTMENT.
Увага!
Перед тим як виконувати перевірку, у головному меню 5 SET INSTR.PARAM, необхідно встановити одиниці вимірювання, тобто метри – m.
Клавішею під написом YES на табло підтверджують намір вибрати цей пункт головного меню.
1 INPUT
( 2 ADJUSTMENT
3 DATA TRANSFER
ESC
(
(
YES
4 SET REC. PARAM.
5 SET INSTR. PARAM.
Рис. 29. Пункти головного меню
На дисплеї, рис. 30, відобразиться попередньо визначене значення негоризонтальності візирного променя, наприклад с_: 0.7, а також повідомлення про те, що під час визначення цього значення кривина Землі CURV і рефракція REEF враховувалися (ON) або не враховувалися (OFF).
Adjustment c_: 0.7″
CURV: ON REFR: ON
ESC
o.k
Рис. 30. Записане значення негоризонтальності візирної осі
Натиснувши клавішу під o.k на дисплеї відобразиться повідомлення, рис. 31, про те, що після виконання перевірки неможливо буде продовжити перерваний нівелірний хід. Можна тепер не виконувати основну перевірку нівеліра. Тоді натискаємо клавішу під ESC і повертаємось до попередньої вибраної програми. У подальших вимірюваннях буде враховуватися величина негоризонтальності візирної осі та що була, наприклад, с_: 0.7. Якщо ж все таки будемо виконувати перевірку, то натискаємо клавішу під o.k.
After an adjustment
line continuation
is impossible !
ESC
o.k
Рис. 31. Попередження про неможливість продовження перерваного ходу.
На дисплеї відобразяться три із чотирьох заданих у пам’яті приладу методи виконання основної перевірки, рис. 32.
Перед початком будь-якої перевірки нівелір має адаптуватись до температури довкілля і бути захищений від сонячних променів.
4 Japanese method
1 Förstner method
2 Näbauer method
ESC
(
(
YES
3 Kukkamäki method
Рис. 32. Методи виконання основної перевірки
Після вибору методу, яким буде виконана головна перевірка нівеліра і активізації функції врахування ON, можна змінити встановлені коефіцієнти рефракції і кривини Землі. Зміна цих параметрів є ефективною лише тоді, якщо їх увести до початку виконання головної перевірки нівеліра. В цьому випадку ці параметри будуть враховані у виправленому промені візування.
Якщо необхідно виконувати нівелювання з різною довжиною плеч, то у відліки рейки потрібно уводити поправку за кривину Землі.
Розглянемо детально один із методів перевірки, наприклад, метод Näbauer.
Näbauer method.
У цьому методі 2, рис. 33, віддаль, що дорівнює приблизно 45 м, поділяють на три 15 м відрізки. Рейки установлюють на кінцях середнього 15 м відрізка, а нівелір по черзі на кінцях 45 м відрізка. Вимірювання виконують на обидві рейки з обох станцій.
Зазвичай, основну перевірку виконують з підвищеною точністю відлічування. Для цього установлюють багаторазове відлічування рейки (див. розділ „Багаторазові відлічування”).
Далі, як описано вище, викликають методи виконання основної перевірки. Вибираємо Näbauer method і клавішею під YES підтверджують намір виконувати перевірку цим методом.
↓ 1 CURVAT. CORR ON
2 REFRACT. CORR ON
ESC
↓
MOD
Рис. 34. Запит про врахування кривини Землі і рефракції
На екрані відобразиться рис. 34. Це повідомлення про те, що під час перевірки кривина Землі і рефракція будуть враховуватися ON. Клавішею під MOD можна встановити режими ON (враховувати), або OFF (не враховувати) кривину Землі чи рефракцію. Встановивши потрібний режим натискаємо клавішу під ESC.
…...
..
ADJUST A1
1
A
В
2
ESC
Рис. 35. Схема спостережень
На дисплеї відобразиться схема, рис. 35, розташування нівеліра і рейок, номер станції установлення нівеліра 1, назви рейок А, В, наступна станція 2 установлення нівеліра та позначення, яку рейку необхідно зараз відлічувати.
У прикладі, крапками, від зображення нівеліра до зображення рейки показано, яку рейку необхідно відлічувати (зі станції 1 – ближню рейку А). Це ж указано у верхньому правому куті дисплею ADJUST А1.
HD = 34.5
Dist. Range exceeded!
12.4……18.3
ESC
Рис. 36. Попередження про неправильний вибір рейки
Std. deviation too big
0.00002 > 0.00001
Abort measurement?
NO
(
YES
Рис. 37. Повідомлення про недопустиму величину середньої квадратичної похибки
Спрямовуємо нівелір на вказану рейку і установлюємо чітке зображення сітки ниток та рейки. Вмикаємо процес вимірювань натисканням клавіші MEAS, або клавіші ( на правій панелі приладу.
Якщо ми випадково спрямували нівелір на дальню рейку, то нівелір сприйме її, як ближню, і відлічить її, але після наведення на ближню рейку на дисплеї появиться повідомлення, рис. 36, тільки з іншими цифрами, про те, що віддаль до рейки має бути приблизно у два рази більшою ніж до першої рейки, яку нівелір прийняв, як ближню.
Тепер треба почати вимірювання ще раз, спрямувавши нівелір на ближню рейку.
Якщо середня квадратична похибка, наприклад, 0,00002 отриманого відліку більша від заданої, наприклад, 0,00001, то на дисплеї відобразиться повідомлення про це (рис. 37) і запитання чи „Скасувати виміри?” Можна не скасовувати NO або скасувати YES результати вимірювань залежно від того чи задовольняє така точність вимірювань. Якщо YES, то відобразиться рис. 35 і вимірювання повторюють. Якщо NO – на дисплеї відобразяться схема подальших спостережень, рис. 38.
………
ADJUST В1
1
A
В
2
ESC
Рис. 38. Схема спостережень
Якщо ж середня квадратична похибка відлічування рейки не задана, або менша від заданої, то результати вимірювань на рейки відображаються відразу, незалежно від їхньої точності.
На рис. 38 показано, що з тієї ж станції 1, тепер необхідно спостерігати рейку В. Про це вказують крапки від нівеліра до рейки В та напис ADJUST В1.
Якщо ми випадково спрямували нівелір знову на ближню рейку, то на дисплеї появиться таке повідомлення як на, рис. 36, тільки з іншими числами про те, що віддаль до рейки має бути інша, - більша.
Спрямовуємо нівелір на дальню рейку В, установлюємо чітке зображення рейки і знову розпочинаємо процес вимірювань натисканням клавіші MEAS або клавіші ( на правій панелі приладу.
sR 0.00001
ADJUST В2
R 1.9267
D
29.67
ESC
Рис. 39. Результати вимірювань на рейку В
Якщо ж знову середня квадратична похибка, наприклад, 0,00002, отриманого відліку більша від заданої, наприклад, 0,00001, то на дисплеї відобразиться таке ж повідомлення, як на рис. 37. А також запитання чи „Скасувати виміри?”.
Можна також не скасовувати NO або скасувати YES результати вимірювань залежно від того чи задовольняє така точність.
Якщо YES, то відобразиться рис. 38 і вимірювання повторюють. Якщо NO – на дисплеї, рис. 39, відобразяться результати вимірювань на рейку В. Тут, sR 0.00001 – середня квадратична похибка отриманого відліку, R 1.9267 – середній відлік рейки, HD 29.67 – горизонтальна віддаль до рейки.
ADJUST В1
ADJUST В2
R 1.9267
HD
29.67
ESC
Рис. 40. Нагадування про результати вимірювань зі станції 1.
ADJUST В2 – означає, що подальші вимірювання необхідно виконувати вже зі станції 2 на рейку В.
………
ADJUST А2
1
A
В
2
ESC
Рис. 42. Схема спостережень
…
ADJUST В2
1
A
В
2
ESC
Рис. 41. Схема спостережень
Вимикаємо нівелір і переходимо на станцію 2, рис. 33. Установлюємо прилад в робоче положення і спрямовуємо трубу на ближню рейку. Установлюємо чітке зображення рейки і вмикаємо нівелір. На дисплеї відобразиться, рис. 40. Це повідомлення про вже отримані відліки зі станції 1 на рейку В – ADJUST В1 і у верхньому правому куті вказівка, ADJUST В2, про те, що наступне спостереження необхідно виконувати зі станції 2 на ближню рейку В.
Натиснувши клавішу під ESC на дисплеї відобразиться схема, рис.41, подальших спостережень. Тут вказано, що зі станції 2 потрібно спостерігати ближню рейку В.
Знову натискаємо клавішу MEAS, або клавішу ( на правій панелі приладу.
Якщо ми випадково спрямували нівелір на дальню рейку, то на дисплеї відобразиться таке повідомлення як на, рис. 36, тільки з іншими числами про те що віддаль до рейки має бути інша, - менша.
Спрямовуємо нівелір на ближню рейку і вмикаємо процес вимірювань. Якщо ж знову середня квадратична похибка отриманого відліку, наприклад, 0,00002 більша від заданої 0,00001, то на дисплеї відобразиться, рис. 36. А також запитання чи „Скасувати виміри?” Можна не скасовувати NO або скасувати YES результати вимірювань залежно від того чи задовольняє така точність вимірювань. Якщо YES, то вимірювання повторюють.
Якщо NO – на дисплеї відобразяться схема, рис. 42, подальших спостережень. Тут показано, що з тієї ж станції 2, тепер необхідно спостерігати дальню рейку А.
Спрямовуємо нівелір на дальню рейку А і натискаємо клавішу MEAS або клавішу ( на правій панелі приладу.
Якщо, випадково, замість на далеку рейку нівелір спрямували знову на ближню рейку, то на дисплеї відобразиться таке ж попередження як на, рис. 36, тільки з іншими числами.
ΔC_: -2.1”
RPT
o.k.
Рис. 43. Визначена величина негоризонтальності візирної осі
Спрямувавши нівелір на потрібну рейку натискаємо клавішу під ESC, а тоді клавішу MEAS або клавішу ( на правій панелі приладу. На дисплеї, рис. 43, відобразиться нова поправка за нахил лінії візування, яка обчислюється автоматично і порівнюється з допустимою величиною.
Collimation error
out of tolerance
Repeat or service
ESC
Рис. 44. Повідомлення про недопустиму величину С
Якщо ця величина перевищує допуск, з`являється відповідне повідомлення про помилку (рис.44), що величина негоризонтальності візирної осі помилкова (дуже велика) і тому треба нівелір віддати у ремонт. Натиснувши клавішу під ESC, на дисплеї відобразиться, наприклад, отримана, помилкова величина негоризонтальності візирної осі, рис. 45. Натиснувши клавішу під RPT знову розпочинаємо виконувати перевірку спочатку.
ΔC_: -102.1”
RPT
o.k.
Рис. 45. Визначена, помилкова вели- чина негоризонтальності візирної осі
На рис. 43 – ΔC_: -2.1”, нове значення негоризонтальності візирної лінії. Отримавши результат перевірки (рис. 43) на дисплей можна викликати інформацію про абсолютне значення нахилу лінії візування С_: натисканням клавіші DISP. На екрані відобразиться рис. 46.
old new
C_: 0.8" -2.1"
ESC
old
Inp
new
Рис. 46. Повідомлення про нове і старе значення негоризонтальності візирної осі
Input C_
0.8
ЕSC
←
о.k.
Рис. 47. Повідомлення про можли- вість уведення нового значення С
Клавішею під old підтверджуємо намір залишити старе значення, тобто те, що було раніше. Клавішею під new підтверджуємо намір запам’ятати нове значення, якщо воно в межах допуску.
Натиснувши клавішу під Inp на дисплеї відобразиться рис. 47. Тепер клавішею під стрілкою можна стерти старе 0.8 значення і клавіатурою ввести нову величину 2.1, одержану з повторних вимірювань.
Якщо ми погоджуємось із визначеною новою величиною негоризонтальності, то натискаємо клавішу під o.k. ще на рис. 43, або на рис. 47.
Adjugt horiz. Line
R = 1.343
at vod A
ESC
Рис. 48. Відлік рейки для установлення на шашковому боці
У обох випадках відобразиться рис. 48 з відліком у якому врахована нова величина С. Тут R = 1.343 – відлік на далеку рейку А, який необхідно встановити, на шашковому боці рейки, переміщенням сітки ниток, для того, щоби оптичний відлік рейки відповідав електронному із урахуванням нового кута ΔC.
Як установити цей відлік див. дальше розділ «Виправлення положення оптичної лінії візування»
Абсолютне значення нахилу лінії візування С_ має становити декілька секунд і бути сталим за однакових зовнішніх умов. Тому рекомендується через однакові, короткі проміжки часу (наприклад, 5 днів) виконувати перевірку нахилу лінії візування, для того щоб встановити робочий діапазон зміни величини С_.
1 Förstner method
У цьому методі дві рейки установлюють на кінцях відрізка, що дорівнює приблизно 45 м. Цей відрізок поділяють на три проміжки, приблизно, через 15 м і в цих проміжних точках по черзі установлюють нівелір, рис. 49.
3 Kukkamäki method
В методі 3 дві рейки установлюють, приблизно, на віддалі 20 м. Під час першого вимірювання нівелір установлюють між рейками. Другий раз нівелір установлюють на відстані приблизно 20 м від ближньої з рейок, рис. 50.
4 Japanese method
Цей метод аналогічний до 3 методу з тією різницею, що віддаль між рейками становить, приблизно, 30 м і друга станція розташована на віддалі 3 м за ближньою рейкою, рис. 51.
Вимірювання у 1 Förstner method, 3 Kukkamäki method і 4 Japanese method виконують на обидві рейки з двох станцій за такими ж правилами, як у методі 2 Näbauer method.
Виправлення положення оптичної лінії візування
Після виконання головної перевірки нівеліра і введення нової поправки за горизонтальність лінії візування, програма обчислює відлік R рейки (рис. 48) для оптичного виправлення горизонтального напряму візирного променя. Ця процедура є дуже важливою, якщо в процесі роботи будуть використовуватись як електронні так і оптичні виміри.
Виконання перевірки.
Рейка установлена в дальній точці, де її останній раз відлічували під час електронного виконання головної перевірки. Обертають рейку до нівеліра шашковими поділками і відлічують. Якщо оптичний відлік рейки відрізняється від поданого, наприклад, на рис. 44 електронного відліку R більше ніж на 2 мм, то спеціальним ключем знімають кришку окуляра і виправним ґвинтом пересувають сітку ниток на відлік R.
Увага! Після виконання перевірки необхідно зафіксувати кришку окуляра.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Голыгин Н. Х., Шаимкулов Д. А. Исследование внутришаговой погрешности цифрового нивелира DiNi10 // Геодезия и аэрофотосъемка. – 2003. – № 5.
Ковалев С. В. Об устройстве цифровых нивелиров DiNi // Геоинформационний бюллетень. – М.: Компания ГЕОПРИН, 1999. – № 05. – С.14 – 15.
Будова цифрового нівеліра DiNi 22: Методичні вказівки /Укл.: Мороз О.І., Кіселик О.В.- Львів. Вид-во НУ “Львівська політехніка”, 2004.- 15 с.
DiNi 12, 12T, 22. User Guide.
НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ
ПІДГОТУВАННЯ
ЦИФРОВОГО НІВЕЛІРА DiNi 22 ДО РОБОТИ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання лабораторної роботи з курсу “Геодезія”
для студентів 2-го курсу геодезичних спеціальностей
базового напрямку 6.0709 “Геодезія, картографія та землевпорядкування”
Укладачі: Літинський Володимир Осипович
Кіселик Оксана Володимирівна
Редактор
Комп’ютерне верстання