Измерение длины линий в геодезии введение механические мерные приборы

Измерение длины линий в геодезии

ВВЕДЕНИЕ

1. механические мерные приборы
2. КОМПАРИРОВАНИЕ
3. ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНИЙ МЕРНЫМИ ПРИБОРАМИ
4. ВЫЧИСЛЕНИЕ ДЛИНЫ ЛИНИИ

Измерения – процесс сравнения какой-либо величины с другой одноименной величиной, принимаемой за единицу.

Геодезические измерения позволяют определять относительное взаимное расположение отдельных точек земной поверхности. Геодезические измерения бывают: 1) линейными, в результате которых на местности определяются расстояния между заданными точками; 2) угловыми, определяющими значения горизонтальных и вертикальных углов на земной поверхности в данных вершинах между направлениями на некоторые заданные точки; 3) высотными (нивелирование), в результате которых определяются разности высот отдельных точек, т. е. разности расстояний по нормали от принятой отсчетной поверхности до данных точек.
В России для перечисленных видов геодезических измерений используются следующие единицы:
а) в линейных измерениях (горизонтальных и вертикальных) – метр. Эталон длины метра физически реализован в виде однометрового платино-иридиевого жезла № 28, хранящегося во Всероссийском научно-исследовательском институте метрологии;
б) в угловых измерениях – окружность и ее доли – градус, равный 1/360 окружности; минута, равная 1/60 градуса; секунда, равная 1/60 минуты. В некоторых странах, например в ФРГ, применяется градовая (метрическая) система: 1 град, равный 1/400 окружности; 1 минута, равная 1/100 града; 1 секунда, равная 1/100 минуты.
Измерение расстояний производят непосредственным или косвенным методами. При непосредственном методе мерный прибор (измерительную рулетку, землемерную ленту и т. п.) последовательно укладывают в створе измеряемого отрезка. При косвенном методе измеряют вспомогательные параметры (углы, базисы, физические параметры и т. п.), а длину отрезка вычисляют по формуле, отображающей зависимость между измеренными величинами и длиной отрезка. Непосредственно длины отрезков измеряются с помощью механических мерных приборов – мерных лент, рулеток, длинномеров и т. д. Косвенные методы реализуются с использованием различных видов дальномеров – оптических, радиофизических, лазерных и т.д.
Точность определения расстояний зависит от метода измерений, применяемого прибора, условий измерений и колеблется от 1:200 до 1:1000 000 измеряемого расстояния.

1. механические мерные приборы

Для непосредственного измерения линий на местности используют землемерные ленты со шпильками. В соответствии с ГОСТ 7502-80 такие ленты изготавливают длиной 20, 24, 50м и называют Л3-20, Л3-24 и Л3-50.

Землемерные ленты изготавливают из стальной полосы, на концах которой прикреплены ручки (рис. 1, а, б). Длина ленты равна расстоянию между штрихами нанесенными у концов ленты против вырезов для шпилек. Метровые деления на лентах Л3-20 и Л3-50 обозначены пластинками с выбитыми на них порядковыми номерами, полуметровые деления отмечены круглыми заклепками, а дециметровые – отверстиями.
Лента ЛЗ-24 разделена на 20 интервалов, а каждый интервал – на 10 равных частей.
В комплект мерной ленты входят: лента, кольцо для ее наматывания и шпильки для фиксации концов ленты при измерениях.




Рис. 1. Землемерные ленты: а – при измерениях; б – на станке; 1 – штрих; 2 – вырез; 3 – заклепка; 4 – пластина; 5 – отверстие; 6 – линия, до которой выполнено измерение; 7 – ручка; в – стальная рулетка на крестовине; г - тесьмяная рулетка в футляре
Для измерения линий с повышенной точностью используют шкаловые ленты ЛЗШ-20, ЛЗШ-24 и ЛЗШ-50, длиной соответственно 20, 24 и 50м. У концов этих лент нанесены сантиметровые и миллиметровые деления. Длина шкаловой ленты равна расстоянию между нулевыми штрихами на концах ленты (рис.2).



Рис. 2. Лента землемерная шкаловая

Для измерения линий на строительных площадках и конструкциях здания обычно используют измерительные рулетки. В соответствии с ГОСТ 7502-80 отечественная промышленность изготавливает металлические рулетки ОПК2-20 AHT/I, ОПК2-30 AHT/1, ОПК2-50 АНТ/1 и др. Название рулетки ОПК2-20 АНТ/I означает, что рулетка в открытом корпусе (О), с плоской измерительной лентой (П), с вытяжным кольцом (К), 2-го класса точности, номинальной (стандартной) длины 20м. С началом, удаленным от торца измерительной ленты (А), с травлеными штрихами (Н), нанесенными через 1см (T/I). По дополнительным заказам предприятия изготавливают стальные рулетки на крестовине (рис. 1, в) с рукояткой для наматывания полотна рулетки на барабан.

Некоторые фирмы в Японии выпускают металлические рулетки с пластиковым покрытием, что обеспечивает сохранность делений и предохраняет полотно от коррозии. Новейшие типы рулеток изготовлены на основе стекловолокна с пластиковым покрытием. Они менее чувствительны к воздействиям температуры, выдерживают натяжение силой более 1000 Н и не проводят электрического тока, что предохраняет их от сгорания при попадании на металлические конструкции при прогреве железобетона и при сварке.
Для обмеров зданий и помещений внутри них, а также при измерениях небольших расстояний в некоторых видах съемочных и инженерно-геодезических работ используют тесьмяные рулетки в закрытом корпусе (рис. 1,г).
Для измерений длин отрезков местности используют специальные приборы, которые называются длинномерами. Длиномер представляет собою мерный диск со счетным механизмом и направляющими роликами, который прокатывается по предварительно натянутой между измеряемыми точками проволоке. Таким образом, длиномером измеряется длина проволоки между конечными точками А и В линии.
Мерный диск длиномера АД-l изготавливается из стали или инвара. Проектная длина окружности его канавки равна 300мм. Счетный механизм представляет собою типовой ступенчатый счетчик, связанный с мерным диском зубчатой передачей. Емкость счетчика равна 1000м. Считывание сантиметров и миллиметров производится по круговой шкале, скрепленной с диском, а метров, десятков и сотен метров – по счетному механизму. Примыкание к точкам обеспечивают два фиксатора.
Длиномер удобен для измерений через овраги, ямы и т. п. В случае препятствий их обходят с длиномером, оттягивая проволоку в сторону. Если примыкание на конечной точке производится при натянутой в исходном положении проволоке, то такие обходы препятствий не вызывают погрешности в измерениях.
На практике применяют также другие приборы и инструменты для непосредственного измерения линий, например: нутромеры – концевые меры со сферическими окончаниями для измерений и контроля расстояний контактным способом; катетометры – специальные приборы для измерений небольших (до 1м) вертикальных отрезков с очень большой точностью (0,006…0,050 мм); измерительные микроскопы, а также шаблоны и другие приспособления.