ПУНКТУ, ЩО ВСТАВЛЯЄТЬСЯ

Для пункту, координати якого визначені кутовою зарубкою (лаб. роб. 2), побудуйте еліпс похибок у наступному порядку:

_- по формулах (4.28) визначте кореляційний момент К_ХУ і похибок К_ХХ і К_YY;

_- по формулах (4.29 – 4.32) обчисліть елементи еліпса похибок;

_- по однієї з формул (4.32) визначте положення двох–трьох проміжних точок еліпса (не лежачих на його вісях), наприклад, з інтервалом 20–25 градусів;

- викресліть еліпс похибок у масштабі 1:2 (чи 1:3).

Креслення еліпса можна сполучити зі схемою зворотної зарубки (рис. 4.3).

Рисунок 4.4 – Елементи еліпса похибок

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5

ПРИСТРІЙ СВІТЛОВІДДАЛЕМІРА МСД-1М.

ВИМІР ДОВЖИН. КАМЕРАЛЬНА ОБРОБКА

РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРІВ

Пристрій світловіддалеміра МСД – 1М

Маркшейдерський світловіддалемір МСД-1М призначений для виміру відстаней при виробництві маркшейдерських робіт у підземних гірничих виробках, у тому числі небезпечних по газі і пилу, а також при маркшейдерських і геодезичних роботах на поверхні.

Принцип виміру відстаней полягає у вимірі різниці фаз випромінюваних і прийнятих коливань.

Конструктивно світловіддалемір являє собою прилад фазового типу з напівпровідниковим джерелом випромінювання, трьома фіксованими частотами модуляції, фотоелектричною реєстрацією світлового потоку, плавно-перемінною вимірювальною оптичною лінією затримки у вибухобезпечному виконанні.

Технічна характеристика

Гранична дальність дії: з відбивачем з однієї призми, м 300;

с відбивачем із трьох призм 500

Середня квадратична похибка виміру відстаней, мм - ±2+5*10^-3 S,

де – вимірювана відстань, м

Граничні кути нахилу вимірюваних ліній, град. – від мінус 45

до плюс 90

Тривалість вимірів, хв 8

Принцип дії світловіддалеміра

Вимір відстаней заснований на сталості швидкості поширення світла в атмосфері.

Пройдений шлях визначають як добуток швидкості і часу t поширення світла. Світло проходить вимірювана відстань S двічі: від прийомопередавача до відбивача і назад.

Тому відстань можна визначити по формулі

. (4.33)

Безпосередній вимір часу недостатньо точний для визначення відстаней у геодезії і маркшейдерській справі. Тому час визначають непрямим методом через частоту f і фазу коливань по відомій з теорії коливань залежності

. (4.34)

На підставі формул (4.33) і (4.34) одержують залежність

, (4.35)

де – довжина хвилі на частоті f;

– різниця фаз у цілих фазових циклах N і частках циклу .

Величину вимірюють відомими в радіотехниці методами, а число повних фазових циклів обчислюють за результатами виміру на трьох відомих частотах.

Робота світловіддалеміра складається з двох основних операцій: фіксація фази з дистанції і вимір фази за допомогою ОЛЗ. Ці операції виконуються послідовно на трьох частотах модуляції шляхом переключення ручки перемикача частот.

При фіксації фази з дистанції ручка повороту дзеркала 24 (рис.5.2) ставиться уздовж електронно-оптичного блоку, при вимірі фази за допомогою ОЛЗ – поперек електронно–оптичного блоку.

Передавальний канал, що складається з випромінювача (1) і об'єктива (2), (рис. 4.5), направляє на вимірювану дистанцію світловий пучок.

Відбивач установлюється на іншому кінці вимірюваної лінії. При правильному наведенні на відбивач центр світлового пучка падає на нижню його частину, а відбитий пучок направляється в прийомний канал з верхньої частини відбивача.

Прийомний канал складається з прийомного об'єктива (3), регульованої діафрагми (4), що служить для регулювання інтенсивності прийнятого світлового потоку, і фотоелектронного збільшувача (5), що фіксує прийнятий сигнал (рис. 4.5).

Оптична схема світловіддалеміра представлена на рисунку 5.1.

6 б 4 5

а

Рисунок 4.5 – Спрощена оптична схема світловіддалеміра

МСД-1М

Оптична лінія затримки (ОЛЗ) складається із системи призм і перекидного дзеркала (6). Кінець призми (7) перекриває частина передавального об'єктива так, що частина світла не йде на дистанцію, а відразу направляється в прийомний канал. У залежності від положення дзеркала (6) у прийомний канал надходить сигнал або з дистанції (положення ), або з ОЛЗ (положення ).

Після установки прийомопередавача і відбивача на кінцях вимірюваної лінії (за допомогою оптичних центрирів) необхідно включити напругу прийомопередавача і по індикатору перевірити напругу шляхом установки перемикача роду роботи в положення "КОНТР". Мінімально допустиме напруження відповідає відхиленню стрілки індикатора на три розподіли. Уточніть наведення прийомопередавача на відбивач, для чого:

− перемикач роду робіт 11 (рис.4.6) поставте в положення "РІВЕНЬ";

− ручкою повороту дзеркала 24 поставте його в положення, що відповідає прийому сигналу з дистанції;

− відкрийте цілком отвір апертурної діафрагми обертанням її ручки 23 проти годинної стрілки;

− плавним обертанням ручки вертикального наведення 9 у ту чи іншу сторону знайдіть положення, при якому стрілка індикатора відхилиться уліво від нуля;

− не торкаючи ручку вертикального наведення, плавно обертайте ручку горизонтального наведення 5 так, щоб відхилення стрілки збільшувалося; якщо при цьому стрілка індикатора виходить за межі шкали, то, зменшуючи отвір апертурної діафрагми обертанням її ручки по годинній стрілці, поверніть стрілку індикатора ближче до нуля і знову наводіть в горизонтальній площині до одержання максимуму відбитого сигналу;

− не торкаючи ручку горизонтального наведення, аналогічно доможіться максимуму відбитого сигналу при обертанні ручки вертикального наведення.

5.2 Порядок вимірів

Для виміру відстані, послідовно переключаючи перемикач частот 12 на трьох частотах модуляції, виконуйте ті самі операції, зазначені в таблиці 4.1.

Рисунок 4.6 − Загальний вид прийомопередавача

Світловіддалемір складається з: 1 – блоку живлення; 2 – електронного блоку; 3 – електронно–оптичного блоку; 4, 8 – зажимних ручок; 5 – ручки наведення в горизонтальній площині; 6 – втулки вертикальної вісі; 7 – стійки; 9 – ручки наведення у вертикальній площині; 10 – ручки вимикання живлення; 11 – ручки перемикача роду робіт; 12 – ручки перемикача частот; 13 – індикатора; 14,15 – ручки потенціометра фазообертача; 16 – лицьової кришки електронно-оптичного блоку; 17 – обойми; 18 – передньої кришки; 19,20 – вікон; 21 – ручки ОЛЗ; 22 – візирної трубки; 23 – ручки апертурної діафрагми; 24 – ручки повороту дзеркала; 25 – рівня

5.3 Порядок обчислень