Компенсатори нахилу з рівнем

Для нівелвра Ni-4 застосована ампула рівня в прохідному світлі.

1- лупа;

2- окуляр;

3- рівень з бульбашкою;

4- пентапризма БП-90⁰;

5- захисне скло;

6- об¢єктив;

7- напівпрозоре плоскопаралельне скло.

Принцип роботи: через лупу 1 по рівню 3 грубо приводить прилад у робочий стан. Це значить, що за допомогою круглого рівня 3 його бульбашка буде близько до середини. Далі бульбашка діє як сферична лінза.При нахилі прилада бульбашка відхиляється, але при цьому змінює напрям вихідного променя, так, що останній буде прямовисним.

В багатьох конструкціях нівелірів бульбашка рівня є “0-індексом”, по якому знімають відлік по рейці. Принципова схема дії, наприклад, в нівелірі Стодолневича НС-2, така: горизонтальний промінь, що проходить через об¢єктив буде перпендикулярний до радіуса кривизни бульбашки рівня.

, (1) ; , (2) , (3); , (4) Підставимо (3), (4) в (2).

, (5) , (6); a₁=a

Конструкція також має додаткове дзеркало 1 і об¢єктив Об₂. При нахилі прилада на кут a₁ бульбашка рівня також змінить своє положення на кут a. Зображення середини бульбашки за допомогою дзеркала та об¢єктива Об₂ змінить своє положення в фокальній площині (площині сіткиниток) на величину l₁. Ця величина з величиною зміни положення бульбашки l зв¢язана відношенням (1), де Г – кратність об¢єктива Об₂. З (1) маємо (2). Одночасно з малюнка можна записати (3), (4). Підставимо (3), (4) в (2), отримаємо (5).

Конструктивно легко підібрати,щоб значення фокусної відстані f¢ дорівнювало б добутку радіуса кривизни r на збільшення об¢єктива Об₂, тобто f¢=rГ^х (6). Тоді a₁=a. Це значить, що при нахилі нівеліра на кут a₁ бульбашка відхиляється на той самий кут (позначений a). Лінія індекса бульбашки передається в поле зору нівеліра (розглядається через окуляр і є індексом для зняття відліку по рейці). Така ідея реалізована і в нівелірі НС-3.

26. Принцип дії рідинних компенсаторів. Види демпфірування.

Рідинні компенсатори конструюють так, що рідина дає оптимальний клинок з перемінним значенням заломлюючого кута, який змінюється в залежності від нахилу приладу. Для розрахунків компенсатора можна прийняти формулу, яка випливає з малюнка:

, де n – показник заломлення оптичного клинка.

Такий принцип реалізується в багатьох конструкціях нівелірів, де застосовують декілька рідинних компенсаторів, розташованих по вертикалі. Компенсатори застосовують як в нівелірах так і в приладах вертикального проектування.

Демпфірування – це процес стабілізації.

В компенсаторах маятникового типу застосовують повітряний демпфер, що виконаний у вигляді циліндра з вільно переміщуваним всередині нього поршня. Зазор між поршнем і циліндром дуже малий.

Використовують і магнітні демпфери, де коливання маятників гасять за допомогою вихрових струмів, що виникають в результаті індукції.

В рідинних компенсаторах гасіння коливань проходить тільки за рахунок в’язкості рідини.

27. Ексцентриситет алідади і лімба, його вплив.

Походження ексцентриситету.

Внаслідок неможливості точного виготовлення і складання оптичних деталей теодоліта система його осей обладнання не може бути зцентрована абсолютно точно. В цьому випадку можуть не збігатись.

М – центр поділок лімба;

Л – центр обертання лімба;

l_Л

А – центр обертання алідади.

l_A

Центр обертання алідади

(т. А) з центром поділок лімба (т. М).

Величину цього не збігання називають ексцентриситетом алідади.

2. Центр обертання лімба (т. Л) не збігається з центром поділок лімба (т. М). Величину цього не збігання називають ексцентриситетом лімба.

3. Не збігання осей обертання алідади (т. А) і лімба (т. М) називають ексцентриситетом осей.

Ексцентриситет може бути кутовий і лінійний.

Кутовий визначають з лабораторних досліджень (з побудованої синусоїди).

Лінійний розраховують за формулою, де є кутовий елемент ексцентриситету і радіус лімба.

Вплив ексцентриситету.

Нехай нульова поділка шкали лімба лежить на діаметрі, що збігається з напрямом ексцентриситету МА. Тоді відлік по I устрою дасть дещо менший кут . В той же час відлік по II устрою дасть дещо більший відлік: . Відлік середній з I + II буде вільний від похибки за ексцентриситет, так як . В загальному випадку вплив ексцентриситету змінюється в загальності від кута обертання , від положення лімба. Проте, при середньому значенню відліків, взятих по діаметрально протилежних напрямках, результат завжди буде вільний від впливу ексцентриситету. Це характерно для приладів, що забезпечують зняття відліків по діаметрально протилежних частинах лімба (теодоліт типу Т2). Особливе значення вплив ексцентриситету може мати в теодолітах з односторонньою відліковою системою (теодоліт Т5). Для того, щоб виключити ексцентриситет, вимірювання кутів необхідно вести при двох положеннях круга (КП і КЛ). В цьому випадку ексцентриситет також виключається.

Взагалі, вплив ексцентриситету може бути суттєвим, наприклад, при лін. ексцентриситеті і радіусі круга , вплив ексцентриситету .

Тому, лін. сл-т ексцентриситету повинна бути .