О проблемах метрологической поверки электронных тахеометров при тригонометрическом нивелировании

Н.В. Кортев, (доцент, кандидат технических наук, Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург)

 

Выпуск № 5-2011

Журнал Маркшейдерия и Недропользование
 

Внедрение в маркшейдерскую практику новых высокоточных электронных тахеометров типа Trimble 3601, Net  1200, Di 2003 с погрешностями линейных измерений 0,5…1 мм/км и с погрешностями угловых измерений  порядка 0,5"…1", наличие у приборов данного класса двухосевых электронных уровней, обусловило проявление повышенного интереса к проблеме высокоточного тригонометрического нивелирования. Однако каким бы высокоточным не был тахеометр, реализовать его потенциальные возможности при тригонометрическом нивелировании можно только при условии предварительного изучения причин образования отдельных погрешностей. Остановимся на некоторых из них.

Погрешность за влияние эксцентриситета визирной оси.

При геометрических методах измерений не имеет значения, какое высотное положение занимает визирная ось нивелира относительно центра вращения зрительной трубы. Главным условием геометрического нивелирования является обеспечение горизонтальности визирного луча путём контроля величины угла i. При тригонометрических измерениях высотное смещение визирной оси тахеометра относительно горизонтальной оси вращения зрительной трубы приводит к образованию погрешности измерений вертикальных углов:

  (1)

где q – величина смещения визирной оси относительно горизонтальной оси вращения трубы, мм; ρ" –  206265"; L – длина визирного луча, мм.

При выполнении операции калибровки (определение места нуля М0, MZ) расстояние L имеет конкретное рекоендованное постоянное значение L = и, соответственно, погрешность δ"α будет носить характер постоянной систематической погрешности. При выполнении полевых работ длина визирного луча является переменной величиной. Соответственно, погрешность δ"α будет носить характер переменной систематической погрешности δ"αп . На рис.1 приведён график зависимости угловой погрешности δ"αп от величины смещения визирной оси q и длины визирного луча L при = ∞, рассчитанный по формуле (1).

Рис.1. График зависимости угловой погрешности δ"αп от величины смещения

визирной оси q и длины визирного луча, при = ∞.

 

Наличие погрешности δ"αп усложняет задачу определения M0 (MZ). Так как, например, при поверке в метрологических центрах M0 определяют по автоколлиматорам типа УК-1, где практически равно бесконечности и величина δ"αп, при любых значениях q и L, будет близка к нулю. Полученные значения М0 на автоколлиматорах не гарантируют, что это они будет совпадать при других значениях величины .

В инструкциях по эксплуатации для определения М0 в полевых условиях рекомендуется выбирать не  менее 100 м. В соответствии с приведённой формулой (1), при q=1мм и =100 м получим значение погрешности δ"α = 2". При полевых работах, где L может иметь любое произвольное значение L = Lп, погрешность δ"α будет носить характер переменной систематической погрешности:

  (2)

где – длина визирного луча при калибровке, м; Lп – длина визирного луча при полевых измерениях, м.

На рис.2 приведён график зависимости угловой погрешности δαп от величины смещения визирной оси q, для = 100 м и переменного значения длины визирного луча Lп, рассчитанный по формуле (2).

Читать далее

© Н.В. Кортев,  Журнал "Маркшейдерия и недропользование" № 5 - 2011г.

 
 
 

Новости Компаний