Экспериментальное исследование влияния на точность измерения безотражательным тахеометром угла падения лазерного пучка и отражающих свойств поверхности

В данной главе приведена разработанная диссертантом программа исследования влияния на точность измерения безотражательным тахеометром угла падения лазерного пучка и отражающих свойств поверхности, описана оснастка, разработанная для исследования, приведены результаты и анализ исследований.

Развитие полупроводниковой технологии, разработка полупроводниковых лазеров, светодиодов и приемников излучения привели к созданию легких и портативных светодальномеров.

В строительной геодезии из-за возможности видимого точечного наведения широко используются лазерные безотражательные рулетки и электронные тахеометры, где осветителями являются полупроводниковые лазеры или светодиоды. Точность светодальномеров, работающих на оптические отражатели, характеризуется формулой , (4.1)

 где а – постоянная составляющая, равная сумме погрешностей, не зависящих от величины измеряемого расстояния;

b – коэффициент, учитывающий влияние погрешностей, зависящих от величины измеряемого расстояния;

 D – измеряемое расстояние , мм.

 В руководствах по эксплуатации безотражательных электронных тахеометров их точность также описывают с помощью формулы (4.1).

Современное строительство характеризуется следующими особенностями:

- большим количеством разнообразных строительных и отделочных материалов, имеющих различные отражающие способности;

- необходимостью проводить геодезические измерения при больших углах падения лазерного пучка на отражающую поверхность.

 Эти свойства сказываются на точности измерений расстояний безотражательными электронными тахеометрами.

Экспериментальные исследования в этом направлении были проведены автором по специально разработанной программе. В исследованиях использовался электронный безотражательный тахеометр SET 1030R3 (ср. кв. погр. измерения расстояния в безотражательном режиме по тех. паспорту – 3 мм) с универсальной подставкой для закрепления образцов отделочных материалов и двенадцать наиболее часто используемых в настоящее время образцов типовых строительных и отделочных материалов.

 При проведении исследований электронный тахеометр SET 1030R3 устанавливался в т. А, универсальная подставка с закрепленным «образцом» строительного материала в т. В. Плоскость «образца» ориентировалась перпендикулярно линии АВ. Тахеометром трижды измерялось горизонтальное проложение АВ. «Образец» с помощью микрометренного винта поворачивался против часовой стрелки вокруг точки Вна угол  и измерения расстояния повторялись. Значения угла  последовательно увеличивались на 5º. Для каждого значения  выполнялись аналогичные линейные измерения. Прямой ход заканчивался при . Далее выполнялся обратный ход с теми же установками лимба.

Данные измерения были выполнены с каждым из двенадцати «образцов» на линиях длиной 9,8 и 16,9 м и шестью образцами на линии 63,6 м. В процессе измерений поддерживались постоянная температура и освещение. Используя разности двойных измерений, определялись средние квадратические погрешности измерений (mD). Сопоставляя эти данные с допустимой средней квадратической погрешностью измерения расстояния данным тахеометром в безотражательном режиме (m доп =3 мм), получен вывод, что для большей части исследуемых строительных и отделочных материалов (под данное условие не попадает только «оцинкованное железо») выполняется условие m D ≤ m доп.

Полученные в ходе исследований данные по каждому расстоянию и виду отражающей поверхности сведены в таблицы, по ним построены графики зависимости точности измерения безотражательного светодальномера от угла падения лазерного пучка. На графиках рисунка 4.1 в качестве отражающих поверхностей – дерево и белый пластик.

Для проведения анализа исследуемой зависимости составлена таблица, показывающая для каждого исследуемого материала максимальную величину угла падения (в градусах), после которого точность измерения линии безотражательным светодальномером не соответствует заявленной в техпаспорте точности, то есть m D ≥ m доп. Фрагмент расчёта приведен в таблице 1.

 Таблица 1- Величина угла падения после которого m D ≥ m доп

Материал отражателя