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 | Величина угла падения после которого mD ≥ mдоп. . | |||||||||||
D = 9. 8 м | D = 16,9 м | D = 63,6 м | ||||||||||
Ржавая сталь | 55° | 50° | 70° | |||||||||
Дюраль | 20° | 50° | 45° | |||||||||
Черный гранит | 35° | 55° | 45° | |||||||||
Коричневый гранит | 45° | 45° | 55° |
Анализ проведенных исследований позволяет сделать следующие выводы:
Погрешность измерения расстояний безотражательным тахеометром возрастает при увеличении угла падения лазерного луча на отражающую поверхность.
Величина погрешности зависит не только от величины угла падения луча на отражающую поверхность, но и от отражающих свойств материала поверхности.
При малых углах падения (от 0 до 30 градусов) погрешность, вызванная различием отражающими свойства большинства современных строительных и отделочных материалов, не превышает заявленной точности измерения безотражательным тахеометра.
На основе полученных результатов исследований для повышения точности и качества безотражательных линейных измерений тахеометром можно рекомендовать:
При выполнении исполнительной съемки объекта, где используется «новый» отделочный материал, рекомендуется предварительно провести исследования на «полевом стенде» для выявления зависимости точности измерения длины лини от угла падения и отражающих свойств данного отделочного материала. Данные исследования позволят построить график зависимости и определить «допустимые» углы, при которых обеспечивается нужная точность.
При наблюдениях плоских, прямолинейных объектов данный график позволяет вычислить поправку в измеренную линию, тем самым расширяется диапазон съемки и повышается ее точность.
При определении погрешности измерения линии безотражательным лазерным светодальномером в строительстве при углах падения больше 30 градусов использовать следующую формулу:
, (4.2)
где к – переменная величина, зависящая от угла падения лазерного луча и от материала отражающей поверхности;
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.
2020-02-04 | 287 | Обсуждений (0) |
5.00
из
|
Обсуждение в статье: Экспериментальное исследование влияния на точность измерения безотражательным тахеометром угла падения лазерного пучка и отражающих свойств поверхности |
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ |
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы