Спосіб вимірювання взірцевого базиса 2-го розряду для еталонування електронних тахеометрів

Abstract

Розглянуто лінійно-кутовий спосіб визначення інтервалів взірцевого базиса 2-го розряду для еталонування електронних тахеометрів. Виконано експериментальні вимірювання на взірцевому базисі 2-го розряду запропонованим способом. Точність визначення відрізків запропонованим способом отримана порівнянням з безпосередніми вимірюваннями, виконаними прокомпарованою з похибкою 0.006 мм штриховою еталонною мірою довжини 3-го розряду за ДСТУ 3741. Під час вимірювання відрізків штриховою еталонною мірою довжини центри знаків відтворювали з похибкою 0.01мм за допомогою спеціального пристрою для примусового центрування, а для підвищення точності відлічування його шкали застосовано фотографічний метод фіксації відліків. Різниці виміряних метрових відрізків еталонного базиса штриховою еталонною мірою довжини в прямому і зворотному напрямках із врахуванням температури штрихової міри не перебільшували 0.02 мм. Експериментальні вимірювання виконували електронним тахеометром LEICA ТСА 2003 та створеним нами спеціальним пристроєм для лінійно-кутових вимірювань. Пристрій дає змогу центрувати спеціальні марки для кутових вимірювань із наклеєними світловідбивними плівками для вимірювання віддалей над центром знака з похибкою 0.02 мм. До початку вимірювань виконали попередні розрахунки точності та визначили приладові поправки тахеометра для кожної відбивної марки кожного пристрою (використовували три пристрої). У запропонованому способі визначення довжин інтервалів базиса важливе значення має віддаль від тахеометра до кінцевих точок інтервалу. За виведеними формулами [Літинський В. О., 2014], розраховано віддаль від електронного тахеометра до відповідної довжини шуканого інтервалу із заданою точністю вимірювань віддалей і кутів відповідним тахеометром. Окрім цього, виведено формули, які дають змогу знайти допустиму різницю плечей, яка мінімально впливає на точність визначень, від тахеометра до початку та кінця інтервалу. Тахеометр установлювали на розрахованій від шуканого інтервалу базиса віддалі з допустимими різницями плечей, а вимірювання до центрів знаків виконували на створеному нами спеціальному пристрої. Отримані результати підтвердили попередньо виконані розрахунки. Різниці між відрізками, виміряними запропонованим способом, і відрізками, виміряними штриховою еталонною мірою довжини, не перевищують для метрових інтервалів 0,14 мм, а десятиметрових - 0,33 мм і відповідають інструктивним матеріалам. Систематичних похибок у різницях не виявлено. В статье рассмотрены предложенный линейно-угловой способ определения интервалов образцового базиса 2-го разряда для эталонирования электронных тахеометров. Выполнены экспериментальные измерения на образцовом базисе 2-го разряда предложенным способом. Точность определения отрезков, предложенным способом, полученная сравнением с непосредственными измерениями, выполненными компарированной, с погрешностью 0.006 мм, штриховой эталонной мерой длины. Во время измерения отрезков штриховой эталонной мерой длины центры знаков воспроизводили с погрешностью 0.01мм с помощью специального устройства для принудительного центрирования, а для повышения точности отсчитывания его шкалы применено фотографический метод фиксации отсчетов. Разницы измеренных метровых отрезков эталонного базиса штриховой эталонной мерой длины в прямом и обратном направлении с учетом температуры штриховой меры не преувеличивали 0.02 мм. Экспериментальные измерения выполняли тахеометра LEICA ТСА 2003 и созданное нами специальное устройство для линейно - угловых измерений. Устройство позволяет сцентрировать специальные марки угловых измерений с наклеенными светоотражающими пленками для измерения расстояний над центром знака с погрешностью 0.02 мм. До начала измерений выполнили предварительные расчеты точности и определили приборные поправки тахеометра для каждой марки каждого устройства (использовали три устройства).В предложенном способе определения длин интервалов базиса большое значение имеет расстояние от тахеометра до конечных точек интервала. По выведенными нами формулами [Литынський В. О., 2014], рассчитано расстояние от электронного тахеометра к соответствующей длины искомого интервала с заданной точностью измерений расстояний и углов соответствующим тахеометра. Кроме этого нами выведены формулы, позволяющие найти допустимую разницу плеч, которая минимально влияет на точность определений, от тахеометра до начала и конца интервала. Тахеометр устанавливали на рассчитанном от искомого интервала базиса расстоянии с допустимыми разностями плеч, а измерения в центры знаков выполняли на созданные нами специальные устройства. Полученные результаты подтвердили предварительно выполненные расчеты. Разницы между отрезками измеренным предложенным способом и отрезками измеренным штриховой эталонной мерой длины не превышают для метровых интервалов 0,14 мм, а десятиметровых - 0,33 мм и соответствуют инструктивным материалам. Систематических погрешностей в различиях не обнаружено. Linear-angular intervals method of determining a exemplar basis for category 2 for verification of electronic total stations is proposed in the article. Experimental measurements on exemplary second level the basis were carried out by proposed method. The accuracy of segments, determined by the proposed method, obtained by comparison with direct measurements performed using 0.001 mm precision control meter. During the measurements of the control meter centers of marks were determined within 0.01mm with a special device to force alignment, and to improve the accuracy of the scale the photographic method of fixation of samples was used. Differences of meter intervals of measured reference of basis by control meter in forward and reverse directions, taking into account the temperature range, did not exceed 0.02 mm. Experimental measurements were performed by electronic total station LEICA TCA 2003 and special device created by authors for linear - angular measurements. The device allows you to center a special mark for angular measurements with glued reflective films to measure the distances of the center mark with an accuracy of 0.02 mm. Prior to the measurements preliminary calculations were performed to determined the accuracy and total station instrument adjustments for each brand reflecting each device (using three devices).The proposed method of determining the length of the interval a basis is important distance from the total station to the endpoints of the interval. According to derived formulas we calculated the distance from electronic total station to the appropriate length of the desired interval with a given precision measurements of distances and angles of corresponding total station. In addition we have derived formulas that allowed us to find the allowable difference of shoulders that minimally affect the accuracy of the determining of the total station to the beginning and end of the interval. The total station was installed on calculated distance to the desired interval basis with length of shoulders of permissible differences and measured the centers on marks on special devices created by us.The results confirmed our previously performed calculations. The differences between the segments of the proposed method and measured lengths measured by control meter for meter interval not exceeding 0.14 mm, and ten meter intervals - 0.33 mm and meet the instructional materials. Systematic errors in differences were not found.