Нитяные дальномеры: назначение, устройство, правила использования

Существует немало разновидностей измерительного (дальномерного) оборудования. Нитяной дальномер присутствует практически в любой модели теодолита. Благодаря ему реализуется такая дополнительная опция, как определение расстояния.

Необходимость мерить дистанцию теодолитом возникает, когда производится тахеометрическая либо горизонтальная съемка. Нитяной дальномер представляет собой пару дальномерных нитей. Процедура приблизительно такова:

• сначала устанавливается высота устройства (теодолита) по отношению к точке стояния;
• потом монтируется нивелирная рейка на том месте, до которого требуется промерить дистанцию;
• наводят трубу на отсчет, близкий к высоте самого аппарата;
• берут отсчеты по двум дальномерным нитям (сверху и снизу);
• определяют величину отсчета по дальномеру по специальной формуле, учитывающей коэффициент, различие отсчетов по рейке;
• вносят полученный результат в журнал итогов тахеометрической съемки.

На следующей стадии устанавливают горизонтальное положение. Для этого в процессе камеральной обработки результатов применяют другую формулу, учитывающую угол наклона визирных лучей. Чтобы упростить работу, используя теодолит с обратным отображением, расположенную сверху дальномерную нить ориентируют на близкое значение (в дециметрах).

Нитяной дальномер, позволяющий проводить измерение длин линий, присутствует в подавляющем большинстве моделей геодезического оборудования. Сеть включает пару главных дальномерных нитей. Их проекция через зрительную трубу формирует угол параллакса. При этом большое практическое значение имеют дистанция, разделяющая дальномерные нити, и фокус объектива. Чтобы измерить расстояние, применяют рейки с сантиметровой шкалой.

Сначала берут отсчет, показывающий количество видимых через зрительную трубу сантиметров, разделяющих проекции нитей. Коэффициент дальномера принимается равным 100. Судя по имеющейся информации, точность оптических нитяных дальномеров составляет порядка 1: 400 (0,25%) измеряемого расстояния. Для более точного промера длинных линий советуют разбивать их на отрезки по 50—100 м. При таком подходе погрешность сокращается в 1,5—2,5 раза.

Чаще всего параллактический угол постоянен. В этом случае, чтобы определить при помощи дальномерной рейки расстояние между двумя точками, нужно складывать:

• промежуток от края фокуса до рейки;
• фокусное расстояние;
• расстояние между объективом и осью кручения теодолита.

Так называемое постоянное слагаемое дальномера жестко и однозначно задано в любой конструкции. Его величина — несколько сантиметров; точный показатель приводится в техническом паспорте дальномера. При измерениях крупных расстояний или невысоких требованиях точности постоянное слагаемое можно проигнорировать. Следствием теории нитяного дальномера является то, что во время измерения рейка должна оказываться по нормали к лучу визира. При замере наклонного расстояния видимый отрезок рейки подменяется другим отрезком.

Когда из-за препятствий (водоемов, котлованов, построек) расстояние нельзя промерить лентой, его определяют по косвенной методике. Обязательно проводят контрольный замер, строя дополнительный треугольник по базису, а затем, если нет чрезмерно больших расхождений, нужно вычислить среднее арифметическое. Нитяной, как и любой другой дальномер, работает за счет «решения» особого длинного равнобедренного треугольника AMN.

Замер расстояния в приборах с неизменной базой и меняющимся углом проводят с учетом радиана, расписанного в угловых секундах. Но чаще применяют дальномеры со стабильным углом и сменяющейся базой. Если предусмотрена внутренняя фокусировка, фокусное расстояние изменяют, двигая фокусирующий компонент. В этом случае применяют формулу определения расстояния, включающую коэффициент, результат дальномерного отсчета по рейке и поправку. Уровень поправки подбирается опытным путем, используя горизонтальный базис длиной до 150 м.

Это расстояние разбивают на отрезки по 10 м. Чтобы компенсировать хотя бы частично воздействие вертикальной рефракции, используют горизонтальные рейки. Тогда придется размещать дальномерные нити по горизонтали (по отношению к сетке трубы). Поправка для приведения линии к горизонту определяется с учетом наклона линии горизонта. Нитяной дальномер позволяет замерять линии длиной максимум 300 м, при этом погрешность может достигать 0,3%.

Может показаться, что это значение слишком велико. Но на деле для топографической и геодезической съемок такая погрешность вполне приемлема. Можно использовать нитяной дальномер и для решения ряда других задач, возникающих в инженерной геодезии. Важно: иногда общепринятый коэффициент 100 для такого прибора оказывается неверен и не дает хороших результатов. В этом случае реальный точный коэффициент вычисляют, деля фокусное расстояние на промежуток от одной до другой дальномерной нити.

Комплект некоторых нитяных дальномеров включает шашечные рейки с сантиметровыми делениями. Когда световые лучи, уйдя от дальномерных нитей, проходят сквозь объектив в передний фокус, они попадают на рейку в двух точках. Коэффициент 100 удобен, если параллактический угол составляет 34,38 градуса.

В следующем видео вас ждет измерение горизонтального угла теодолитом.