Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Практикум по геодезии

..pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
25.81 Mб
Скачать

брапных коробок, а в баромстре-аперопдо МД-49-Л — ни двух мсмбрашшх коробок. Диапазон измерения давления у барометра МД-49-2 от 600 до 790 мм рт. ст. Барометр-апероид МД-49-Л предназначен для высокогорных районов; его диапазон измере­ ния давления от 300 до 820 мм рт. ст.

Наблюдения по барометру-анероиду (любой конструкции) выполняются в такой последовательности:

Рис. 5. Принципиальная схема микробаропивслира МБНП

а) отсчитывают температуру прибора с округлением до 0,1° (в барометры-анероиды МД-49-2 п МД-49-А предварительно необходимо вмонтировать термометры);

б) производят отсчет по шкале прибора с округленном до 0,1 мм рт. ст. (предварительно постучав пальцем по стеклу баро­ метра для преодоления сил трения в передающем мехаиизмс).

Средняя квадратическая погрешность определения давления барометром-анероидом БАММ равна 0,2—0,3 мм рт. ст., баромет- ром-аперопдом МД-49-2 — 0,15—0,20 мм рт. ст.

Мшфобарометры. К этой группе барометров относятся мнкробаронпвелпр пружпнпый МБНП и оптические микробаромстры: МБ-63, ОМБ-1 и ОМБ-ЗП.

М и к р о б а р о п п в с л и р п р у ж и н н ы й МБП П (рпс. 5 и 6). В мпкробарошшелире МБНГ1 (на рис. 5 н 6 общая нумерация позиций) приемником давлении являются два двух­ коробочных ансропдных блока 2, укрепленных на общем основа­ нии 1 и через рычаги 3 ,4 ,5 связанных с двойной цилиндрической ленточпой пружлпой 6. В центре двойиои цилиндрической ленточ­ ной пружины закреплено зеркало 7.

И

Применение двойной цплппдрнческой пружины п качсстпо передаточного механизма позволило добиться большой угловой чувствительности рабочей системы. Перемещение подвижных коицов аиерондпых блоков на 1 мк, соответствующее изменению

давления

примерно на

0,1 мм рт. ст.,

вызывает поворот

зеркала

на 5 '.

мнкробаронпвелкра

представлено на

Иоле

зрения окуляра

рнс. 7. В поле зрения впдны часть отраженной шкалы пробора >1, шкала окулярного микрометра С, бпссектор М н перокрестно нитей N . Основная шкала прибора имеет 150 делений; шкала окулярного микрометра — 8 делений. Отсчеты производятся отно­ сительно 3, 4 и 5 штрихов шкалы окулярного микрометра. Для этого головкой наводящего вппта К сетку нитей N или биссектор М паводят поочередно па штрихи основной шкалы при­ бора, которые располагаются правее 3, 4 и 5 штрихов неподвиж­ ной шкалы окулярного микрометра. Отсчет делают в следующем порядке: (рис. 7, а) записывают номер штриха подвижной шкалы прибора (108), далее, номор штриха неподвижной шкалы окулярпого микрометра (3) п отсчет по головке наводящего Бинта (21). Полный отсчет оказывается равпым 108,321. Отсчеты на рнс. 7, и п 7, в соответственно будут 109,435 п 110,549. Получен­ ные отсчеты приводят к штриху 4 по формуле

п = А

4.00— а

( U '

 

 

г д е / , а — соответственно

номера

штрпхов,

отсчитываемых но

шкалам: прибора, окулярного микрометра и барабана;

К б — коэффициент

перевода

делений

шкалы окулярпого

микрометра в деления шкалы прибора. Коэффициент Кв появляется в формуле (1.1) потому, что рас

стояпие между штрпхамп шкалы окулярного микрометра (равно». 100 делениям барабана) вследствие недостаточно точпой юсти­ ровки прибора пе соответствует расстоянию между штрихами осповпой шкалы. Величина К б определяется заранее из лабора­ торных последований. Из трех приведенных к штриху 4 отсчетов берут средиее.

Приведенные по формуле (1.1) к штриху 4 отсчеты, изображен­

ные па рис. 7, а,

б, в соответственно

будут

 

 

 

4-й отсчет:

108+ ^'-чТе.3'2* =

108 + -^'J^

=

108,69;

 

 

 

1.10

 

 

1,10

 

 

2-й

отсчет:

100 +

/<-° ^ 5435- =

1 0 9 - - ^ - =

108,70;

Q ~

отсчет:

ji I л I

4.00—5.49 _1.49

 

 

=

108,70.

3-и

НО -J------т-т?-----=

110-

1.15

 

 

 

1.15

 

 

 

 

Величина Кб

= 1,15.

приведенными

отсчетами

должно быть

Расхождение между

по более 0,10 делений шкалы (0,05 мм

рт. ст.).

 

 

13

Окончательный отсчет будет 108,70.

Но кафедре геодезии МИИГАпК в мпкробароипвелнрах МБИП, для унрощеипя системы отсчитывапин, основная шкала прибора заменена шкалой, коэффициент К с которой ра­ вен единице. Отсчет по такой шкале производится одни; бисссктор наводится иа штрих основной шкалы, располо­ женной правее 4 штриха шкалы окулярного микро­

метра.

Для пзмереппя темпера­ туры прибора в верхпюю

 

 

крышку микробарошгвелира

 

 

вмонтирован

термометр.

 

 

Наблюдения по

прнбору

 

 

производятся

в такой после­

 

 

довательности:

 

темпера­

 

 

а)

отсчитывают

 

 

туру

 

прпбора

с округлением

 

 

До 0,1°;

 

 

 

 

 

 

 

б) производят отсчеты (или

 

 

отсчет) по шкалам с округ­

 

 

лением до

1 деления

бара­

Рис. 8. Прпмипппальпап схема микро-

бана

микрометра.

 

 

Средпяя

квадратическая

барометра МБ-63

погрешность

определения

 

 

разности

давлеппй

баронп-

 

 

велиром

МБИП

без

учета

 

 

погрешностей

за

иеравпове-

 

 

спе атмосферы равиа 0,03 мб.

 

 

М п к р о б а р о м о т р

 

 

МБ-63. Мнкробарометр пред­

 

 

ставляет собой модернизиро­

 

 

ванный вариант

микробаро-

 

 

ипвелира

МБИП, в котором

 

 

перемещение анеропдных бло­

 

 

ков

 

передается

 

непосред­

Рис. 9. Поле зрения

окуляра микро-

ственно на двойную

цнлип-

барометра

МБ-63

дрпческую пружпну (рис. S).

делений. Отсчет

 

Шкала прибора имеет 130

по шкале прибора берется

один,

только по 4

штриху, так как коэффициент /Сб равен

1. Поле зрения

окуляра

ыикробарометра изображено па рис. 9.

Отсчет равеп 48,18.

Температура прпбора измеряется электротермометром. Осве­ щение шкалы микробарометра осуществляется с помощью ни­ скольких поочередно включаемых лампочек.

14

Рис. 11. Принципиальная схема оптического мккробарометра ОМБ-1

до зеркала 9 к далее через прямоугольную диафрагму 15, распо­ ложенную в плоскости изображения, к окуляру 14.

Юстировкой онтичеекпх клиньев 6 и качающегося зеркала 5 добиваются такого положения, прп котором внутри диафрагмы поля зрения наблюдается отражение бпссектора от неподвижного зеркала и отражение штрпха от качающегося зеркала. Таким образом, в фокальной плоскости получается изображение п двой­ ного штриха и одинарного.

При изменении атмосферного давления наблюдается смещение изображения одинарного штриха вследствие измепеппя угла

ОтсчетНО,б

Гнс. 12. Окуляр оптического мпкробаромстра OMG-1:

О — 0<ЛД||й имд, б — ноле эрсинн

паклопа качающегося зеркала относительно неподвижного. Для измерения этого смещения служит компенсационная линза 21,

которая перемещается специальным механическим

устройством

16 до тех пор,, пока подвижный штрих не окажется

в середине

бпссектора. Компенсационная линза 21 жестко связана со шкалой 23, и верньером (нониусом) 22. С помощью объектива 20 и нризм 18 и 17 шкала и верньер проектируются в верхнюю часть поля зрения окуляра 14. Шкалы освещаются частью светового потока от источника света 10 через зеркала 19 ц 24.

Шкала Прибора имеет 400 делений, каждое десятое из которых оцифровано (рис. 12, б). Шкала верньера имеет 10 делении. Деления шкалы п верньера представлены в поле зрения в виде светлых липий па черпом фоне. Совпадающие штрихи верньера и шкали сливаются в одну сплошную светящуюся линию. Пи рпс. 12, б изображено положение шкалы и верньера, соответст­ вующее отсчету 120,4 деления. Для изменения диапазона работы прибора служит оптический клин 25 (см. рпс. 11).

Прибор заключен в герметизированный стакан, сообщаю­ щийся с атмосферой через резиновую трубку п штуцер, располо­ женный па верхпей крышке прпбора. Такая конструкция поз­ воляет определять цену деления прибора без специальной баро­ камеры.

2. Зима.4 К-4402.

17

На верхпеп панели прибора имеется термометр.

Наблюдения по прибору производят в следующем порядке: а) отсчитывают температуру прибора с округделпем до

0,1°; б) включив освещение, вводят винтом наводкп подвижной

штрих в середпву бпссектора и производят отсчет с округлением до 0,1 деления шкалы.

Средняя квадратическая погрешность определения разности давлеппй по прибору без учета ошибок за перавновеспе атмосферы

выражается величиной 0,03 мб.

На

О п т и ч е с к и й

м и к р о б а р о м е т р ОМБ-ЗП.

рис. 13 изображена

схема

устройства оптического мпкробаро-

метра ОМБ-ЗП.

 

барометра помещен двухкоробочпый

На ппжием основавпп

апероидиый блок / ,

являющийся прпемппком давления. К

нему

крепится цилиндрическая пружина 2, в середине которой укре­ плено зеркало б. Вторым концом цилиндрическая пружина сое­ динена с рамой прибора через наводящее устройство пере­ ключателя диапазона 11. Изменение давления вызывает деформа­ цию анеропдного блока, а следовательно, растяжение или сжатие пружины 2, которое приводит к повороту зеркала б вокруг вер­ тикальной осп. При этом в поле зревпя окуляра 12 последова­ тельно проектируются повые деления измерительном хсруговоп шкалы 7, имеющей 20 делеппй. Шкала освещается светом от источ­ ника 10. Нить осветительной лампы 10 с помощью сложного конденсатора 8 п призменного блока 5 проектируется в плоскость зеркала 6. Изображение шкалы 7 передается в поле зрения оку­ ляра с помощью прпзмеппого блока 5 , зеркала б, объектива 4, системы призм 3 и зеркала 0. В поле зрения окуляра видна также неподвижная отсчетная шкала 14, имеющая 100 делеппй. Отсчет по шкале прибора складывается из номера штриха измерительном шкалы (па рис. 13 штрих 12) и отсчета по окулярной шкале отно­ сительно этого штриха (па рис. 13 отсчет 45,7). Полпый отсчет, соответствующий положепшо штрихов обеих шкал, изображен­ ных на рис. 13, будет 1245,7 делеппй.

Для устранения вредного влияния напорного действия ветра сообщение приемника давяеппя с атмосферой осуществляется через спиральную миогооборотную трубку 13. Для исключения влияния механических вибраций один конец двойной цилиндри­ ческой пружины помещен в цилиндрический сосуд 15, наполнен­ ный специальной жидкостью.

Приемник давления и отсчетао-измерптельпое устройство за­ ключены в герметический сосуд, сообщающийся с атмосферой через штуцер. Весь прибор помещен в сосуд Дьюара, что позво­ лило улучшить режим его работы.

Термометры, расположенные внутри прибора, подсвечиваются источником света 10 и рассматриваются через линзу, расположен­ ную па верхней панели прибора.

is

Рис. 13. Принципиаль­ ная схема оптического ьшкробарометра ОМD-ЗП

2*

Наблюдения по прибору производятся в следующем порядке:

а) включив

освещение,

отсчитывают

температуру

прибора

с округлением

до 0,1°;

 

 

 

б) производят отсчет по шкало с округлеипем до 0,1 деления.

Средняя квадратическая

погрешность

определения

разности

давлений по прибору без учета погрешностей за псравновеспе атмосферы выражается величиной 0,02 мб.

Для непрерывного фиксирования величины давления на одной точке употребляются прпборы-самоппсцы — барографы. В послед­ ние годы в СССР разработаны оптические микробарографы высо­ кой точности, которые позволяют регистрировать изменепие давле­ ния с точпостыо порядка 0,06—0,04 мб (струнный барограф СМБ, МБ-С7 (ВНИИГеофизпка) и др.

П р и б о р ы д л я и з м е р е н и я т е м п е р а т у р ы и в л а ж н о с т и в о з д у х а

Основными приборами, применяемыми в настоящее время для измерения температуры воздуха при производстве барометри­ ческого нивелирования, являются: термометр-пращ, аеппрацпоипып психрометр (служит одновременно п для определения влаж­ ности воздуха) п термометры сопротивления разлпчпых кон­ струкции.

Термометр-пращ. Общий вид термометра-праща представлен па рис. 14. Цена деления шкалы термометра-праща TM-S соста­ вляет 0,5 или 1° С, а диапазон измерения от + 50 до —36°. При измерении температуры привязанный на шпур термометр вра­ щают несколько раз в воздухе, после чего производят отсчет.

Аспирационный психрометр. Устройство прибора показано па рис. 15. Два термометра 3 прикрепляются к корпусу прибора 4, представляющего собой полую трубку. В трубках для термомет­ ров 1 п 7 вставлены резервуары термометров. Верхний конец трубки 2 соединен с аспиратором 5, который засасывает наружный воздух п пропускает его через трубки 1 и 7.

Механизм аспиратора 8аводптся ключом 6. От прямой солнеч­ ной радиации термометры защищены двойными стенками трубок 1 и 7 и хорошей полировкой поверхности прибора.

Для определения влажности воздуха до начала наблюдений один из термометров обвязывают кусочком материн (батистом) и смачивают дистиллированной водой (за 4—5 мин до момента наблюдения). Зпачеппе влажности вычисляют по показаниям

сухого и смоченного термометров, пользуясь

специальными

таблицами.

 

При работе в равпшшых районах психрометр обычно исполь­

зуется только для измерения температуры. В

горных районах

в случае необходимости им измеряют влажность воздуха.

Аспирационный психрометр позволяет измерять температуру воздуха со средней квадратической погрешностью 0,25° С, а влаж­ ность воздуха (давление водяных паров) — с погрешностью 1 мб.

20