Базисный прибор
Базисный прибор используют для измерения базисов, базисных сторон триангуляции, длин линий в полигонометрии и при других высокоточных линейных измерениях. В комплект базисного прибора входит следующее.
1. Три - восемь
24-метровых инварных проволок (инвар -
сплав 36% никеля и 64% стали, обладает малым
коэффициентом линейного расширения
)
круглого сечения диаметром 1,65 мм с
инварными миллиметровыми шкалами длиной
8 см.
2. Инварная ленточка длиной 4-12 м - для измерения остатка линии, меньшего длины проволоки.
3. Два блочных станка с двумя гирями по 10 кг - для подвешивания и натяжения мерных проволок.
4. 30-40 базисных штативов с целиками - для фиксации концов проволоки в створе измеряемой линии.
5. Два оптических центрира (лот-аппарата) - для установки над центрами, определяющими концы секций линии (базиса).
6. Нивелир с 1,5-2-метровой рейкой - для определения превышений между смежными целиками.
7. Теодолит - для расстановки штативов в створе измеряемой линии.
8. Термометр-пращ - для измерения температуры воздуха.
В зависимости от требуемой точности измерения линий используют три типа базисных приборов (БП): БП-1 применяют для измерения базисов, базисных сторон и сторон полигонометрии 1 и 2 классов с точностью 1:1000000 - 1:250000, состоит из 7-8 тщательно подобранных инварных проволок с разными температурными коэффициентами линейного расширения: БП-2 - для измерения базисов, базисных сторон триангуляции и сторон полигонометрии 3 и 4 классов с точностью 1:200000 - 1:150000, имеют 5-6 проволок; БП-3, с тремя проволоками, - для измерения линий в геодезических сетях сгущения с точностью 1:25000 -1:5000.
За длину мерной
проволоки принимают хорду
между нулями шкал, находящихся на одной
высоте. Длина пролета - расстояние между
целиками двух смежных штативов (рис.
16)
,
где П, З - отсчеты по передней и задней шкалам проволоки.
При измерении проволоками необходимо учитывать действие различных факторов. Основными из них являются следующие.
Шлапы мерных
проволок имеют разные высоты (рис. 17).
Определив длину наклонной линии
и превышение h между целиками базисных
штативов, из прямоугольного треугольника
ABC
,
откуда
поправки
,
за наклон пролета
,
Рисунок 16. Схема измерения расстояний подвесными мерными приборами
Рисунок 17. К определению поправки в измеренное наклонное расстояние
а поправка за наклон пролетов для всей линии
С учетом
длина линии s отнесена к поверхности
со средней высотой
.
Проектируя линию s на референц-эллипсоид,
имеем
;
;
Учет разности
температур воздуха при измерении линии
и компарировании мерного прибора. Длину
(см. рис. 17) определяют при компарировании,
когда температура воздуха
,
а линию измеряют при температуре t
и вместо
получают длину хорды
.
Поправку
в длину пролета вычисляют по формуле
,
где
,
- температурные коэффициенты. Для всей
линии s поправка равна
,
где
- средняя температура воздуха при
измерении линии s, n
- число пролетов.
Рассмотренные факторы вносят максимальные искажения в длины измеряемых линий. При обработке высокоточных измерений линии кроме этих источников погрешностей учитывают такие факторы, как несимметрия цепной линии, наклон шкал мерных проволок, разность силы тяжести в местах измерения линии и компарирования проволоки и другие.