Metody precyzyjnego pomiaru odległości poziomych i ..., Schematy z Metrologia

Pobierz Metody precyzyjnego pomiaru odległości poziomych i ... i więcej Schematy w PDF z Metrologia tylko na Docsity! PR A C E IN ST Y T U T U G E O D E Z JI I K A R T O G R A F II Т о т X X V , Z e s z y t 1/58, 1978 W O JC IE C H J A N U S Z 528.021.1-187.4 Metody precyzyjnego pomiaru odległości poziomych i pionowych I. M etoda pom iaru odległości poziomych Przy pom iarach realizacyjnych oraz pom iarach przemieszczeń często w ystępuje potrzeba precyzyjnego m ierzenia krótkich odległości pozio- mych, nie przekraczających 100 m. Pom iary i odłożenia związane z w y- tyczaniem osi elem entów konstrukcji budowlanych nie nastręczają na ogół poważniejszych trudności i wobec wym aganej dokładności w grani- cach 1-^5 mm mogą być z powodzeniem w ykonyw ane taśm ą stalową lub też przy użyciu dalm ierzy elektronicznych różnych typów. Trudniejszy problem stanow i m ierzenie lub odkładanie odległości związane z m onta- żem maszyn i urządzeń, przy którym w ym agane są dokładności w grani- cach 0,1 —r—0,5 mm. Wówczas taśm a stalowa, jakkolwiek często jeszcze sto- sowana z braku lepszych dostępnych środków pomiarowych, w gruncie rzeczy nie umożliwia spełnienia staw ianych wym agań dokładnościowych, zwłaszcza jeśli stosuje się ją bez korzystania z urządzeń pomocniczych gw arantujących zachowanie z dostateczną dokładnością ustalonej siły na- ciągu oraz bez korzystania z term om etrów oporowych umożliwiających pom iar tem peratury samej taśmy. K orzystanie z taśm inw arow ych nie jest w w arunkach krajow ych realne z uwagi na ich brak, zaś stosowanie drutów inwarow ych jest niekorzystne z uwagi na potrzebę domierzania innymi przym iaram i dużych reszt, dochodzących do połowy standardowej długości drutu. Spośród istniejących obecnie dalm ierzy jedynie M ecometr 3000 firm y K ern umożliwia osiągnięcie w dobrych w arunkach w spom nianych wyżej dokładności, jednak bardzo wysoka cena u trudnia zastosowanie go w większej ilości egzemplarzy przy pracach pom iarowych w ykonyw anych równocześnie w wielu zakładach przemysłowych. Wysoki koszt dalmierza stw arza też zwiększone ryzyko korzystania z niego w trudnych w arun - kach budowy, gdzie często spotyka się przypadki uszkodzenia lub znisz- czenia sprzętu pomiarowego. Z tego powodu w Instytucie Geodezji i K artografii pow stała koncepcja w ykorzystania do precyzyjnego pom iaru odległości standardow ych łat do niwelacji precyzyjnej, znajdujących się w dyspozycji większości zespołów geodezyjnych, prowadzących prace w budowanych lub m odernizowanych i rozbudowywanych zakładach przemysłowych. 62 W ojciech Ja n u sz Łaty do niwelacji precyzyjnej m ają w takim zastosowaniu bardzo istotne walory, wyrażające się następująco: 1) wysoka dokładność podziału taśm y inwarowej oznaczonego w jed- nolity sposób na całej długości łaty, 2) konstrukcyjne rozwiązanie stałego naciągu taśmy, 3) osłonięcie taśm y z trzech stron drew nianą obudową łaty, dzięki cze- mu jest ona w małym stopniu narażona na uszkodzenia mechaniczne, 4) znaczna odporność taśm y na zmiany długości pod wpływem zmian tem peratury związana z m ałą wartością współczynnika rozszerzalności równego w przybliżeniu a = 2 • 10-6/l°C . Niekorzystne cechy łat to: 1) m ała odporność taśm inwarow ych na w strząsy i uderzenia obudo- wy, w yrażająca się możliwością wystąpienia miejscowej zmiany długości, 2) możliwość rozregulowania się urządzenia do naciągu taśmy, powo- dująca jej odkształcenie sprężyste, 3) przenoszenie się wpływu zmian długości drewnianej obudowy, po- wstających głównie pod wpływem zmian wilgotności, na taśmę inw arow ą (wpływ ten jest bardzo m ały ale nie można go wykluczyć). W sumie jednak walory łat w yraźnie przeważają nad ich niekorzy- stnym i cechami i przy zachowaniu niezbędnych środków ostrożności umożliwiają uzyskiwanie bardzo wysokich dokładności, zwłaszcza przy pomiarze stosunkowo krótkich odległości. Metodę pom iaru odległości poziomych przy użyciu łat do niwelacji pre- cyzyjnej opracowano w trzech w ariantach: 1) z wykorzystaniem teodolitu zaopatrzonego w nasadkę równoległo- ścienną na lunecie (opisano w [2], [3]), 2) z wykorzystaniem pionownika optycznego zaopatrzonego w nasad- kę równoległościenną, nałożoną na wydrążoną śrubę sprzęgową (opisano w [31), 3) z wykorzystaniem tachim etru BRT 006 firm y Zeiss-Jena. Trzeci w arian t omówiony pobieżnie w [3] okazał się w w yniku prze- prowadzonych badań terenowych najkorzystniejszy pod względem tech- nologiczności procesu pom iarow ego1. Okazał się on najkorzystniejszy również z tego powodu, że nie wym aga kojarzenia teodolitu lub pionow- nika z nasadką równoległościenną przy zastosowaniu dodatkowych ele- m entów łączących, dopasowywanych do posiadanych instrum entów, lecz w ykorzystuje w prost istniejący tachim etr BRT 006 bez konieczności do- konywania jego adaptacji do omawianego celu 2. 1 W p rzep ro w ad zen iu b ad ań b ra li u d z ia ł m gr inż. R om an O strow sk i i st. inż. S te fan Z ykubek . 2 Z w y ją tk iem uzu p e łn ien ia libe lą ru rk o w ą w w y p ad k u , gdy ła ta oddalona je s t znaczn ie od znaków o g ran icza jących m ierzoną długość. M etody p recyzy jn eg o pom ia ru odległości p o ziom ych i p ionow ych 65 T ab lica 1 D zienn ik p o m ia ru odleg łości ła ta m i do n iw e la c ji p recy zy jn e j i B R T 006 S t a n . C e l O d c z y t P o m i a r p i e r w s z y P o m i a r d r u g i U w a g i 'w s t e c z w p r z ó d w s t e c z w p r z ó d Ł 0 1 5 I „ A ” B R T 4 4 8 4 4 5 1 2 Ł 5 8 8 0 0 9 I I Ł B R T 3 7 7 3 3 7 3 7 Ł 5 9 0 0 1 2 I I I Ł B R T 4 0 8 0 4 0 9 3 5 9 1 I V „ B ” 3 0 5 3 3 0 2 7 2 = 1 9 2 2 9 0 1 8 9 6 9 2 - 2 = w p 1 7 3 3 2 1 o d l e g ł . A —B = 8 6 6 6 0 m m kreski podziału łaty i pionowej kreski lunety. W ykonujem y odczyt gruby z łaty i drobny z liniału BRT odpowiadający tem u ustaw ieniu pryzm atu i zapisujemy go w dzienniku w kolum nie „w przód”. Przy zapisie należy zwracać uwagę na to, że 2 ostatnie cyfry odczytu z łaty powinny pokry- wać się m iejscami w kolum nach z dwoma pierwszym i cyfram i odczytu z liniału BRT (zapis na zakładkę). 3) Nie poruszając łaty przestaw iam y BRT wzdłuż mierzonego odcinka A B tak, aby w polu widzenia lunety znalazł się obraz końcowego odcinka podziału łaty, jak na rysunku lc. Po doprowadzeniu liniału do równoległości z osią podziału łaty i zpo- ziomowaniu go przesuwam y ruchom y pryzm at do pokrycia pionowej kre- ski lunety z osią obrazu najbliższej kreski łaty, w ykonujem y odpowiada- jące tem u położeniu pryzm atu odczyty na łacie i liniale BRT oraz zapi- sujem y je w kolum nie „wstecz’. 4) Nie poruszając BRT przekładam y łatę wzdłuż mierzonego odcinka A B tak, aby w polu w idzenia lunety znalazł się obraz początkowego od- cinka podziału łaty, jak na rysunku ld , orientujem y ją według sznurka i poziomujemy, a następnie przesuwam y ruchom y pryzm at do pokrycia 5 P r a c e In s t . G e o d e z ji i K a r to g r a f i i об W ojciech Ja n u sz pionowej kreski lunety z osią najbliższej kreski łaty, wykonujem y od- czyty i zapisujemy w kolumnie „w przód”. Dalsze czynności polegają na kolejnym przestaw ianiu BRT i łaty wzdłuż mierzonego odcinka AB i wykonyw aniu wyżej omówionych od- czytów aż do ustaw ienia BRT nad punktem B, nacelowania ruchomym pryzm atem na łatę ułożoną na ostatnim przęśle i w ykonania odczytu oraz nacelowania na punkt В ruchom ym pryzm atem i wykonania odczytu (os- tatn i odczyt zapisany w kolumnie „w przód”). Takie ustaw ienie BRT ilu- stru je rysunek le. Pom iar długości powinien być wykonany co najm niej dwukrotnie. Różnica wyników dwukrotnego pom iaru nie powinna przekroczyć Ad = "== 0,1 |/^ m m , gdzie n — ilość ułożeń łaty na mierzonym odcinku. Przy dokonywaniu nacelowań należy stosować zasadę minimalnego tylko przesuwania ruchomego pryzm atu do nacelowań na najbliższą kre- skę łaty, wówczas bowiem uzyskujem y małe różnice odczytów drobnych przy nacelowaniach na łatę wstecz” i na łatę ,,w przód”, zawierające się w granicach 0,5 cm, w wiązku z czym wyniki pom iaru nie są obciążone dosyć dużymi błędami system atycznym i podziału liniału BRT. Rys. 2 S t. I S t. u St . Ш S t. IV M etody p recyzy jn eg o pom iaru odległości poziom ych i p ionow ych 67 5* LUUL) о'оод ф 70 W ojciech Ja n u sz m ają wpływ również ewentualne odchylenia prowadnicy ruchomego pryz- m atu od prostoliniowości. Z tego powodu naw et w przypadku zaopatrze- nia BRT w libelę rurkową, pionowa odległość znaku od powierzchni po- działu łaty nie powinna przekraczać 500 mm. Błąd sytuow ania liniału BRT równolegle do podziału łaty ma dwojaki wpływ na dokładność pomiaru. Mianowicie, odchylenie liniału od poziomu powoduje różnicę między długością odcinka, o który przesuwa się pryz- m at po liniale, a długością rzutu tego odcinka na łatę. W pływ ten jest bardzo m ały przy zachowaniu podanej wcześniej zasady przesuwania pryzm atu jedynie w granicach odstępu najbliższych widocznych kresek podziału przy jednoczesnym przekładaniu łaty tak, aby jej podział w miejscu odczytu „wstecz” i „w przód” znajdował się w przybliżeniu na jednym poziomie. Z tego powodu, w celu ograniczenia błędów różnicy odczytów na liniale, wykonanych na jednym stanowisku, do wartości za- niedbywalnej 0,01 mm należy poziomować liniał z błędem nie większym niż 2' oraz sytuować podział łaty po jej przełożeniu na następne przęsło (w stosunku do poprzedniego przęsła) z błędem wysokości nie przekra- czającym 10 mm. Z tego w ynika zalecenie, aby łata była poziomowana tylko przez regulację wysokości na jednej podstawce, znajdującej się w pobliżu końca łaty, natom iast wysokość podparcia w pobliżu miejsca odczytu wykonanego przed przełożeniem powinna być nie zmieniona. Za- sadę tę ilustru je schemat układania łaty na kolejnych przęsłach zaw arty na rysun.-cu 4. Na rysunku tym oznaczono strzałkami na lukach miejsca dopuszczalnej regulacji wysokości podparcia łaty. Przy okazji omawiania tego zagadnienia należy zwrócić uwagę na po- ruszony w [4] problem takiego rozmieszczenia punktów podparcia przy- M etody p recyzy jn eg o po m ia ru odległości poziom ych i p ionow ych 71 m iaru sztywnego, przy którym w pływ ugięcia przym iaru na jego długość będzie sprowadzony do minimum. Otóż w rozpatryw anym przez nas za- stosowaniu łat rozmieszczenie punktów podparcia nie m usi być ściśle zgodne z zaleceniami dotyczącymi przym iarów sztywnych, natom iast kom- pafacja powinna odbywać się przy takim samym podlparciu łaty, jak przy pomiarze. Ze względu na to, że fragm ent podziału łaty znajdujący się w m iejscu celowania przed przełożeniem i po przełożeniu na następne przęsło powi- nien znajdować się na tej samej wysokości, najkorzystniej jest, gdy pod- stawki znajdują się właśnie pod m iejscami celowania (z w yjątkiem miejsc nad znakami geodezyjnymi, gdzie ze względu na potrzebę uzyskania w i- doczności znaków, podstawki ustaw ia się przed lub za znakiem). Wreszcie należy dodać, że istnieje isto tny w pływ usytuow ania łaty w poziomie, a nie w pionie, jak to m a miejsce przy niwelacji. Badania [5] wykazały, że różnice między długością taśm y łaty leżącej poziomo i sto^ jącej dochodzą do 0,02 mm. Różnice te wywołane są odchyleniami samej taśm y od prostoliniowości przy poziomym ułożeniu łaty, jak również za- pewne nieco zmienionymi w arunkam i pracy urządzenia naciągającego taśmę: Z tego powodu w wypadku, gdy łata ma być używ ana zarówno do niwelacji, jak i do pom iaru odległości poziomych należy ją kom paro- wać dwukrotnie — w pozycji poziomej i pionowej, a do w yników pom ia- rów wprowadzać popraw ki kom paracyjne uzyskane w takiej pozycji, w jakiej łata jest stosowana przy pomiarze. Błędy pom iaru tem peratu ry przym iaru m ają dosyć znaczny w pływ na dokładność wyznaczenia odległości. Jak w ynika między innym i z [6] współczynnik rozszerzalności term icznej taśm inw arow ych używanych w łatach jest zbliżony do a = 2 ■ 10~6/1°C. Oznacza to, że błąd określania tem peratury taśm y nie powinien przekraczać 1°C, wówczas bowiem jego wpływ na dokładność określenia długości będzie zaniedbywalny w sto- sunku do błędu samego pomiaru. Biorąc pod uwagę występowanie wyżej omówionych błędów czynności pomocniczych trzeba stwierdzić, że rzeczywista dokładność pom iaru dłu- gości będzie m niejsza od określonej wzorem (1). Błąd pom iaru uwzględ- niający wpływy błędów czynności pomocniczych można oszacować jako większy o około 50% od błędu określonego wzorem (1). Przeprowadzone prace doświadczalne wykazały też, że faktyczna dokładność pom iaru w y- raża się błędem średnim rzędu 0,3 mm, przy pomiarze długości 25 m (1 : 82 000), i błędem średnim rzędu 0,6 mm, przy pomiarze długości 100 m (1 : 170 000). Błędy te są m iarodajne do określenia dokładności pom iaru zmian długości przy założeniu, że w okresie między pom iaram i długość taśm y w łacie nie ulega zmianie i przy założeniu, że podczas obydwu po- m iarów dokonywane były nacelowania na te same fragm enty taśm y 72 W ojciech Janusz (ograniczenie wpływu nierównomierności naniesienia kresek podziału taśmy). Dokładność pomiaru odległości z uwzględnieniem wpływu błędów kom paracji będzie nieco niższa od wyżej podanej. Można przyjąć, że uwzględniając wpływ błędów kom paracji jesteśm y w stanie osiągnąć przy pomiarze błąd średni 0,4 mm na 25 m i 0,8 mm na 100 m. II. Metoda pomiaru odległości pionowych Przedstaw ianą tu metodę pom iaru opracowano głównie do precyzyj- nego pom iaru różnic wysokości w ciasnych pomieszczeniach, np. w pio- nowych szybach i klatkach schodowych, gdzie ze względu na potrzebę uzyskania bardzo krótkich celowych nie jest możliwe zastosowanie m e- tody niwelacji precyzyjnej w jej klasycznym wydaniu, to jest z użyciem niwelatora. Metoda ma zastosowanie również w tych przypadkach, gdy nie istnieje możliwość dostatecznie bliskiego ustawienia niw elatora wzglę- dem łat, co zachodzi wówczas, gdy pragniem y wyznaczyć różnicę w yso- kości po zewnętrznej powierzchni budowli. Ten przypadek zachodzi b a r- dzo często zwłaszcza przy wyznaczaniu osiadań korpusów głęboko posa- dowionych budowli w trakcie ich wznoszenia w głębokich i rozległych wykopach (sekcje zapór wodnych, przepompownie itp.). Wreszcie spoty- kamy się niekiedy z przypadkiem przenoszenia wysokości po ścianie bu- dowli powyżej powierzchni terenu, kiedy to w ogóle brak jest miejsc dla ustaw iania niwelatora. Dotychczas do pomiaru różnic wysokości w pionowych szybach lub wzdłuż pionowych ścian zewnętrznych, związanego z pomiarem prze- mieszczeń, stosowano pionowo zawieszane taśmy lub dru ty stalowe albo inwarowe z nakładanym i łatkami. Niedogodnością takiego sposobu jest zbyt maia dokładność oraz niejednolitość postępowania, w ym agająca zwłaszcza odrębnego komparowania taśm i drutów na odcinkach równych mierzone; różnicy wysokości. Trzeba dodać, że w praktyce kom paracja takich taśm i drutów prowadzona była przy ich poziomym ułożeniu lub rozwieszeniu, a więc w w arunkach różniących się od w arunków ich sto - sowania przy pomiarze. Omawiana tu metoda opiera się na w ykorzystaniu opracowanego do niej specjalnego przyrządu — m ikroniwelatora, zastępującego niw elator precyzyjny 3 W op raco w an iu d o k u m en tac ji u rządzeń do s tosow an ia om aw iane j m etody b ra ł u d z ia ł st. :nż. S te fan Z y kubek , n a to m ia s t w p racach ek sp e ry m en ta ln y ch rów n ież m g r inż. R om an O strow ski. M etody p recyzy jn eg o pom iaru odległości poziom ych i p ionow ych 75 N a rysunku 5d pokazano odczyt przy użyciu m ikroniw elatora na łacie „w przód”, wykonany po przestaw ieniu łaty na reper 4. Odczyty m ikroniw elatora ustawionego jak na rysunkach 5c, d służą do wyznaczania różnicy wysokości h3-4. Na rysunku 5d pokazano też pom iar różnicy wysokości 7i 4-5 niw elato- rem precyzyjnym. Repery składane i wsporniki m ikroniw elatora należy instalować w od- stępach pionowych nieco m niejszych od długości podziału łaty, a każdy reper powinien być nieco niżej od odpowiedniego wspornika. Dzięki tem u odczyt na łatę „w przód” w ykonyw any jest w pobliżu początku podziału zaś odczyt „wstecz” w pobliżu końca podziału tak, że pom iar różnic w y- sokości odbywa się przy zastosowaniu m inim alnej możliwej do uzyskania liczby stanowisk m ikroniw elatora, tj. z pełnym w ykorzystaniem długości posiadanej łaty. Na rysunku 6a pokazano reper w pozycji złożonej i w spornik (1) z tu - leją (2) służącą do ustaw iania m ikroniw elatora oraz jarzm em (3) służącym a) b) Rys. 8 76 W ojciech Janusz do krępowania łaty, zaś na rysunku 6b reper pokazany jest w pozycji roz- łożonej, przystosowanej do ustawiania na nim łaty. Rysunek 7 pokazuje stanowisko m ikroniw elatcra z widocznym frag- m entem łaty ustawionej na reperze „wstecz”. Rys. 7 Zgodnie z rysunkiem 7 m ikroniw elator składa się z: — korpusu stałego (4), przytwierdzanego jednoznacznie do w spornika (1) przy użyciu śruby sprzęgowej przełożonej przez tuleję (2) i przy uży- ciu nakrętki sprzęgającej (5). — korpusu ruchomego (6), przesuwanego pionowo ruchem leniw ym wzdłuż prowadnicy osadzonej w korpusie stałym za pomoc pokrętki (7), — celownika (8) w postsci mikroskopu, przesuwanego ruchem leni- wym przy użyciu pokrętki (9) poziomo wzdłuż osi optycznej, — urządzenia odczytowego (10) w postaci czujnika zegarowego, m ie- rzącego pionowe przesunięcia m ikroskopu (8) względem korpusu stałego. Odczyt przy użyciu mikre niwelatora, podobnie jak przy użyciu niw e- latora, składa się z ew u części: odczytu grubego = łaty, równego liczbie kresek od początku podziału łaty do kreski, na k tórą celujemy, oraz od- czytu drobnego, wykonywanego na tarczy czujnika zegarowego p rzy na- celowaniach m ikroskopem na kreskę ła ty (odczyt ten jest odpowiednikiem odczytu m ikrom etru p ły tk i równołegłościennej niw elatora precyzyjnego). M etody p recyzy jn eg o pom iaru odległości p o zio m ych i p io n o w ych 77 Zapis wynikóiw prowadzi się w dzienniku, którego form ularz w ypeł- niony przykładowo pokazano w tablicy 2. Sposób celowania, zapisu i obli- czenia musi uwzględniać tu fakt, że kreski podziału łaty rozmieszczone są wr odstępach co 5 mm zaś najm niejsza działka czujnika m ikroniw elatora ma wartość 0,01 mm. Sposób nacelowania i w ykonania odczytów ilustru je rysunek 8. Po przytw ierdzeniu m ikroniw elatora do w spornika (1) za po- mocą nakrętki sprzęgającej (5) i zwróceniu m ikroskopu na podział łaty doprowadzamy obraz podziału łaty do ostrości przez odpowiednie pozio- T ab lica 2 D zienn ik p o m ia ru różn ic w ysokości n iw e la to re m i m ik ron iw te la to rem S tan . Cel O dczyt z O dczyty U w agiwist. w p rzód w stecz w p rzód I R p. 1 R p. 2 Ł 2 8 8 2 9 1 niw elaitorM -d(N) 2 4 1 7 M -g — II Rp. 2 R p. 3 Ł 5 8 3 0 2 1 m ik ro n iw e la to rM-d{N) 5 6 3 2 7 7 M -g 4 1 1 1 2 8 — III R p. 3 Rp. 4 Ł 5 8 5 0 1 8 m ik ro n iw e la to rM -d(N) 6 1 2 8 4 3 3M -g 5 4 6 0 6 9 — 8 7 — IV R p. 4 Ł 2 9 3 n iw e la ło rM -d(N) 3 6 0 7 R p. 5 M -g 2 2 0 6 4 2 5 5 6 1 4 8 6 1 5 — 6 2 5 1 8 1 Ł 1 4 2 0 4 6 — M-d{N) 7 1 0 2 ,3 2 m m M -g 80 W ojciech Ja n u sz z określonego stanowiska instrum entu, a nie wyniki pomiarów odnoszące się do łaty ustawionej na określonym reperze lub żabce. 2. Dokładność pomiaru Dokładność pom iaru różnic wysokości omawianą m etodą zależy od: 1) dokładności stabilizowania reperów i wsporników m ikroniw elatora w ustalonych pozycjach względem linii pionowej, 2) dokładności czynności pomiarowych, 3) dokładności naniesienia podziału łaty i dokładności komparacji. Jak już wspomniano, repery i wsporniki m ikroniwelatora powinny być stabilizowane na jednej linii pionowej, wówczas bowiem możliwe jest pio- nowe ustawianie łaty podtrzym ywanej w tej pozycji za pomocą jarzm (3) przytwierdzonych do wsporników. Przyjm ując, że wsporniki stabilizowane są w odstępach co 2,6 m możemy napisać, że odchylenie jarzm od wspól- nej linii pionu o wielkość a wywoła błąd różnicy wysokości a2 ~ 5 2 oo Zakładając, że błąd ten nie powinien przekroczyć m h = 0,01 mm otrzym ujem y graniczną wielkość a — 7 mm. Biorąc pod uwagę możliwość występow ania błędu niepłaskości i n ie- prostopadłości stopiki łaty do osi podziału, należy stabilizować repery składane tak, aby łata podtrzym yw ana przez jarzm a opierała się na repe- rach tym samym, środkowym m iejscem stopki. Jarzm a podtrzym ujące łatę w pozycji pionowej um ożliw iają jej pe- w ien luz, dający swobodę zróżnicowanego ustaw ienia podziału łaty pod względem odległości od m ikroniw elatora. Luz ten, k tórego wielkość nie przekracza 2 mm, decyduje o koniecznej dokładności poziomego usy tuo- wania m ikroskopu. Aby błąd odczytu na łacie spowodowany tym luzem nie przekroczył 0,01 mm, należy poziomować oś celową m ikroskopu z błę- dem nie przekraczającym 15’, tj. 5 m m/m. Poziomowanie osi- celowej m ikroskopu dokonywane jest jednorazowo przez pionowe usytuow anie osi tu le i (2) prizy stabilizowaniu w spornika (1). Biorąc pod uwagę fakt, że budowla, w której stabilizuje się wsporniki może podlegać pew nym zmianom nachylenia pod wpływem nierów nom iernych osiadań, należy przy stabilizowaniu wsporników pionować osie tu l ej z nieco wyższą do- kładnością, rzędu 10' tak, aby drobne zmiany nachylenia budowli nie powodowały przekroczenia dopuszczalnego odchylenia tych osi od pionu. Można to osiągnąć z powodzeniem przy w ykorzystaniu lifoeii sferycznej układanej na pow ierzchni tulej podczas stabilizowania wsporników. M etody p recyzy jn eg o pom iaru odległości p o ziom ych i p ionow ych 81 Przy pomiarze m am y do czynienia głównie z błędam i celowania na kreski podziału łaty i błędam i odczytywania czujnika zegarowego. Jak wykazały prace eksperym entalne łączny błąd celowania i odczytyw ania nie przekracza 0,01 mm. Jak wiadomo z lite ra tu ry (np. [1], [5]), łaty mogą być kom parow ane z błędem średnim rzędu 0,02 mm. Biorąc jednak pod uwagę fakt, że k o m - paracja dotyczy tylko niektórych k resek podziału, trzeba się liczyć z moż- liwością pewnego zwiększenia wpływów błędów kom paracji o w pływ y lokalnych nierówmcmiemości naniesienia podziału. Błędy nierów nom ier- nego naniesienia podziału w edług danych firm ow ych renom ow anych w y- twórców nie przekraczają 0,02 mm. Należy podkreślić, że w w ypadku, gdy pom iar prowadzim y w celu wyznaczania zm ian różnic wysokości związanych iz pionowym i przem iesz- czeniami reperów , przy użyciu łaty, k tóra nie podlega .zmianom długo- ści, wpływ nierówncmieriności podziału zostaje w yelim inow any przez stałe rozmieszczenie reperów i wsporników m ikroniwelatora.. N astępuje to dzięki tem u, że przy pom iarach okresow ych celuje się na te same (lub w przypadku drobnych przem ieszczeń sąsiadujące) kresk i podziału łaty. Reasumując powyższe uwagi dojdziemy do wniosku, że w wypadku, prawidłowego zastabilizowania reperów i w sporników m ikroniw elatora, jak również prawidłowego w ykonyw ania czynności pom iarowych, moż- liwe jest osiągnięcie dokładności pom iaru różnicy wysokości m iędzy są- siednimi reperam i (h = 2,6 m) charakteryzującej się błędem średnim rzędu 0,03 mm. W ynika z tego, że pom ijając wpływ y błędów system a- tycznych w ynikających z błędów kom paracji, różnicę wysokości h = = 25 m można zmierzyć z błędem średnim rzędu 0,1 mm, zaś różnicę wysokości h = 50 m z błędem średnim rzędu 0,15 mm. 6 P r a c e In s t . G e o d e z ji i K a r to g r a f i i 82 W ojciech Ja n u sz L I T E R A T U R A [1] C i s a к J .: Badanie podzia łu ła ty do n iw elac ji p recyzy jn e j . In fo rm a to r IG iK , n r 5/72 [2] J a n u s z W .: Obsługa geodezy jna budow li i ko ns tru kc j i . PPW K , W arszaw a 1971, 1975 [3] J a n u s z W. , O s t r o w s k i R„ Z y k u b e k St . r Metoda precyzy jn ego po ­ m iaru k ró tk ich odległości. K on fe ren c ja N aukow o-T echn iczna S G P na te m a t G eodezyjnej O bsługi B udow nictw a P rzem ysłow ego, K atow ice 1977 [4] J a s n o r z e w s k i J .: Metrologia długości. PPW K , W arszaw a 1959 [5] K a l i n o w s k a B.: W spółczesne p ro b lem y kom pa ra c ji i badania p r e c y z y j ­ n ych łat n iw elacy jnych . P ra c a dok to rska , P o litech n ik a W arszaw ska 1976 [6] M a r g a ń s k i S t . : W p ły w te m p e ra tu ry na w y n ik i n iw elac ji p recy zy jn e j . G eodezja i K a rto g ra fia Tom X X V I, z. 1 PW N 1977 Recenzow ał: doc. dr hab. inż. A n d rze j H e rm a n o w sk i R ęko p is złożono w R ed akc j i w p a źd z ie rn ik u 1977 r. В О Й Ц ЕХ Я Н У Ш М Е Т О Д Ы Т О Ч Н О ГО И З М Е Р Е Н И Я Г О Р И З О Н Т А Л Ь Н Ы Х И В Е Р Т И К А Л Ь Н Ы Х Р А С С Т О Я Н И Й Р е з ю м е П ри м он таж е больш и х м аш ин и пром ы ш ленного оборудования, а т а к ж е при оп ределении смещ ений и деф орм ац и й п о яв л яется необходимость точного и зм е- р ен и я н ебольш их гори зон тал ьн ы х и в ер ти к ал ьн ы х расстояний. К ром е исследо- ваний, проводим ы х дл я п овы ш ен ия точности электрон ны х дальном еров, ц е л е - сообразны м явл я ю тся т а к ж е поиски новы х способов изм ерений с и сп ол ьзова- нием п рим еняем ы х до сих пор лин ей ны х мер. В И нституте геодезии и к ар то - гр аф и и в В арш аве разраб отан ы таки е способы, основанны е на и спользовани и стан д артн ы х н и вел и рн ы х реек. П р е ц и з и о н н ы е и з м е р е н и я г о р и з о н т а л ь н ы х р а с с т о я н и й М етод и зм ерен ия гори зон тал ьн ы х расстояни й с прим енением реек д л я точ - ного н и вел и рован и я разработано в трех в ари ан тах : 1) с использованием теодолита, снабж енного п арал лел ьн ой п ласти н кой на зри тел ьн ой трубе, 2) с и спользованием оптического отвеса, снабж енного п арал лел ьн ой п л а - стинкой, 3) с использовани ем тахеом етра B RT 006 ф и рм ы Ц ейсса. Т ретий в ар и ан т в р езу л ьтате проведенн ы х исследований о к азал ся наиболее вы годны м . Ч тобы и зм ери ть р ассто ян и я А В следует согласно с рисунком 1 произвести следую щ ие дей ствия : M etody p recyzy jn eg o po m ia ru odległości poziom ych i p io n o w ych 85 The d iscussed m ethod w as ap p lied fo r th e f i r s t tim e fo r th e p rec ise m e a s u re - m en ts of lin e a r de fo rm a tio n s of th e fo u n d a tio n d u rin g th e se ttin g of concre te . T h e fo llow ing accu rac ies w e re o b ta in ed : 0,3 m m fo r th e d is tan ce of 25 m o rd e r an d 0,6 m m fo r th e d is tan ce of 100 m o rder. P r e c i s e v e r t i c a l d i s t a n c e s m e a s u r e m e n t s I t is o ften n ecessa ry to m easu re th e p rec ise leve lling line, w h ich co n ta in s one p a r t v e ry d if ficu lt fo r m easu rin g , because of th e lim ited space co nd itions (sh o rt s igh t lines). I t occurs p a r tic u la r ly in v e r tic a l p it sh a fts , s ta irc a se s an d deep fo u n - d a tio n tren ch es. S tee l tap es o r w ire s w ith sm all rods p u t on w e re u sed so f a r fo r m easu rin g th e d iffe ren c ie s o f th e a lt itu d e s in p it sh a fts an d o th e r tig h t room s inside th e bu ild ings. T h ese m eth o d s w ere in co n v in ien t becau se of th e sm a ll a c - cu racy an d n o t u n ifo rm proceed ing , w h ich req u ire s se p a ra te co m p ariso n o f rods a n d w ires . T he m eth o d w as e lab o ra ted w hich uses th e special device — m icro leve l in s te a d o f th e p rec ise level, fo r th e m e a su re m e n ts in tig h t room s. Fig. 5 show s schem atica lly th e m easu rem en ts of a lt itu d e s d iffe ren c ies using m icro leve l a n d level. T he d iffe ren c ies h 1_ 2, h 4_ 5 a re m easu red w ith th e p rec ise leve l in n o rm a l w ay , an d th e d iffe ren c ies h 2_ v h 3_ 4 in th e tig h t s h a f t a re m easu red w ith th e m icro leve l w h ich is a ffix ed on specia l b ra c k e ts s tab iliz ed in th e w a ll (sec fig. 5). T he b en ch m a rk s 3,4 a re b u ilt-u p , to th e ro d can be posi- tio n ed v e rtic a lly . T he m icro leve l is eq u ip p ed w ith th e m icroscope, w h ich can be v e rtic a lly sh ifted . T he re a d o u ts a re m ad e by s igh ting to tw o edges o f th e dash on th e scale of th e ro d an d by rea d o u t of th e a lt itu d e of th e m icroscope p o sitio n w ith accu racy 0,01 m m . T he d iffe ren c ie s in a lt itu d e s can be m easu red sev e ra l tim es m ore p recisely w ith u tiliz a tio n of th e m icro level, th a n w ith th e n o rm a l p rec ise level. F ig 7 show s m icro leve l se t up o v e r th e sta tio n . T he tab le 2 co n ta in s th e ex am p le o f th e reco rd an d c a lc u la tin g th e h e ig h t d iffe ren c ie s h w h ich co rre sp o n d s to th e schem atic fig. 5. T he d iscussed m ethod w as app lied fo r th e f i rs t tim e fo r th e p rec ise m e a su - rem en ts of th e d e fo rm a tio n s of th e re in fo rced co n cre te p illa rs u n d e r th e in flu en ce of th e g row ing b a lla s t.