МАЛІ ЕЛЕКТРОННІ ВІДДАЛЕМІРИ В БУДІВНИЦТВІ - PDF

Description
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА імені О. М. Бекетова В. О. П Е Н Ь К О В МАЛІ ЕЛЕКТРОННІ ВІДДАЛЕМІРИ В БУДІВНИЦТВІ Методичні вказівки до виконання

Please download to get full document.

View again

of 35
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

People & Blogs

Publish on:

Views: 11 | Pages: 35

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА імені О. М. Бекетова В. О. П Е Н Ь К О В МАЛІ ЕЛЕКТРОННІ ВІДДАЛЕМІРИ В БУДІВНИЦТВІ Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсів «ГЕОДЕЗІЯ», «ІНЖЕНЕРНА ГЕОДЕЗІЯ», «ТОПОГРАФІЯ» (для студентів 1 курсу денної і заочної форм навчання напряму підготовки Будівництво , напряму підготовки «Гідротехніка (водні ресурси)» та для студентів 2 курсу денної і 3 курсу заочної форм навчання напряму підготовки «Геодезія, картографія та землеустрій») Харків ХНУМГ В. О. Пеньков. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсів «Геодезія», «Інженерна геодезія», «Топографія» (для студентів 1 курсу денної і заочної форм навчання напряму підготовки Будівництво , напряму підготовки «Гідротехніка (водні ресурси)» та для студентів 2 курсу денної і 3 курсу заочної форм навчання напряму підготовки «Геодезія, картографія та землеустрій») / В. О. Пеньков; Харк. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова. Х.: ХНУМГ, с. Автор: доц. В. О. Пеньков Рецензент: проф., к. т. н. В. Д. Шипулін Рекомендовано кафедрою геоінформаційних систем та геодезії протокол 5 від 21 грудня 2011 р. 2 ЗМІСТ ВСТУП ЛАЗЕРНІ ВІДДАЛЕМІРИ БУДОВА І ПРИНЦИП ДІЇ ЛАЗЕРНОЇ РУЛЕТКИ Клавіатура Дісплей Елементи Leica Disto A Функції меню ПІДГОТОВКА ДО ВИМІРЮВАНЬ ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНЕЙ Пряме вимірювання відстані Непряме вимірювання відстаней Функціональні вимірювання Збереження констант і використовування пам'яті Особливості вимірювань віддалеміром disto Поєднання лазерної рулетки з теодолітом ОСОБЛИВІ КОНСТРУКЦІЇ ЛАЗЕРНИХ РУЛЕТОК ЗАСТОСУВАННЯ ЛАЗЕРНИХ ВІДДАЛЕМІРІВ «DISTO» Лазерні рулетки при топографічних зніманнях Визначення деформацій будівельних конструкцій Застосування лазерного віддалеміра при реконструкції будівель і споруд ДОДАТКИ СПИСОК ДЖЕРЕЛ ВСТУП Лазерні геодезичні прилади, і зокрема, лазерні віддалеміри відіграють значну роль у забезпеченні сучасного рівня будівництва. В останній час їхнє застосування стало масовим. Учбовими планами напрямів підготовки Будівництво та «Геодезія, картографія та землеустрій» передбачено вивчення тем, присвячених електронним засобам геодезичних вимірювань на лекціях на 1 курсі та на лекціях і лабораторних роботах на 2 курсі. Віддалемір Disto-A5 застосовується студентами ХНАМГ під час учбової геодезичної практики. 1. ЛАЗЕРНІ ВІДДАЛЕМІРИ Лазери і засновані на них лазерні технології знайшли широке застосування в різних областях науки. Застосування лазерної техніки в геодезії стало останнім кроком на шляху проникнення лазерів в будівництво. Сьогодні застосування лазерних приладів при проведенні всіляких вимірювань і визначення положення будівельних елементів є нормою. Точність лазерів і їх функціональні властивості сильно полегшили трудомісткі операції. Лазерні прилади складають серйозну конкуренцію традиційним вимірювальним приладам і устаткуванню - нівелірам, рулеткам, рівням. Застосування лазерів в будівництві як вимірювальних і геодезичних приладів обумовлене їхніми властивостями і характеристиками. Світловий промінь лазера має унікальні характеристики, яких не має жодне інше джерело світла. Світлова точка, що знаходиться на відстані декількох десятків метрів від лазера, має такий розмір, як початкова точка або, принаймні, її центр точно співпадає з центром самого лазерного променя. Це означає відсутність кривизни, що є характерним недоліком багатьох оптичних приладів. Завдяки оптичній системі лазерний промінь може бути ущільнений, розщеплений на декілька промінів. При цьому кожний з них направлений у визначену, відмінну від інших, сторону. Таким чином, лазер може формувати одночасно декілька скоординованих точок, ліній, а також пробігати всі чотири сторони прямокутника У середині 90-х років з'явилися прості в управлінні компактні ручні електронні віддалеміри. Ці прилади використовують ефект віддзеркалення електромагнітних коливань у оптичному діапазоні кгц [5,6,7,9] Конструктивно вдалими і дуже точними виявилися лазерні віддалеміри (рулетки) Disto швейцарської фірми «Leica». Діапазон дії: порядку 30 м на видиму при денному засвіченні лазерну пляму, на відбивні плівки, і в темноті до м. Похибка вимірювань мм і не залежить від дальності. Час формування показів дисплея від 1 до 10 с. залежить від віддаленості і кольору відбивної поверхні. Електроживлення 2-4 батареї 1,5 В забезпечує 2-3 тис. вимірювань при температурі від - 10 до + 50 С. Лазерні рулетки забезпечені зовнішнім портом RS-242, круглим рівнем, 4 допоміжним візиром. Безвідбивні електронно-оптичні віддалеміри дозволяють виконувати вимірювання відстаней за новою технологією Direct Reflex, ( DR) без установки призми безпосередньо у вимірюваній точці. Вимірювання без відбивача відкрили нові можливості зйомки одним виконавцем, істотно збільшивши продуктивність і якість його роботи і підвищивши рівень особистої безпеки. В даний час у безвідбивних системах використовуються електронні віддалеміри двох типів: імпульсні, засновані на принципі безпосереднього вимірювання часу проходження сигналу до цілі і назад, і фазові віддалеміри, що діють по методу визначення різниці фаз сигналів. Оптичні схеми кожного з методів різні і відповідно мають свої переваги і недоліки. Кожен метод вимірювань призначений для вирішення конкретних задач і використовується в різних застосуваннях. В імпульсному віддалемірі для визначення відстаней визначається точний час проходження імпульсу до цілі і назад (TOF). Імпульсний лазер генерує безліч коротких імпульсів в інфрачервоній області спектру, які прямують через зорову трубу до мети. Ці імпульси відбиваються від цілі і повертаються до приладу, де за допомогою електроніки визначається точний час проходження кожного імпульсу. Швидкість проходження світла крізь середовище може бути точно визначена. Тому, знаючи час проходження, можна обчислити відстань між ціллю і інструментом. Вимірювання за допомогою визначення часу проходження сигналу (TOF) звичайно мають не тільки найбільшу дальність, але і відповідають найвищим стандартам безпеки, оскільки інтервали між імпульсами перешкоджають накопиченню шкідливої для очей енергії. Кожен імпульс - це одноразове вимірювання відстані. Оскільки кожну секунду можуть бути послані тисячі таких імпульсів, то за допомогою усереднювання результатів достатньо швидко досягається висока точність вимірювань. В ході вимірювання робиться близько лазерних імпульсів в секунду. Потім вони усереднюються для отримання точнішого значення відстані. Точність звичних імпульсних далекомірів звичайно декілька нижчі, ніж у фазових (до 10 мм). Деякі тахеометри з імпульсним далекоміром перед кожним вимірюванням повинні бути сфокусовані на ціль. Фазовий віддалемір заснований на методі порівняння фаз сигналу. Він передає коаксіальний оптичний пучок з модульованою інтенсивністю, який відбивається від призми або іншої поверхні, що відбиває. Після цього визначається різниця фаз між переданим і відбитим прийнятим сигналом, по якій обчислюється відстань. Метод вимірювання різниці фаз діє за принципом накладення на несучу частоту модульованого сигналу. Прилад вимірює постійний зсув фази, не дивлячись на неминучі зміни у випромінюваному і приймається сигналі. В результаті порівняння фаз опорного і одержуваного сигналу визначається тільки величина зрушення фази, а ціле число циклів залишається невідомим і не дозволяє відразу одержати відстань. Ця неоднозначність вирішується шляхом багаторазових вимірювань модуляції хвилі, внаслідок чого визначається унікальне ціле число циклів. Як тільки ціле число циклів визначене, відстань до мети 5 може бути обчислене дуже точно. В основному, в методі TOF світловий імпульс використовується для безпосереднього вимірювання відстаней, тоді як в методі вимірювання різниці фаз використовується модульований світловий сигнал. Потужність імпульсів в віддалемірах TOF в кілька разів вище, ніж потужність випромінювання фазових віддалемірів. Отже, при імпульсному методі, можливо вимірювати більші відстані (з призмами або без), ніж при фазовому методі. Імпульсний і фазовий методи відрізняються також чутливістю до переривання сигналу під час вимірювань, наприклад, при перетині променя транспортним потоком при роботі поряд з дорогою. Оскільки імпульсний метод об'єднує безпосереднє вимірювання часу проходження імпульсу з технологією обробки сигналів, то він виявляється менш чутливим до переривання сигналу, ніж фазовий метод. При вимірюванні фазовим методом переривання сигналу приводить до необхідності повторного визначення неоднозначності, але, кінець кінцем, також виявляється і виключається з вимірювань. Вищий рівень енергії імпульсного методу дозволяє також виконувати вимірювання до вологих поверхонь на великих відстанях. Польові випробування показали, що імпульсний віддалемір дозволяє вимірювати відстані до мокрих поверхонь в два або більше разів далі, ніж фазовий віддалемір, особливо при вимірюваннях під кутом. Імпульсний метод також збільшує вірогідність вдалих вимірювань до поверхонь, що не відбивають і похилих, наприклад, до мокрого асфальту. У таких ситуаціях можливість вимірювань може послужити критерієм вибору віддалеміра. Крім того, швидкість вимірювань імпульсним методом дозволяє працювати в густому транспортному потоці. Імпульсний метод також краще вимірює до вузьких об'єктів, таких як кабелі і повітряні дроти. Навіть сама можливість таких вимірювань вже може послужити підставою для використовування цього методу. Першими визнали перевагу «безвідбивних» віддалемірів будівельники і експлуатаційники, яким важливе оперативне і точне вимірювання довжин без зупинки основних технологічних процесів [1, 7, 14 і ін.]. 2. БУДОВА І ПРИНЦИП ДІЇ ЛАЗЕРНОЇ РУЛЕТКИ DISTO У моделях Disto електричний сигнал кварцового генератора імпульсами частоти 50 Мгц збуджують напівпровідниковий рубіновий лазерний діод нм класу 2 по IEC825. Оптика лазера коллімує вузький фотонний потік на дистанцію до шуканого предмету (рис. 1, а). Дифузно відображене предметом світло повертається в приймальний об'єктив приладу, де внутрішні перетворювачі формують вихідні сигнали на дисплей і в пам'ять. Для показів дальності можна вибирати дискретність 0,01; 0,005 або 0,001 м. При вимірюванні відстані клавішами 1 або 2 (рис. 1, б) включають лазер. У момент наведення лазерної плями на ціль з повторним натисненням тієї ж клавіші через 1-2 с виміряє дальність. Решта клавіш пульта служить для програмного обчислення, виклику даних з оперативної пам'яті [13]. 6 Загальна будова 7 2.1. Клавіатура Рис. 2 Клавіатура 8 2.2. Дісплей Рис. 3 Дісплей 9 2.3. Елементи Leica Disto A5 Прилад дозволяє виконувати лінійні вимірювання відстані від 0,05 до 200 м. з точністю ±1.5 мм. Завдяки унікальній позиційній скобі, численним додатковим функціям, вбудованому рівню і вбудованому оптичному візиру легко і якісно виробляти вимірювання в будь-яких ситуаціях [ 13 ]. Рис. 4 Позиційна скоба в різних положеннях Рис. 5 Використовування оптичного візиру Застосування позиційної скоби приладу (рис. 4) Рис. 6 Скоба перпендикуляр
Related Search
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks