Е. А. Богданов Основы технической
жүктеу/скачать 6.94 Mb.
|
| Рис 3.2. Волоконно-оптический эндоскоп:
а - общий вид эндоскопа с блоком подсветки; 6 - четырехсторонняя схема артикуляции дистального конца технической диагностики чаще всего применяют дальномеры, нивелиры, теодолиты и тахеометры (рис. 3.3). Дальномер служит для определения расстояния до заданной цели. Первые оптические дальномеры имели два объектива, разнесенные на некоторое расстояние между собой. С помощью системы линз и зеркал изображения объекта контроля от разных объективов передавались в один окуляр и накладывались друг на друга. Рис. 3.3. Геодезические оптико-электронные приборы: а - цифровой нивелир DiNi 22; 6 - электронный теодолит DJD5-1; в — электронный тахеометр DTM-352W Изменяя фокусировку, раздвоенное изображение совмещалось в единое и по шкале отсчета определялось расстояние до объекта. Для повышения точности расстояние между объективами (база) принималось максимально большим, что увеличивало габариты и массу дальномеров и делало их громоздкими. Однако даже увеличение базы между объективами не обеспечивало требуемой точности измерения. В настоящее время вместо оптических дальномеров повсеместно используют компактные лазерные дальномеры. Это стало возможным с созданием малогабаритных лазеров, при этом точность измерения дальномеров повысилась на несколько порядков. Принцип действия лазерного дальномера достаточно прост. Оператор, направив дальномер на цель, нажатием кнопки активирует лазер, который посылает луч в сторону цели. Специальное приемное устройство дальномера улавливает отраженный от цели луч. Дальномер имеет счетчик интервалов времени (электронные часы), который включается в момент выхода луча из дальномера и выключается в момент его возвращения. По известной скорости света и времени прохождения луча вперед и обратно определяется расстояние до цели. Наиболее совершенные лазерные дальномеры, применяемые в спутниковых системах навигации, оснащаются счетчиками интервалов времени с точностью 1 10-9 с (такая единица времени называется наносекундой) и даже точнее. Это позволяет определять расстояние с точностью до 0,2 x 10-5 %. Стандартные лазерные «рулетки» и дальномеры, используемые в комплекте с вехами или штативами с уголковыми отражателями, имеют точность, достигающую 1,5 мм на 100 м. Широкое распространение в последние годы получили дальномеры, позволяющие измерять расстояние непосредственно до объекта без отражателя. В связи с зависимостью точности измерений от свойств отражающей поверхности и надежности фиксации точки измерения дальность таких приборов не превышает 100...150 м, а точность лежит в пределах 10...20 мм. Нивелиром называют оптический прибор для определения высотных отметок всего объекта или его части. Теодолит — более универсальный прибор, он позволяет, наряду с высотными, определять также угловые отметки в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Такие приборы в процессе диагностики применяют как для установления отклонений от заданной геометрической формы локального участка диагностируемой конструкции, так и отклонения всего объекта от проектного положения. В последнем случае производят геодезическую съемку объекта (нефтепровода, нефтехранилища и др.) с определением высотных, угловых и координатных отметок. Основными недостатками оптических нивелиров и теодолитов являются высокая трудоемкость выполнения работ и низкая точность измерений. Эти проблемы устраняются с появлением нового поколения геодезических приборов — цифровых. Принцип их действия и возможности рассмотрим на примере цифрового нивелира DiNi 22 (рис. 3.3, а), производимого фирмой «Саrl Zеiss». Такой нивелир автоматически считывает величину высотных отметок со специальной кодовой рейки и сохраняет их в память. В отличие от обычных шашечных геодезических реек, на поверхности специальных реек нанесен штрих-код, представляющий собой чередующиеся светлые и черные горизонтальные полоски различной толщины (аналогично штрих-коду на упаковках с продуктами для считывания информации о товаре кассовыми аппаратами в магазинах). Отсчеты по кодовым рейкам могут браться с точностью до 0,01 мм, при этом одновременно производится дальномерный отсчет. Данные измерений выдаются на дисплей и записываются во внутреннюю память прибора, что исключает необходимость в трудоемком заполнении полевых журналов. Паспортная точность цифрового нивелира при работе с кодовой рейкой составляет 0,7 мм на 1 км двойного хода. Электронный тахеометр — наиболее современный геодезический оптико-электронный прибор, позволяющий одновременно совместить функции электронного теодолита, лазерного высокоточного дальномера и полевого компьютера. «Тахеометр» в переводе с греческого языка означает «быстроизмеряющий». Современный электронный тахеометр измеряет углы и расстояния до вехи или штатива с отражателем. С его помощью геодезист может один, без вспомогательного рабочего, провести геодезическую съемку без полевых журналов и, сбросив всю информацию на компьютер, провести ее обработку с помощью прикладных программ. Ряд узкоспециальных задач решаются непосредственно на месте с помощью встроенного контроллера (микропроцессора-вычислителя), управляемого клавиатурой. Вместе с тем тахеометры не способны производить высокоточное нивелирование. Современные тахеометры значительно различаются по своим техническим характеристикам и конструктивным особенностям в зависимости от ориентации на конкретного пользователя или сферу применения. Так, ряд моделей тахеометров представляют собой совмещенную систему, объединяющую возможности тахеометра и спутникового приемника, принимающего сигналы глобальных навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС) или GPS (G1оbа1 Роsitional System). Использование таких приборов в режиме статики (СРS-приемник находится на закрепленной точке с известными координатами, а «мобильный» прибор перемещается по определенным точкам, производя измерения) позволяет получать координаты пунктов с точностью до 1 м. Измерения при этом можно производить приемниками, находящимися на расстоянии нескольких десятков километров друг от друга в любое время и в любую погоду. Такие пункты (точки), в свою очередь, используются как станции тахеометрической съемки. Подобные системы особенно эффективны при геодезической съемке магистральных нефте- и газопроводов в местностях со слабым геодезическим обеспечением (районы Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока). жүктеу/скачать 6.94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|