что такое нитяной дальномер как им пользоваться
Нитяный дальномер
Теория нитяного дальномера. Зрительные трубы многих геодезических приборов снабжены нитяным дальномером. Сетка нитей зрительной трубы, кроме основных штрихов (вертикальных и горизонтальных), имеет дальномерные штрихи a и b (рис. 8.4, а). Расстояние D от оси вращения прибора MM (рис. 8.4, б) до рейки AB равно
Рис. 8.4. Нитяный дальномер: а) – сетка нитей; б) – схема определения расстояния
При изготовлении прибора f и p подбирают такими, чтобы K=100, а постоянная c была близкой к нулю. Тогда D = 100 n.
Точность измерения расстояний нитяным дальномером » 1/300.
Определение горизонтального проложения линии, измеренной нитяным дальномером. При измерении наклонной линии отсчёт по рейке это отрезок n = AB (рис. 8.5). Если бы рейку наклонить на угол n, то отсчёт был бы равен n0= A0B0 = n cosn и наклонное расстояние D=Kn0+c = Kn×cosn+c.
Рис. 8.5. Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния
Умножив наклонное расстояние D на cosn, получим горизонтальное расстояние d = K n cos2n + c cos n.
Прибавив и отняв с× cos2n, после преобразований получим
d = (Kn + с) cos 2 n + 2c cosn sin 2 (n¤2).
Нитяной дальномер. Определение расстояний по дальномеру. Методы контроля измерений, точность
Дальномерами называются геодезические приборы, с помощью которых расстояние между двумя точками измеряют косвенным способом. Простейший оптический дальномер с постоянным углом — нитяной дальномер имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов. В поле зрения трубы прибора видны три горизонтальные нити. Две из них расположенные симметрично относительно средней нити, наз дальномерными. Нитяной дальномер применяют в комплекте с нивелирной рейкой, разделенной на сантиметровые деления. Нитяным дальномером можно измерить линии (расстояние D между точками местности) длиной до 300 м с погрешностью 1/300 от длины. Т.о., точность измерения расстояний нитяным дальномером на порядок ниже точности измерений лентами и рулетками. Поэтому применение нитяного дальномера ограничивается съемочными работами (при съемке ситуации и рельефа для составления топографических планов).
Определение горизонтального проложения линии, измеренной нитяным дальномером. При измерении наклонной линии отсчёт по рейке это отрезок n = AB (рис. 8.5). Если бы рейку наклонить на угол n, то отсчёт был бы равен n0= A0B0= n cosn и наклонное расстояние D=Kn0+c = Kn×cosn+c.
Рис. 8.5. Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния
Умножив наклонное расстояние D на cosn, получим горизонтальное расстояние d = K n cos 2 n +ccos n.
Прибавив и отняв с×cos 2 n, после преобразований получим
Вторым слагаемым по его малости пренебрежем. Получим
Нитяный дальномер
Определение недоступных расстояний
Если препятствие (река, обрыв, здание) делает расстояние недоступным для измерения лентой, то его измеряют косвенным методом.
d = b sin a / sin (a + b),
где учтено, что sin g = sin (180°-a-b) = sin (a + b).
Рис. 8.3. Определение недоступного расстояния
Для контроля расстояние d определяют ещё раз из треугольника ABC1ипри отсутствии недопустимых расхождений вычисляют среднее.
Теория нитяного дальномера. Зрительные трубы многих геодезических приборов снабжены нитяным дальномером. Сетка нитей зрительной трубы, кроме основных штрихов (вертикальных и горизонтальных), имеет дальномерные штрихи a и b (рис. 8.4, а). Расстояние D от оси вращения прибора MM (рис. 8.4, б) до рейки AB равно
Рис. 8.4. Нитяный дальномер: а) – сетка нитей; б) – схема определения расстояния
При изготовлении прибора f и p подбирают такими, чтобы K=100, а постоянная c была близкой к нулю. Тогда D = 100 n.
Точность измерения расстояний нитяным дальномером » 1/300.
Определение горизонтального проложения линии, измеренной нитяным дальномером. При измерении наклонной линии отсчёт по рейке это отрезок n = AB (рис. 8.5). Если бы рейку наклонить на угол n, то отсчёт был бы равен n0= A0B0 = n cosn и наклонное расстояние D=Kn0+c = Kn×cosn+c.
Рис. 8.5. Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния
Умножив наклонное расстояние D на cosn, получим горизонтальное расстояние d = K n cos2n + c cos n.
Прибавив и отняв с× cos2n, после преобразований получим
d = (Kn + с) cos 2 n + 2c cosn sin 2 (n¤2).
Устройство нитяного дальномера
Нитяный дальномер весьма прост по устройству и имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов.
В комплект дальномера входит вертикальная шашечная рейка с сантиметровыми делениями.
Для измерения линии на одном её конце устанавливают прибор, а на другом рейку. Лучи от дальномерных нитей а и в, пройдя через объектив в передний фокус F, пересекут рейку в точках А и В.
Тогда формула имеет вид: D = k · n.
Для удобства пользования таким дальномером, постоянную величину К делают, как правило равной 100 (при этом параллактический угол 
= 34,38′), а рейку делят на деления кратные сантиметрам, и тогда определяемое расстояние получается в метрах.
Рис. 3. Поле зрения зрительной трубы (отсчет по нитяному дальномеру 39,5 м)
Одна дальномерная нить наведена на отсчет b = 1275 мм, а другая на отсчет a = 1670 мм, тогда n = a – b = 1670 – 1275 = 395 мм.
Расстояние D будет равно: D = k · n = 395 · 100 = 39 500 мм или 39,5 м.
Вопрос 19
Закрепление пунктов ГГС на местности. Пункты государственной геодезической сети;
Для того чтобы с одного знака был виден другой (смежный), над подземными центрами устанавливают наружный знак в виде металлических или деревянных трех- или четырехгранных пирамид или сигналов.
Рис. 10.3. Наружный металлический сигнал над подземным центром плановой сети:
1— фундаменты,2— центр,3— сигнал,4— настил,5— столик,б— визирная цель.
Знаки закрепления основных, главных разбивочных осей и отметок:
Что такое дальномер? Его назначение, виды, характеристики и выбор
Измерение расстояния до объектов – часть исследовательской, строительной, геодезической, хозяйственной и бытовой сфер человеческой деятельности. Подобные задачи решает дальномер – инструмент, представленный множеством видов и вариантов исполнения, о которых рассказано в данной статье.
В военном деле прибор тоже играет не последнюю роль, в частности, используется в системах наведения.
Что такое дальномер для бытовых и строительных задач?
По сути это электронный аналог рулетки, но более точный и функциональный.
Для чего нужен этот прибор дома, если есть простые и дешевые измерительные инструменты?
Ответ прост – дальномер справляется с большинством задач, где требуется измерить расстояния между удаленными объектами моментально, что не под силу даже самым продвинутым рулеткам.
Назначение дальномера
Основная задача дальномера – определение расстояния до заданного объекта.
При этом прибор выполняет очень точные замеры, а главное – делает это предельно быстро.
Главное преимущество перед подобными инструментами – возможность вычислить расстояние до недоступного объекта.
Используется при проведении геодезических работ различной сложности, для разметки на строительных площадках, в мореходстве и военном деле, астрономии, фотографии и других областях.
В быту часто используются строительные дальномеры – лазерные приборы, которые сегодня должен иметь каждый уважающий себя мастер.
Относительно высокая стоимость полностью оправдывается скоростью и точностью измерений, а также удобством работы.
Устройство и характеристики
Простейший лазерный бытовой дальномер состоит из приемника и излучателя.
Оба компонента собраны в корпусе, на котором расположен дисплей и кнопки управления.
Последние могут отличаться для каждой выбранной модели.
Среди дополнений наиболее часто встречаются:
Принцип работы лазерного прибора заключается в определении времени, за которое световой луч, посланный базой, вернется обратно, будучи отраженным.
За фиксацию момента приема отвечает специальный датчик, а полученный результат выводится в цифровом значении на экране прибора.
Простейшие модели выполняют измерения с точностью до 3 мм, в то время как для профессиональных вариантов, показатель погрешности не превышает 1,5 мм.
Определяющей характеристикой также является дальность работы, которая полностью зависит от конкретной модели.
В большинстве случаев этот показатель не превышает 200 м.
Уличные лазерные дальномеры при измерении расстояний до 300 м в работе требуют наличия отражающей пластины и видоискателя.
Стандарты некоторых видов дальномерных приборов регламентированы ГОСТом.
Часть из них нормирована еще при СССР.
С появлением новых типов измерений начали фиксироваться и новые стандарты.
Например, для геодезических приборов существует ГОСТ 21830 – 76, вступивший в силу в 1976 году, а для лазерных спутниковых устройств с 2017 года ГОСТ Р 8.913-2016.
Материал
Корпус лазерного дальномера изготавливается из ударопрочного пластика.
Устойчивость к механическим воздействиям повышают прорезиненные вставки и накладки, которые дополнительно препятствуют скольжению.
Подобные материалы применяется и при изготовлении оптических вариантов прибора.
Также корпус имеет важный параметр – класс защиты, который указывается в буквенно-цифровой кодировке, и свидетельствует о степени защищенности внутренних элементов от проникновения инородных частиц и влаги.
Наиболее распространен IP54, где цифры “5” говорит о том, что в прибор могут проникнуть мелкие частицы пыли, но это не отразится на работоспособности прибора.
А маркировка “4” говорит о невосприимчивости к водным брызгам.
Размеры и вес
В зависимости от типа прибора, его размер колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров (устаревшие оптические модели, которые более не используются).
Средние габариты типового лазерного устройства составляют порядка 120х55х35.
Все зависит от формы корпуса, который производители стремятся сделать эргономичным.
На самом деле, по размерам инструмент схож с мобильным телефоном.
При этом вес составляет порядка 100 – 200 грамм.
Поверка дальномера
Согласно нормативной базе, периодичность поверки лазерных дальномеров составляет 1 раз в год.
При этом параметр иногда устанавливается для конкретной модели и самим производителем.
Поверка, также, выполняется в следующих случаях:
После прохождения данной процедуры выдается соответствующий документ на прибор, с указанием всех необходимых параметров.
Как и где сделать поверку?
Поверка дальномера производится в следующей очередности:
Поверки выполняются специалистами метрологических компаний, имеющих соответствующий сертификат.
Виды дальномеров, их возможности и цена
Все дальномеры по принципу работы делятся на два больших класса: активные и пассивные.
Приборы первой группы определяют расстояние на основе измерений времени прохождения сигнала, отраженного от препятствия, между излучателем и приемником, при известной скорости его распространения.
Пассивные варианты измеряют расстояние путем расчета высоты равнобедренного треугольника, при известной базе (расстояние между объектами дальномера) или противоположному острому углу.
К активной категории относятся следующие приборы:
Звуковой
Устройство работает на основе магнитострикционного или пьезоэлектрического преобразователя.
Ультразвуковой прибор рассчитывает расстояние при условии известной скорости распространения электромагнитной волны в конкретной среде. Для воздуха приблизительно 340 м/с.
Световой
По принципу работы различают фазовый и импульсный дальномеры.
Лазерный
Наиболее популярный вариант в строительстве и бытовом применении.
Простейшие рулетки — дальномеры обойдутся покупателю в 2 – 3 тыс. рублей, а профессиональный инструмент не редко стоит более 50 тыс. рублей.
К пассивной категории относятся:
Оптические дальномеры
Измеряющие расстояние при помощи оптического параллакса. Яркий пример – дальномерный фотоаппарат.
• Выполняющие измерения по сопоставлению объекта образцу, например, нитяной дальномер.
По назначению приборы делятся на множество подвидов, большинство из которых легко найти в свободной продаже:
Военный
Обычно тяжелый габаритный инфракрасный прибор, способный учитывать азимут, угол наклона, длину или высоту мишени.
Некоторые ручные ИК–дальномеры способны работать с расстояниями до 25 км, а более мощные идут в стационарной компоновке, монтируются на платформе или штативе, снабжаются модулями с дневным наблюдательным оборудованием, ПНВ, и тепловыми приборами.
Геодезический
В большинстве случаев это оптический нитяной дальномер. Цена – от 3 тыс. рублей.
Также существуют модели и с дополнительными функциями, которые стоят заметно дороже.
Промышленный
Как правило, оптический электронный прибор, предназначенный для работы с объектами белого цвета.
Стоимость – от 100 тыс. рублей.
Для охоты
Разнообразие моделей и компоновок действительно впечатляет, а большая часть из них представляет собой встроенный модуль различного оптического оборудования.
Среди них и прицел с дальномером, который перешел в гражданское использование, как военная разработка, и бинокли ночного видения с дальномером.
Самостоятельные лазерные приборы для удобства наведения имеют видоискатель с увеличением в 6 и более раз.
Стоимость – от 10 тыс. рублей.
Для рыбалки
В основном это легкий и компактный дальномер-монокуляр, часто совмещенный с прибором ночного видения.
Цена – от 6 тыс. рублей.
Строительный
Компактный лазерный прибор, который часто называют лазерной рулеткой.
Различают как бытовые, так и профессиональные модели с расширенным функционалом, например, со встроенным угломером.
Питается от нескольких пальчиковых батареек.
Зачастую лазерный дальномер с уровнем электронного типа, используемый в строительстве, способен измерять расстояния до 30 – 40 м.
Проводя замеры при ярком естественном освещении, лазерный луч практически не заметен на больших дистанциях, а значит, наведение на конкретную точку затруднительно.
Ситуацию спасает дальномер с камерой, который выводит картинку на дисплей устройства.
Прибор с видеокамерой позволяет точно навести лазерный луч в необходимую точку за счет перекрестия, отображаемого на экране, словно на прицеле.
Стоимость – от 2,5 тыс. рублей.
Приложения на смартфон
К отдельной категории относятся специальные приложения, устанавливаемые на “андроид”.
Для высокоточных измерений подобное ПО не годится, но дециметровой точности вполне достаточно для, например, туристических нужд.
Программа в телефоне совершает тригонометрические вычисления при известном угле наклона и высоте смартфона над землей.
Для примера, если измерить высоту от пола до плеча, а затем занести этот показатель в соответствующую строку ПО для андроид, достаточно будет каждый раз держать устройство на уровне плеч.
За определения угла наклона отвечает встроенный датчик в смартфоне.
С функциями электронной рулетки в быту отлично справляются китайские дальномеры.
Среди моделей попадаются достойные, способные проводить измерения с высокой точностью, к тому же, оснащенные дополнениями, сравнимыми с профессиональными приборами.
Дальномер из Китая, при аналогичных характеристиках, стоить будет намного дешевле аналогов, производимых именитыми брэндами.
Для гольфа
Кроме перечисленных выше моделей существуют дальномеры для гольфа.
Такие приборы обладают дополнительными функциями необходимыми при игре в гольф.
Их стоимость в среднем от 15000 – 50000 руб., в зависимости от бренда и функциональных возможностей.
Какой дальномер лучше и как его выбрать?
Выбор дальномера основывается на задачах, которые он должен выполнять, а также на его технических характеристиках:
Профессиональный инструмент применяется при работе со сложными объектами в условиях жесткой эксплуатации, в то время как для простых задач, например, косметического ремонта, подойдет бытовой вариант.
Некоторые современные лазерные модели способны измерять расстояния до 200 м.
Для домашнего ремонта или небольших строительных площадок достаточным будет показатель 20 – 50 м.
Большая часть приборов имеет погрешность, не превышающую 2 мм, чего вполне достаточно для многих бытовых и даже профессиональных строительных работ.
Как правило, для бытовых дальномеров производителями предусмотрена гарантия 1 – 2 года, для профессиональных – 2 – 3 года.
Перед покупкой следует уточнить, есть ли поблизости соответствующие сервисные центры.
Прибор должен удобно лежать в руке, иметь небольшой вес и не выскальзывать при эксплуатации.
Чем инструмент компактнее, тем удобнее им пользоваться.
Что нужно знать о дальномерах?
Наличие каждой дополнительной функции повышает стоимость дальномера, а некоторые из них необходимы в конкретных условиях:
• Bluetooth – технология для беспроводной передачи данных, позволяющая переносить результаты замеров на компьютер или смартфон без прямого подключения.
• Скобы откидного типа – для выполнения измерений от внутренних углов.
• Возможность вычислять объемы и площади. Функция полезна, например, при проведении косметического ремонта помещений.
• Память – требуется для хранения величин, которые могут участвовать при вычислениях расстояний.
• Оптический визир – при работе на ярком солнце удобное дополнение, так как позволяет визуализировать точку лазера.
Производители дальномеров
Качественные лазерные приборы выпускаются компаниями:
Приборы китайского производства намного дешевле европейских, но они не отличаются надежностью, а большая их часть подходит только для бытового применения.