CC BY
127
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ НА ОТСЧЕТЫ ПО РЕЙКЕ
Надежда Михайловна Рябова
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, аспирант кафедры инженерной геодезии информационных систем, тел. 8-923-227-27-76, e-mail: ryabovanadezhda@mail.ru
При выполнении наблюдений за деформациями инженерных сооружений возникают ситуации, при которых выполнение измерений производится в условиях плохой видимости или при недостаточном освещении штрих-кодовой рейки. В связи с этим возникает необходимость в проведении исследования влияния различной освещенности на отсчет по рейке.
В статье приводятся результаты исследований влияния различной освещенности реек на точность измерения расстояния и превышения.
Ключевые слова: цифровой нивелир, штрих-кодовая рейка, освещенность. RESEARCH OF ILLUMINATION EFFECT ON ROD READING
Nadezhda M. Ryabova
Post-graduate student, Department of Engineering Geodesy and Information Systems, Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., phone: 89232272776, e-mail: ryabovanadezhda@mail.ru
In process of observing engineering structures deformations measurements are likely to be made under low visibility conditions or with poorly illuminated bar-code rod. The research of the illumination effect on the rod reading has to be conducted. The dependence of distance and height measurement accuracy on the rod illumination intensity is shown.
Key words: digital level, bar-code rod, illumination.
При выполнении наблюдений за деформациями инженерных сооружений на величину ошибки взгляда влияет изменение емкости батарей питания нивелира [1, 4, 5]. Однако, иногда возникает необходимость в выполнении измерений в условиях плохой видимости или при недостаточном освещении штрих-кодовой рейки. В настоящее время, существует целый ряд систем, позволяющих генерировать свет прямо на рейку [2]. Поэтому при выполнении оценки надежности и точности измерений деформаций инженерных сооружений важен выбор способа освещения штрих-кодовых реек.
С учетом этого нами предлагается методика исследования влияния различной освещенности на результаты нивелирования цифровыми нивелирами [3]. Сущность данной методики состоит в определении изменения отсчетов по штрих-кодовой рейке в зависимости интенсивности её освещения.
Исследования проводились в лабораторных условиях. Температура воздуха в помещении составляла + 23°С. При выполнении измерений применялся цифровой нивелир Trimble Dini 0.7 и штрих-кодовая рейка.
Исследования выполнялись при различной степени освещенности помещения. Взятие отсчета по штрх-кодовой рейки производилось при полном освещении помещения (включенном свете) и при полном его отсутствии (выключенном свете), но при этом для подсвечивания штрих-кодовой рейки применялся аккумуляторный фонарик с галогенной лампочкой.
Измерения производились на пяти станциях. Перед началом измерений на штатив устанавливался нивелир, а штрих-кодовая рейка устанавливалась на бетонный пол на расстоянии 10 м, 15 м, 20 м, 26 м и 41 м от цифрового нивелира.
Исследования включали в себя две программы наблюдений.
Первая программа наблюдений выполнялась при установлении штрих-кодовой рейки на расстоянии 10 м, 15 м, 20 м и 26 м от цифрового нивелира. Условия наблюдения на этих расстояниях были одинаковы. Порядок измерений на станции был следующий. Первые два измерения выполнялись при полном освещении помещения (включенном свете). Дальнейшие измерения выполнялись при полном отсутствии освещения в помещении (выключенном свете), но при этом штрих-кодовая рейка подсвечивалась аккумуляторным фонариком с галогенной лампочкой. Аккумуляторный фонарик устанавливался на расстоянии 2-3 м от нивелирной рейки таким образом, чтобы в отсчетном угловом секторе а поле зрения зрительной трубы цифрового нивелира находился участок рейки длиной не менее 400 мм. Измерения проводились с интервалом в одну минуту в течение часа. Таким образом, по штрих-кодовой рейке было выполнено 48 отсчетов.
Вторая программа наблюдений выполнялась при установлении штрих-кодовой рейки на расстоянии 41 м от цифрового нивелира. Измерения проводились в 3 этапа. Первый этап заключался во взятии отсчета по штрих-кодовой рейке при полном освещении помещения (включенном свете). Второй этап проводился при взятии отсчета по штрих-кодовой рейке при полном освещении помещения (включенном свете) и при подсвечивании штрих-кодовой рейки аккумуляторным фонариком с галогенной лампочкой. Аккумуляторный фонарик так же устанавливался на расстоянии 2-3 м от нивелирной рейки. Третий этап заключался во взятии отсчета по штрих-кодовой рейке при полном отсутствии освещения в помещении (выключенном свете) и при свете аккумуляторного фонарика. Порядок измерений на станции был следующий. Для каждого из вышеперечисленного этапа наблюдений снималось по 50 отсчетов по штрих-кодовой рейке.
По результатам выполненных измерений были построены графики изменения отсчетов по штрих-кодовой рейке в зависимости от интенсивности её освещения для расстояний 10 м, 26 м и 41 м (рис. 1).
На основе выполненных сравнений полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. Частота колебания отсчетов по штрих-кодовой рейке максимальна на расстоянии 26 м при полном отсутствии освещения в помещении и при подсвечивании штрих-кодовой рейки аккумуляторным фонариком. Отсюда, с увеличением длины визирного луча частота изменения отсчетов по штрих-кодовой рейке возрастает.
2. Наименьшая частота колебания отсчетов по штрих-кодовой рейке происходит на расстоянии 41 м при полном отсутствии освещения в помещении (выключенном свете), при подсвечивании штрих-кодовой рейки аккумуляторным фонариком.
3. Наибольшая частота колебания отсчетов по штрих-кодовой рейке происходит на расстоянии 41 м при полном освещении помещения (включенном свете) и при подсвечивании штрих-кодовой рейки аккумуляторным фонариком.
26 м
26 м
Л ♦ полное освещение —■— полное освещение+фонарик —А— при свете фонаря
Рис. 1. Влияние различной степени освещенности на изменение отчетов по рейке при установлении её на расстоянии 10 м, 26 м и 41 м
от цифрового нивелира
Применение фонарика с галогенной лампочкой вызывает неравномерное освещение штрих-кодовой рейки, которое является источником ошибок взятия отсчетов, особенно при прецизионных измерениях автоматическим нивелиром [1].
Таким образом, в результате сильно яркого освещения происходит засвечивание штрих-кодовой рейки, что приводит к максимальному изменению отсчетов по рейке, равному при S=41 м: при полном освещении - 0,1 мм; при полном освещении и свете фонаря - 0,2 мм; при свете фонаря - 0,07 мм.
Из этого следует, что при выполнении нивелирования цифровым нивелиром необходимо выполнять нивелирование или при естественном освещении, или при искусственном [6, 7, 8, 9, 10].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ашраф А. Бешр, Рябова Н.М., Кочетков А.В. Исследование влияния емкости батареи геодезических приборов на ошибку измерения превышения и расстояния // ГЕО -Сибирь-2009. V Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 20-24 апреля 2009 г.). - Новосибирск: СГГА, 2009. Т. 1, ч. 1. - С. 197-201.
2. Дементьев В.Е. Современная геодезическая техника и ее применение : учебное пособие для вузов.- Изд.2-е. - М.: Академический Проект, 2008. - 591 с.
3. Учет корректного показателя преломления атмосферы в результатах измерений современными дальномерами и электронными тахеометрами // А.В. Кошелев, А.П. Карпик, С.С. Овчинников, А.А. Дубинина // Вестник СГГА. - Вып. 1 (17). - С. 67-71.
4. Лесных Н.Б., Лесных Г.И., Малиновский А.Л. Предельные ошибки измерений // ГЕ0-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С. 26-32.
5. Скрипников В.А., Скрипникова М.А. Технологическая схема геодезического обеспечения реконструкции гидрогенератора // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 1. - С. 46-51.
6. Хорошилова Ж.А., Хорошилов В.С. Деформационный мониторинг инженерных объектов как составная часть геодезического мониторинга // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). -Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 1. - С. 77-80.
7. Скрипников В.А., Скрипникова М.А. Совершенствование схем планового обоснования для определения горизонтальных смещений гидротехнических сооружений // ГЕ0-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С. 97-100.
8. Басаргин А.А. Анализ деформаций фундаментов промышленных сооружений с
применением геостатистических методов // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография,
маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 1. - С. 201-206.
9. Басаргин А.А. Вариограммный и ковариационный анализ результатов наблюдений за осадками фундаментов инженерного сооружения // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С. 13-18.
10. Результаты комплексных геодезическо-гравиметрических наблюдений на геодинамическом полигоне Спорышевского месторождения / В.А. Середович, А.И. Каленицкий,
Э.Л. Ким, М.Д. Козориз // // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С. 12-15.
© Н.М. Рябова, 2013
