Как измеряются отрезки линий стальной 20 метровой лентой

Обновлено: 09.05.2024

Линейные измерения на местности (измерение расстояний рулетками, мерными лентами, мерными проволоками)

Определение длин линий на местности может осуществляться при помощи различных приборов и различными способами. Выбор способа измерений зачастую зависит от того какой прибор у нас есть и от тех условий в которых придётся производить измерения. Одними из самых дешёвых приборов для измерения расстояний являются рулетки, мерные ленты и мерные проволоки.

Перед тем как начать измерения необходимо произвести проверку мерных приборов. Для этого необходимо установить истинную длину мерного прибора (во время измерений приборы могут деформироваться), сравнив его с эталоном (образцовым прибором), длина которого точно известна.

Для осуществления проверки необходимо разместить проверяемый прибор и эталон на горизонтальной поверхности, (например, на полу или на ровной поверхности пришкольного участка), укладывают образцовую ленту. Далее необходимо совместить нулевые деления, жёстко закрепив концы прибора и эталона, а затем натянуть ленту (рулетку, мерную проволоку) и проверить совпадение конечных штрихов. В случае несовпадения конечных штрихов необходимо вычислить значение на которое различаются длины измеряемого прибора и эталона, для того чтобы добавить (отнять) данную величину в результаты измерений.

С помощью стальных лент и рулеток длины линий могут измеряться с относительной погрешностью 1:1000 - 1:5000 от измеряемой длины.

Пред началом измерений отрезка на местности необходимо обозначить его крайние точки, установив две вешки (небольшой прямой кол или палка с заостренным нижним концом, которым она втыкается в вертикальном положении в почву при вешении линии) на концах.

В случае, когда измеряемый отрезок имеет неодинаковый угол наклона необходимо разделить его на части, которые имеют постоянный угол наклона и измерять их отдельно.

Если длина отрезка более 100 м, отрезок на местности имеет разные углы наклона или на каких-то её участках не видны установленные вехи, то с целью удобства и повышения точности измерения её длины используют дополнительные вехи. Их располагают в отвесной плоскости, проходящей через заданные точки. Эту плоскость называют створом линии.

Измерение длин линий мерным прибором.

Измерения осуществляются при помощи 2-х человек. Измерительный прибор укладывают в створе линии, фиксируя её концы. Необходимо ориентироваться по вешкам, для того чтобы прибор укладывался ровно в створе. Для повышения точности измерений длину линии измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Результатом измерений будет среднее арифметическое из результатов прямого и обратного измерения.

Измерение расстояний рулетками, лентами, проволоками

Для измерения расстояния на местности могут использоваться измерительные рулетки, землемерные ленты или мерные проволоки. Все эти измерительные приборы снабжены штрихами или шкалами, которые позволяют определить необходимое расстояние на местности. Перед тем как начать измерения необходимо произвести проверку мерных приборов. Для этого необходимо установить истинную длину мерного прибора (во время измерений приборы могут деформироваться), сравнив его с эталоном (образцовым прибором), длина которого точно известна.

С помощью стальных лент и рулеток длины линий могут измеряться с относительной погрешностью 1:1000 - 1:5000 от измеряемой длины. Пред началом измерений отрезка на местности необходимо обозначить его крайние точки, установив две вешки (небольшой прямой кол или палка с заостренным нижним концом, которым она втыкается в вертикальном положении в почву при вешении линии) на концах.

Если территория, по которой производятся измерения, имеет углы наклона более 1 о необходимо их измерять (например, теодолитом) и учитывать. Для нанесения линий на план или чертёж, расчёта площадей используют проекцию линии на горизонтальную плоскость. В случае, когда измеряемый отрезок имеет неодинаковый угол наклона необходимо разделить его на части, которые имеют постоянный угол наклона и измерять их отдельно.

Измерение длин линий мерным прибором.

Измерение длин линий.

Мерные приборы. Расстояния в геодезии измеряют мерными приборами и дальномерами. Мерными приборами называют ленты, рулетки, проволоки, которыми расстояние измеряют путём укладки мерного прибора в створе измеряемой линии. Дальномеры применяют оптические и светодальномеры.

Мерные ленты типа ЛЗ изготавливают из стальной полосы шириной до 2,5 см и длиной 20, 24 или 50 м. Наиболее распространены 20-метровые ленты. На концах лента имеет вырезы для фиксирования концов втыкаемыми в землю шпильками. На ленте отмечены метровые и дециметровые деления. Для хранения ленту наматывают на специальное кольцо. К ленте прилагается комплект из шести (или одиннадцати) шпилек.

Рулетки – узкие (до 10 мм) стальные ленты длиной 20, 30, 50, 75 или 100 м с миллиметровыми делениями. Для высокоточных измерений служат рулетки, изготовленные из инвара – сплава (64% железа, 35,5% никеля и 0,5% различных примесей), имеющего малый коэффициент линейного расширения. Для измерений пониженной точности применяют тесьмяные и фиберглассовые рулетки.

Компарирование. До применения мерных приборов их компарируют. Компарированием называется сравнение длины мерного прибора с другим прибором, длина которого точно известна.

Для компарирования ленты ЛЗ на ровной поверхности (например, досчатой, каменной) с помощью выверенной образцовой ленты отмеряют отрезок номинальной длины (20 м) и укладывают на том же месте проверяемую рабочую ленту. Совместив нулевой штрих ленты с началом отрезка, закрепляют конец ленты в этом положении. Затем ленту растягивают и линеечкой измеряют величину несовпадения конечного штриха ленты с концом отрезка, то есть отличие Dl длины ленты от номинала. В последующем эту величину используют для вычисления поправок за компарирование. Ими исправляют результаты измерений лентой. Если Dl не превышает 1-2 мм, поправкой за компарирование пренебрегают.

Для компарирования ленты в полевых условиях на ровной местности закрепляют концы базиса. Базис измеряют более точным прибором (светодальномером, рулеткой или лентой, проверенной на стационарном компараторе), а затем компарируемой лентой. Из сравнения результатов измерений получают поправку Dl. Измерения выполняют несколько раз и за окончательный результат принимают среднее.

Рулетки, предназначаемые для высокоточных измерений, компарируют на стационарных компараторах, где по результатам проверки длины ленты при разных температурах выводят уравнение её длины:

Здесь l - длина ленты при температуре t; l₀ - номинальная длина; Dl - поправка к номинальной длине при температуре компарирования t₀ ; a - температурный коэффициент линейного расширения. Для новых рулеток уравнение длины указывают в паспорте прибора.

Если точки A и B недоступны или между ними расположена возвышенность (рис. 8.1, б, в), то вехи ставят примерно на линии AB на возможно большем расстоянии друг от друга, но так, чтобы в точке C увидеть вехи B и D, а в точке D - вехи A и C. При этом рабочий в точке C по указаниям рабочего в точке D ставит свою веху в створ линии AD. Затем рабочий в точке D по указаниям рабочего в точке C переносит свою веху в точку D₁, то есть в створ точек C и B. Затем из точки С веху переносят в точку С₁ и так далее до тех пор, когда обе вехи окажутся в створе AB.

Измерение длин линий лентой. Ориентируясь по выставленным вехам, два мерщика откладывают ленту в створе линии, фиксируя концы ленты втыкаемыми в землю шпильками. По мере продвижения измерений задний мерщик вынимает из земли использованные шпильки и использует их для подсчета числа отложенных лент. Измеренное расстояние равно D=20n+r, где n - число отложенных целых лент и r – остаток (отсчет по последней ленте, меньший 20 м).

Длину измеряют дважды - в прямом и обратном направлениях. Расхождение не должно превышать 1/2000 (при неблагоприятных условиях - 1/1000). За окончательное значение принимают среднее.

Введение поправок. Измеренные расстояния исправляют поправками за компарирование, за температуру и за наклон.

Поправка за компарирование определяется по формуле

где Dl - отличие длины ленты от 20 м и n - число уложенных лент. При длине ленты больше номинальной – поправка положительная, при длине меньше номинальной – отрицательная. Поправку за компарирование вводят в измеренные расстояния, если Dl > 2 мм.

Поправка за температуру определяется по формуле

где a - термический коэффициент расширения (для стали a = 0,0000125); t и t₀ - температура ленты во время измерений и при компарировании. Поправку D_t учитывают, если ½t-t₀½>10°.

Поправка за наклон вводится для определения горизонтального проложения d измеренного наклонного расстояния D

где n - угол наклона. Вместо вычисления по формуле (8.2) можно в измеренное расстояние D ввести поправку за наклон: d=D+Dn, где

D_n = d - D = D (cosn - 1) = -2D sin 2 . (8.3)

По формуле (8.3) составляют таблицы, облегчающие вычисления.

Поправка за наклон имеет знак минус. При измерениях лентой ЛЗ поправку учитывают, когда углы наклона превышают 1°.

Если линия состоит из участков с разным уклоном, то находят горизонтальные проложения участков и результаты суммируют.

Углы наклона, необходимые для приведения длин линий к горизонту, измеряют эклиметром или теодолитом.

Эклиметр имеет внутри коробки 5 (рис. 8.2, а) круг с градусными делениями на его ободе. Круг вращается на оси и под действием укреплённого на нём груза 3 занимает положение, при котором нулевой диаметр круга горизонтален. К коробке прикреплена визирная трубка с двумя диоптрами - глазным 1 и предметным 4.

Рис. 8.2. Эклиметр: а – устройство; б – измерение угла наклона

Для измерения угла наклона n в точке B (рис. 8.2, б) ставят веху с меткой M на высоте глаза. Наблюдатель (в точке A), глядя в трубку 2 эклиметра, наводит её на точку M и нажатием кнопки 6 освобождает круг. Когда нулевой диаметр круга примет горизонтальное положение, против нити предметного диоптра 4 берут отсчёт угла наклона. Точность измерения угла эклиметром 15 - 30¢.

Поверку эклиметра выполняют измерением угла наклона одной и той же линии в прямом и обратном направлениях. Оба результата должны быть одинаковы. В противном случае надо переместить груз 3 в такое положение, при котором отсчёт будет равен среднему из прямого и обратного измерений.

Точность измерений лентой в разных условиях различна и зависит от многих причин - неточное укладывание ленты в створ, ее непрямолинейность, изменения температуры ленты, отклонения угла наклона ленты от измеренного эклиметром, неодинаковое натяжение ленты, ошибки фиксирования концов ленты, зависящие от характера грунта и др.

Приближённо точность измерений лентой ЛЗ считают равной 1:2000. При благоприятных условиях она в 1,5 – 2 раза выше, а при неблагоприятных – около 1:1000.

Измерение расстояний рулетками. Измерения рулеткой, выполняемые для составления плана местности, аналогичны измерениям лентой ЛЗ. Для измерений с более высокой точностью, необходимой, например, в разбивочных работах, выполняемых при строительстве сооружений, измеряемую линию расчищают, выравнивают и разбивают на отрезки по длине рулетки, забивая в створе линии до уровня земли колья и отмечая створ втыкаемыми в них иглами или ножами. При неровной поверхности на неё укладывают доски или даже делают мостки. Для измерения пролёта между соседними иглами (ножами) рулетку укладывают вдоль пролёта и натягивают с той же силой (50 или 100 H), что и при компарировании, используя для этого динамометр. Отсчёты по рулетке берут одновременно по команде против двух игл (лезвий ножей). Длину пролёта d_i определяют по формуле

где П и З - передний (больший) и задний отсчёты по шкале рулетки. Полученный результат исправляют поправками за компарирование и температуру, используя уравнение длины рулетки (8.1).

Если линия имеет наклон, необходимо учесть поправку

где h - превышение между концами пролёта, измеряемое нивелиром.

Длина линии определится как сумма длин пролётов. Относительные ошибки расстояний при такой методике измерений 1:5000 - 1:10000.

Измерение расстояний лентами и рулетками

В зависимости от точности измеряемого расстояния следует пользоваться мерными приборами, указанными в табл. 4.3.

Для измерения длин сторон теодолитного хода летом, вдоль дороги, следует применять 50-метровую рулетку, а зимой по снегу или по пересеченной местности, лучший результат будет при использовании оптических дальномеров.

Измерение длин сторон теодолитного хода с относительной погрешностью порядка 1 : 3000 производят 20-метровой лентой в прямом и обратном направлениях.

При измерении расстояний с относительной погрешностью не более 1 : 5000 следует применять метод фиксации. Для этого к к концу нулевого штриха рулетки необходимо прикрепить тонкий тросик длиной 0,6—0,7 м, второй конец которого прикрепить к нижней части багра, имеющего острый металлический наконечник. Передний конец 50-метровой рулетки прикрепить (с помощью тросика) к динамометру и соединить его с нижней частью второго багра. Термометр следует тонкой медной проволокой прикрепить к рулетке или отрезку ленты, укладываемого при работе вместе с рулеткой. При измерении расстояния задний рабочий (рис. 4.4) должен закрепить багор за центром по створу измеряемой стороны

так, чтобы нуль рулетки был бы над центром. Передний рабо чи (с динамометром и багром), по команде заднего, уложив рулетку по створу измеряемого расстояния, закрепляет багор и с его помощью натягивает рулетку с силой 10 кг. В это время задний рабочий наклоняет багор так, чтобы установить нулевой штрих рулетки точно над центром. Если центр заглублен, то совмещение штриха с центром производят с помощью оптического центрпра или, в крайнем случае, с помощью отвеса, повешенного на штатив, установленный над центром. Передний наблюдатель в это время подводит башмак (рис. 4.5) под рулетку так, чтобы пластина белого целлулоида, приклеенная на башмак, совпала с направлением рулетки. Установив башмак, наблюдатель вдавливает его шипы в грунт. В момент фиксации нуля рулетки с центром задний наблюдатель кричит: «есть», «есть», «есть» . . . Передний наблюдатель с помощью линеечки проводит на белом целлулоиде башмака против 50-метрового деления рулетки прямую тонкую линию, перпендикулярную к рулетке, и ждет от заднего наблюдателя повторной

команды: «есть», «есть». Убедившись в правильности нанесения штриха (допускаемая разность не должна превышать 0,3 мм), передний наблюдатель, записав температуру, подает команду: «дальше». Мерная бригада, держа рулетку навесу, переходит дальше для измерения следующего пролета. Задний наблюдатель и рабочий с багром подходят к башмаку 1. Рабочий направляет рулетку по створу и, наклоняя багор, совмещает нуль рулетки

Рис. 4.5. Башмак для фиксации конца рулетки:

1 — пластина целлулоида белого цвета, 2 — металлический шип, 3 — карандашная черта, 4 — фанера толщиной 6 — 10 мм

с черточкой на целлулоиде, а передний наблюдатель, установив башмак 2 и проверив натяжение динамометра, готовится к фиксации пролета. Если на пролете есть перегиб, то задний наблюдатель отмечает точку перегиба, по указанию переднего наблюдателя, установкой на перегибе кола или небольшой вешки с надинсыо плюсового промера. Следует отметить, что задний наблюдатель может заметить перегиб только тогда, когда сам не находится на нем. Одновременно с измерением расстояния ведется определение превышений между концами рулетки и точками перегибов, используя для этого нивелир, устанавливаемый в 80—100 м от центра (см. рис. 4.4). Реечник идет параллельно с мерной бригадой, устанавливая рейку на отмеченных перегибах и башмаках. Если необходимо переставить штатив, то мерная бригада останавливается, пока не будет начато нивелирование на новой станции. Командует всеми работами инженер, находящийся у нивелира. Все результаты измерения записываются в журнале (табл. 4.4). Первые четыре графы журнала заполняют непосредственно в поле, а три остальные—при камеральной обработке. При камеральной обработке необходимо вводить поправку за компарирование Ak = Ak100s1()l) И температуру At — 1,25 (t —s100, мм, где s100 = s/100, Л£10о — поправка за компарирование на 100 м, 1,25 — температурный коэффициент расширения стали на 100 м, t — средняя температура измерения, iQ — температура, выбранная произвольно (можно принять 0° —для осенних работ,— 10° — для работы зимой и 20° — для лета) для всех измерений, включая и измерение компаратора.

При геометрическом нивелировании концов рулетки и перегибов формула для вычисления горизонтальных проложеиий будет иметь вид s = V S 2 — г Д е s — горизонтальное проложение измеренного отрезка, 5 — длина измеренного отрезка и h — превышение одного конца отрезка над другим. При незначительных превышениях горизонтальное проложение s можно получить путем введения поправки в измеренное расстояние.

Измерение расстояний рулетками, мерными лентами и мерными проволоками

Для осуществления проверки необходимо разместить проверяемый прибор и эталон на горизонтальной поверхности, (например, на полу или на ровной поверхности пришкольного участка). Далее необходимо совместить нулевые деления, жёстко закрепив концы прибора и эталона, а затем натянуть ленту (рулетку, мерную проволоку) и проверить совпадение конечных штрихов. В случае несовпадения конечных штрихов необходимо вычислить значение на которое различаются длины измеряемого прибора и эталона, для того чтобы добавить (отнять) данную величину в результаты измерений.

С помощью стальных лент и рулеток длины линий могут измеряться с относительной погрешностью 1:1000 – 1:5000 от измеряемой длины.

Измерение длин линий мерным прибором.

Читайте также: