Ошибка за перефокусировку зрительной трубы нивелира.

Давно интересует этот вопрос, может кто подскажет исходя из собственного опыта.
Всем известно что в нивелире основная ошибка которая требует поверки это угол i.
Самая распространенная методика поверки нивелирование при равных плечах, а потом нивелир ставится ближе к одной рейке и опять проводится нивелирование. В то же время есть такая ошибка как ошибка за перефокусировку вызванная тем что фокусирующая линза при передвижении по зрительной трубе смещает ось визирования. Есть и методика поверки но она
довольно долгая и надо ставить много точек. В то же время приходится работать разными нивелирами и проверять каждый просто не хватит времени.
Интересует насколько у современных нивелирах эта ошибка велика и можно ли ей пренебрегать
при производстве низкоточных работ.
Лично я делаю поверку угла i так. Базис метров 80. Нивелир сперва ставится метров 30 до задней и 50 до передней а потом наоборот что бы не приходилось сильно перефокусироваться.

 

Я ее вообще никогда не учитывал. Даже когда 3 класс развивал. Выводил угол i поточнее, а разность плеч потом в ходе компенсировал к пункту. Уверен что она на порядок меньше чем выставленный i. А уж на стройке подавно не заморачивался. Там нивелиры по 2-3 см на 70м врали. Если работал чужим, перед работой проверял, это быстро же, всего 4 отсчета по рейке и 30 м пешком. И спокойно знаешь какое "чудо" у тебя в руках

Уверен что ошибка перефокусировки на порядок меньше i и ее можно не учитывать. Я даже когда развивал 3 класс ее не учитывал. Поточнее выводил i, да разность плеч к концу хода на пункт компенсировал. А уж на стройке вообще не парился. Там нивелиры по 2-3 см на 70м выдают. перед работой чужим прибором всегда делал поверку. Это быстро же, 4 отсчета и 40 м пешком. Если работы предварительные, или земляные,то даже i не исправлял. Так учитывал в расчете.

 

То есть порядка 2-3" ?
Как то я исследовал нивелир для 1 класса. Цифр не помню - было что то порядка если брать в одну сторону плечо 2 метра а в другую 50 то где то 0,5 мм. Но это высокоточный нивелир. А как дела у китайских поделок?
То есть если я буду поверять нивелир или на стройке разноплечие устраивать не даст ли мне это милиметров 5 ?

 

Да нет конечно, i в 5 мм устраняются обычною юстировкой. Если высокоточным нивелиром работаешь- то правильные методики измерений это учитывают. Там вообще разноплечие минимальное.
У нас же простые, а простым то вообще можно не задумываться об фокусировке. Разве если нивелир неисправен

 

wolodya, если интересно, об исследовании правильности хода фокусирующей линзы нивелира можно прочесть в ГКИНП 03-010-02
Есть тому отдельный пункт со схемой простейшей методики исследования.

 

Спасибо, мне просто интересно какие допуски при изготовлении технических нивелиров на эту ошибку и какие на самом деле у китайских нивелиров ошибки. Раньше насколько помню в паспорте прибора писалась ошибка за перефокусировку. Не помню только на всех или только на высокоточных.
Вот сейчас у меня на работе китаезская Leica Jogger. В тех. характеристиках ничего нет. В параграфе поверки и юстировки много всего, даже такие вещи как
определение цены деления установочного уровня, систематика компенсатора, определение времени затухания колебаний компенсатора и т.д.
Про поверку перефокусировки не слова. Зато методика поверки i такая. Базис 30 метров. Сперва нивелир посредине, а потом 1 метр от одной из реек.
Вот я и думаю, может на современных нивелирах эту ошибку полностью исключили или она очень мала?

 

Полностью исключить ошибку вряд ли удаётся. Но при заводской (или в хорошем сервисном центре) сборке нивелира величина этой ошибки будет столь мала, что при соблюдении общих правил геометрического нивелирования об ошибке за фокусировку можно забыть.
Если же по условиям работы не удаётся соблюдать равенство плеч (большая перефокусировка) или нивелир разбирался и собирался "очумелыми ручками", то выполните простое исследование правильности хода фокусирующей линзы.

 

Я понимаю что при соблюдении правил ошибка мала. Только вот при прверке угла i как описано в руководстве по Leica эти правила грубо нарушается. И так же в том же руководстве не слова про исследования влияния фокусировки. А вообще то перед исследованием хода фокусирующей линзы надо тщательно выполнить поверку угла i и вводит поправки за ошибку i в измерения.
Меня этот вопрос интересует из за того что хочу понять для себя, можно ли делать поверку i така как написано в руководстве? И вообще, сколько сейчас величина ошибки за перефокусировку у тех. нивелиров.
Допустим до 0,5 мм, или до 2 мм или до 5мм.

 

В процессе поверки и юстировки желательно свести угол i к минимуму, а остаточную его величину учитывать при исследовании ошибок от перефокусировки.

Это обычная методика поверки - сначала определение превышения из середины, затем на разных плечах с установкой вблизи от одной из реек.
Конечно, при измерении на рейки при разных плечах в отчёт по ближней рейке войдёт и ошибка за перефокусировку, но, поскольку это ошибка угловая, то её влияние в превышение на коротком плече будет очень малым. А угол i будет исправляться на дальнюю рейку. Так что всё будет нормально.

Насчёт допуска для технических нивелиров ничего определённого сказать не могу. Думаю, что в исправном нивелире ею можно пренебрегать при техническом нивелировании. Точнее сказать может только исследование конкретного прибора.

 

Я это и имел ввиду.

Как то неправильно называть это ошибкой за перефокусировку. Скорее - изменение оптической оси при движении фокусирующей линзы. То есть при визировании на ближний предмет ось на одной высоте, на дальний на другой. Допустим если мы возмем базис 100 метров и расстояние от нивелира до реек 40 и 60
и базис 30 м и расстояние 1 и 29 i разный будет. Во всяком случае раньше (Н-05 исследовал).
Исследовать времени особенно нет, да и смысла не вижу, у меня на разных объектах разные нивелиры и все их исследовать по полной программе просто не успею.

 

Ошибка за перефокусировку (если кратко) - ошибка снятия отчёта по рейке вследствие изменения угла i нивелира из-за неправильности хода фокусирующей линзы. Такая формулировка Вас устроит?
В идеале, центры объектива, сетки нитей и фокусирующей линзы (даже при её перемещении) должны находиться на одной прямой. Тогда изменение фокусировки (перефокусировка) на близкие и удалённые цели не будет влиять на изменение угла i.
В реальных приборах (нивелирах, теодолитах, тахеометрах...) центры элементов оптической системы имеют отклонения от прямой, что при перефокусировке вызывает некоторое угловое отклонение (а не просто высоту!) визирной оси. У нивелиров это изменение угла i, у теодолитов изменение места нуля и коллимационной ошибки.
Величина продольного перемещения фокусирующей линзы (следовательно и изменение угла i) при перефокусировке с 50 м на 100 м будет, пожалуй, меньше (на точные расчёты нет времени), чем при перефокусировке с 5 м до 10 метров. То есть и угол i будет изменяться больше при перефокусировке на коротких расстояниях. Но на отсчётах по рейке эта угловая ошибка может серьёзно не сказаться (из-за короткого расстояния).

 

Не совсем. Угол i измеряется в угловой мере, а поправку за перефокусировку я бы все таки измерял в линейной мере. Примерно как работа плоскопаралельной пластины. Как Вы правильно отметили при перефокусировке с 5 до 10 метров отклонение больше чем с 50 до 100 так как в первом случае фокусирующая линза проходит больший путь по трубе. Правда изменение может носить волнообразный характер.
Сейчас залез в старую книжку ( 1981 год) про поверки приборов. Так там рекомендуется при поверке i не ставить нивелир ближе 10-15 метров к рейке что бы уменьшить влияние ошибки перефокусировки.
А сейчас такой уважаемый бренд как Leica рекомендует делать одно плечо 1 метр а второе 29 при поверке i.
А так же в списке поверок об этой ошибке не слова. Из этого следует что или при изготовлении нивелиров сейчас используются технологии позволяющие в значительной мере убрать ошибку перефокусировки или что инструкцию писали китайцы которые на то кто и как будет работать с их прибором положили несколько раз.

 

Ну кто бы спорил, что отсчёт по рейке измеряется в линейной мере. Но вот неправильность хода фокусирующей линзы отклоняет визирный луч именно на некоторый угол, а плоско-параллельная пластина смещает его параллельно.

Правильно рекомендуют.

Тут надо иметь в виду, что и технологии изготовления и качество сборки приборов изменились, следует также учитывать конструктивные особенности каждого из этих приборов.
Так некоторые нивелиры сейчас не имеют пользовательских юстировочных винтов для сетки нитей. Объектив, фокусирующая линза и сетка нитей в заводских условиях достаточно точно центрируются относительно оптической оси, что сводит к минимуму ошибки от перефокусировки. А угол i в таких нивелирах исправляется поворотом оптического клина перед объективом. Может это тот случай, о котором Вы говорите? Тут плечо 1 метр вполне допустимо.

 

Я один раз пытался створ нивелиром 3Н5Л (недавно поверенным) выставить (не оказалось теодолита под рукой, а фундаменты под одну отметку залиты), делал засечки на фундаментных подушках, на длину от 3м и до 70м, а потом проверил теодолитом 3Т2КП, получилось что "ось" гуляет в коридоре 25 мм. Когда поверял теодолит в похожей ситуации: Делал осевую риску на каждой свае (длина ряда около 100 м) установив прибор в одном конце ряда свай, а затем ставил на другой конец и проверял их створность, то колебания были в приделах 5 мм.

Не знаю как прыгает у нивелира высота от перефокусировки, но створы разбивать не советую.

 

Проверить ошибку надёжно и достоверно можно таким образом:
Нужна длинная ровная стена или ряд колон, на которых можно отметить горизонт прибора. Такой длиной, какая является рабочей для прибора.
Ставиться прибор по одному краю и отрисовывается горизонт, можно не слишком часто.
Затем можно поставить прибор посередине и в другом конце и посмотреть насколько отлетели риски.

После такой проверки можно будет точно знать что от него ждать и на какую точность можно рассчитывать.

 

Нет, это не мой случай, у меня винт стоит один. С другой стороны видимо пружина. Как нибудь на сайт Leicа залезу - там посмотрю или вопрос задам.

Ну принятая методика поверки похожая но получше. Нивелир ставится в центр полукруга, по полукругу ставится несколько точек. Из центра нивелируется - нет ошибок ни за i ни за перефокусировку. Потом ставится в начало полукруга и берутся точки на полукруге. Так как плечи разные вводится поправка за i.
Остальные разности это перефокусировка.

 

Это упрощенная методика. Классическая будет несколько иная:
Забиваются колья на расст. 80-100м. На один кол ставится рейка и рядом нивелир. Измеряют высоту до центра окуляра (я ставлю нивелир на расст. 2-3 м, чтобы хватило фокусировки и беру отсчет на нее).
Этот отсчет i1. Берут отсчет на дальнюю рейку - а1. Переносят инструмент на вторую точку и все повторяется: берутся отсчеты i2 и а2. Вычисляют угол i=((i1+i2)-(a1+a2))/2, если он не устраивает, исправляют по длиной стороне. Этот метод используют при переброске на большие расстояния, например через реки, но в этом случае не исправляют i, а берут среднее превышение.
Если нивелиров много и их нужно поверять, то проще сделать базис, как в лабораториях для поверок: две точки с известным превышением между ними разнесенные между собой (обычно на всю длину коридора).

 

Ну, это не самая главная ошибка. Стоит солнышку пригреть, и вы про эту ошибку забудете - других забот достанет.

А потому следует аккуратно выполнить поверку ГУ и строго соблюдать допуски по плечам.

зы
если есть охота, можно конечно и пару диссертаций написать про перефокусировку
но до конца их мало кто дочитает.

 

Вот с этого я и начал. Учет перефокусировки при поверке i.

Ну если соблюдать то конечно. Только не всегда выходит.

 

Хорошо сказано, поддерживаю!