Как производятся отсчеты по штриховому и шкаловому микроскопу?

Измерения длин, углов и других величин сопровождаются отсчетами. Отсчетом называют величину отрезка или дуги между нулевым штрихом шкалы и индексом (нуль–пунктом, указателем), соприкасающимся со шкалой или спроектированным на нее. Штрихи шкалы, между которыми расположен индекс, в зависимости от удаления от нуля шкалы называют младшим и старшим (на рис.24, а это соответственно штрихи 8 и 9, 0 и 1). Отсчет по равномерной шкале складывается из двух частей: отсчет целых делений шкалы, заключенных между нулевым делением шкалы и указателем, плюс дробная часть наименьшего деления шкалы, заключенная между ближайшим к указателю младшим штрихом шкалы и указателем:

 

S = (N+x)λ = Nλ+xλ

где N – число целых делений шкалы от нуля до индекса; x – дробная часть деления шкалы; λ – цена деления шкалы.

 

Штриховой микроскоп (микроскоп–оценщик) – это отсчетное устройство, в котором интервал между младшим штрихом лимба и индексом (дробная часть деления шкалы) оценивается на глаз до десятых долей деления лимба. В поле зрения окуляра микроскопа видны одновременно деления горизонтального (Г) и вертикального (В) кругов и отсчетного индекса. Отсчеты берутся по одной стороне круга и соответствуют приведенной выше формуле. На рис. 1.4, а показаны отсчеты по лимбам

B = 0º30΄+0,6º·10΄ = 0º36΄ и Г = 8º30΄+0,3º·10΄ = 8º33΄, где 10΄ – цена деления лимба.

Рисунок 1.4

 

Шкаловый микроскоп(рис.1.5) устроен так же, как штриховой, но взамен штриха на стеклянную плоскопараллельную пластинку, расположенную в поле зрения микроскопа, нанесена шкала. Размер шкалы и увеличение микроскопа выбирают так, чтобы видимая величина одного деления лимба точно равнялась длине шкалы. При нарушении этого условия наблюдается рен(от английского – бег, пробег) микроскопа. Влияние рена на результаты измерений, способ его определения и устранения будут рассмотрены далее.

При отсутствии рена полный отсчет по шкаловому микроскопу выражается формулой:

 

S = (Nλ + kγ + yγ)

где N – число целых делений лимба, участвующих в отсчете; λ – цена деления лимба в градусной мере; γ – цена деления шкалы микроскопа; y дробная часть наименьшего деления шкалы, оцениваемая на глаз.

 

Если шкала имеет n делений, то цену деления шкалы γ можно найти из выражения

 

γ = λ / n

 

На рис.1.5, показаны отсчеты В = 0º25,5΄ и Г = 127º05,4΄.

Рисунок 1.5

 

 

Какие бывают уровни и каково их устройство?

Что называется ценой деления уровня?

Что называется осью уровня?

Для приведения плоскости лимба в горизонтальное положение на горизонтальном круге укреплен цилиндрический уровень.

У цилиндрического уровня (рис.1.6) внутренняя поверхность верхней стеклянной части ампулы имеет сферическую поверхность. Шкала уровня имеет вид окружностей с общим центром, который служит нульпунктом.

Рисунок 1.6

а – вид сверху; б – разрез и ось уровня;

 

Нормаль к внутренней сферической поверхности ампулы в нульпункте называется осью круглого уровня. При расположении пузырька уровня в нульпункте ось уровня занимает отвесное положение. Цена деления круглого уровня бывает в пределах 3 - 15’. Круглые уровни служат для предварительной установки прибора в рабочее положение.

 

Цилиндрический уровень (рис.1.7) состоит из стеклянной ампулы, верхняя внутренняя поверхность которой отшлифована по дуге окружности определённого радиуса. При изготовлении уровня её заполняют горячим эфиром или спиртом и запаивают. При охлаждении в ампуле образуется небольшое пространство, заполненное парами жидкости и называемое пузырьком уровня. Ампула помещается в металлическую оправу, снабжённую исправительными винтами для регулировки положения уровня (на рис. 1.7, а - винт М). На внешней поверхности ампулы нанесена шкала со штрихами через 2 мм. Точка в середине шкалы называется нуль-пунктом уровня. Касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте называется осью уровня. Пузырёк уровня занимает в ампуле наивысшее положение, поэтому, когда его концы расположены симметрично относительно нуль-пункта, ось уровня горизонтальна.

Центральный угол t (рис.1.7, б), соответствующий одному делению шкалы, называется ценой деления уровня. Цена деления уровня, выраженная в секундах, определяется по формуле

где l - длина деления шкалы; R - радиус внутренней поверхности ампулы; ρ - число секунд в радиане. В разных типах теодолита цена деления цилиндрического уровня бывает от 15² до 60².

 

Рисунок 1.7. Цилиндрический уровень:

а – общий вид; б – цена деления уровня.