Лекция Оптический дальномер с постоянным параллактическим углом и измеряемой базой

Дальномеры в тахеометрах Известно, что требования к качеству строительной продукции быстро растут. Возрастает и необходимость постоянного повышения общего

Содержание

Дальномер
Виды дальномеров[ | ]
Назначение дальномера
Устройство и характеристики
ГОСТ
Материал
Размеры и вес
Популярные электротовары
Виды дальномеров
Лазерный дальномер
Поверка дальномера
Как и где сделать поверку?
Сканирующий лидар с круговым обзором
Меряем дальность пассивными методами
Стереоскопический дальномер ДЯ-6
Принцип работы
Производители дальномеров
Дальномеры различных конструкций
Ссылки[ | ]

Дальномер

Известно, что требования к качеству строительной продукции быстро растут. Возрастает и необходимость постоянного повышения общего технического уровня строительных работ, надежности, долговечности, эстетичности, технологичности строительного производства.

Инженерно-геодезические измерения и инженерно-геодезические построения занимаю особое место в общей схеме строительных работ.

Они начинаются задолго до начала строительства при проведении инженерно-геодезических изысканий, выноса проектов сооружений в натуру, являются составной частью технологии строительно-монтажных работ в период всего строительства, а также сопутствуют при проверке качества строительной продукции и продолжаются в эксплуатационный период при проведении наблюдений за деформациями зданий и сооружений, если того требуют условия проекта.

Поэтому вопросы точности проведения геодезических работ имеют принципиальное значение, ибо они в конечном счете определяют уровень качества и надежность выстроенных зданий и сооружений.

При оценке надежности и точности измерений главным является выбор совершенной методики геодезических работ и соответствующих приборов и оборудования, исходя из заданных технологических требований проекта и допусков.

С ростом научно-технического прогресса и технического уровня строительства развивались и совершенствовались методики и приборы для проведения инженерно-геодезических работ.

Дальномер — устройство, предназначенное для определения расстояния от наблюдателя до объекта. Используется в геодезии, для наводки на резкость в фотографии, в прицельных приспособлениях оружия, систем бомбометания и т.д.

Источник: http://cyberlesson.ru/opticheskij-dalnomer-princip-raboty/

Виды дальномеров[ | ]

Дальномерные приспособления делятся на активные и пассивные:

активные:
- звуковой дальномер
- световой дальномер
- лазерный дальномер
- радиодальномер
- других конструкций
пассивные:
- дальномеры, использующие оптический параллакс (напр. дальномерный фотоаппарат)
- дальномеры, использующие сопоставление объекта какому-либо образцу (нитяной дальномер и т.д.)
- других конструкций

Источник: http://ru-wiki.ru/wiki/%D0%9E%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80

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:

Уклономер;
Таймер;
Различные арифметические операции;
Выбор точки отсчета (нулевой точки) и др.

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.

ГОСТ

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.

Источник: http://instrumentn.ru/izmeritelnye-pribory/dalnomer-chto-eto

Виды дальномеров

Дальномерные приспособления делятся на активные и пассивные.

Активные: звуковой дальномер, световой дальномер, лазерный дальномер, и др.
Пассивные: дальномеры, использующие оптический параллакс (напр. дальномерный фотоаппарат), дальномеры, использующие сопоставление объекта какому-либо образцу и др.

Принцип действия дальномеров активного типа состоит в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно. Скорость распространения сигнала (скорость света или звука) считается известной.

Измерение расстояний дальномерами пассивного типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC, например по известной стороне AB = l (базе) и противолежащему острому углу b (т. н. параллактическому углу). При малых углах b (выраженных в радианах):

h = l / b

Одна из величин, l или b, обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой). По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой.

Лазерный дальномер

Лазерный дальномер — прибор для измерения расстояний с применением лазерного луча. Широко применяется в инженерной геодезии, при топографической съёмке, в военном деле, в навигации, в астрономических исследованиях, в фотографии.

Лазерный дальномер это устройство, состоящее из импульсного лазера и детектора излучения. Измеряя время, которое затрачивает луч на путь до отражателя и обратно и зная значение скорости света, можно рассчитать расстояние между лазером и отражающим объектом.

Рис.1. Дальномер лазерный Skil

Рис.2. Лазерный нивелир Leica

Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Так, при импульсном методе дальнометрирования используется следующее соотношение:

L=ct / 2n

где L — расстояние до объекта, c — скорость света в вакууме, n — показатель преломления среды, в которой распространяется излучение, t — время прохождения импульса до цели и обратно.

Рассмотрение этого соотношения показывает, что потенциальная точность измерения дальности определяется точностью измерения времени прохождения импульса энергии до объекта и обратно. Ясно, что чем короче импульс, тем лучше.

Источник: http://cyberlesson.ru/opticheskij-dalnomer-princip-raboty/

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:

Если прибор новый и в будущем будет использоваться по прямому назначению.
Когда предполагается проведение специализированных работ различного плана.
Если условия транспортировки или хранения были некорректны, что привело к подозрению на появление дефектов.
По предписанию государственных органов.
По собственному желанию владельца.

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:

Внешний осмотр, позволяющий найти заметные дефекты.
Проверка в работе – оценивается эффективность функционирования отдельных узлов. Применяются контрольные приборы высокой точности.
Первичная проверка – определяется рабочая длина волны лазера, его мощность, диаметр луча.

Поверки выполняются специалистами метрологических компаний, имеющих соответствующий сертификат.

Источник: http://instrumentn.ru/izmeritelnye-pribory/dalnomer-chto-eto

Сканирующий лидар с круговым обзором

Вот и мечта любого автопроизводителя — главный сенсор, который заменяет беспилотной машине почти все глаза. Здесь мы имеем комбинацию излучателей и приёмников, установленных на поворотной платформе, которая вращается со скоростью в сотни оборотов в минуту. Плотность генерируемых точек такова, что лидар строит полноценную картину местности, в которой видно другие машины, пешеходов, столбы и деревья на обочине, и даже изъяны дорожного покрытия или рельефную разметку!

Лидары с круговым обзором 360° — наиболее сложные и дорогие из всех разновидностей, но и самые желанные для разработчиков, поэтому они часто встречаются на прототипах беспилотных автомобилей, где вопрос стоимости не стоит слишком остро.

Источник: http://vlg-cm.ru/instrumenty/opticheskie-dalnomery.html

Меряем дальность пассивными методами

Оптический дальномер может быть двух типов – стереоскопический и монокулярный. Несмотря на то, что они отличаются по конструкции деталей, основная схема у них одинаковая, кроме того, принципы работы идентичны. По двум известным углам треугольника, а также одной известной стороне определяется его неизвестная сторона. Два телескопа строят изображение объекта. Кажется, что объект наблюдается в разных направлениях. Кроме того, такие приборы могут быть как с полным наложением полей, так и с половинным – верхняя половина изображения от одного телескопа объединяется с нижней половиной другого.

Монокулярные модели являются разновидностью оптических, работают также по принципу совмещения изображений, очень часто встраиваются в фототехнику для получения более резкого изображения. Преимущества монокулярных дальномеров в том, что нет необходимости в точной горизонтальной наводке, а изображение при измерении смещается как в правом, так и в левом поле. К недостаткам монокулярных приборов относится высокая утомляемость оператора, так как работа производится одним глазом, также с ними практически невозможна работа с движущимися объектами, а объекту нужно иметь четкую образующую, которая расположена на девяносто градусов к линии раздела поля, иначе точность измерения значительно снизится.

Стереоскопические модели также являются разновидностью оптических, имеют двойную зрительную трубу. В фокальной плоскости находятся метки, и изображение объекта совмещается с изображением этих меток, расстояние полностью пропорционально смещению компенсатора. Основное преимущество стереоскопического инструмента над монокулярным – более точные измерения расстояния. Именно они используются для того, чтобы определить дальность, а также высоту полета и его угловые координаты. Самые мощные стереоскопические приборы способны работать на расстояния до 50 000 метров, что же касается измерения высоты, то здесь цифры немного меньше – до 20 000 метров.

Нитяной вариант измерителей дальности – самый простой вид инструмента подобного назначения, имеющий постоянный параллактический угол, именно поэтому можно сделать такой дальномер своими руками, если вдруг вам понадобилось измерить дальность, а бегать по магазинам нет времени, или жаль денег. Он может определять расстояния до 300 метров. В качестве базы у данного устройства используется нивелирная рейка, имеющая сантиметровое деление, а в поле зрения трубы видны специальные линии. Принцип работы: для точного определения расстояния подсчитывается число делений, которые находятся между линиями, а искомым, в конечном итоге, будет расстояние в метрах. Нитяной прибор имеет очень простую конструкцию и очень простой принцип работы, он также способен вычислить расстояние без особых погрешностей. Но электронный дальномер по своей точности всё-таки выигрывает.

Автор: Михаил Малофеев
Распечатать

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Источник: http://remoskop.ru/dalnomer-opticheskij-jelektronnyj-lejka.html

Стереоскопический дальномер ДЯ-6

Предназначен для определения дальности и высоты полета цели, а также ее угловых координат (азимут и угол места) при стрельбе зенитной артиллерии среднего и крупного калибра. База — 3 м. Пределы измерения: дальности — от 2000 до 50000 м; высоты — от 200 до 20000 м.

Оптические характеристики дальномера: увеличение — 8х поле зрения — 7°30′. Масса в боевом положении — 205 кг. Изготовлен в 1945 г.

Военно-исторический музей артиллерии, инженерных войск и войск связи, Санкт-Петербург.

Дальномер — устройство, предназначенное для определения расстояния от наблюдателя до объекта.

Используется в геодезии, для наводки на резкость в фотографии, в прицельных приспособлениях оружия, систем бомбометания и т. д.

Источник: http://cyberlesson.ru/opticheskij-dalnomer-princip-raboty/

Принцип работы

Оптический дальномер представляет собой прибор с окуляром для наблюдения за объектом издалека. Встроенный лазер, работающий в инфракрасном диапазоне, посылает сигнал, чтобы определить расстояние до объекта. Для точности наведения в оптике имеются линии, располагающиеся в виде перекрестия по центру — как прицел. Значения измерений выводятся непосредственно в поле зрения окуляра. Предусмотрены также индикаторы работы и результатов — не нужно отрываться от слежения за объектом, чтобы увидеть полученные данные. Оптический дальномер позволяет безошибочно определять расстояние, чтобы, например, во время охоты можно было точно прицелиться и сделать меткий выстрел.

Источник: http://vlg-cm.ru/instrumenty/opticheskie-dalnomery.html

Производители дальномеров

Качественные лазерные приборы выпускаются компаниями:

Bosch;
Leica;
Trimble;
Stabila;

Приборы китайского производства намного дешевле европейских, но они не отличаются надежностью, а большая их часть подходит только для бытового применения.

Источник: http://instrumentn.ru/izmeritelnye-pribory/dalnomer-chto-eto