Что такое постоянная призмы и откуда она берется

Прохождение светового луча электронного дальномера через световозвращающую тетраэдрическую призму (или отражатель) происходит с задержкой, из-за того, что плотность материала призмы гораздо выше плотности воздуха. Эта задержка приводит к увеличению значения измеренного расстояния. Ошибка измеренного расстояния может компенсироваться с помощью поправки, вводимой в расстояние, которая автоматически учитывается в программном обеспечении современных тахеометров. Так же для компенсации задержки можно использовать физический сдвиг узловой точки призмы относительно оси вешки/держателя призмы, на величину ошибки, вызванной этой задержкой. Поправка определяется размерами призмы и коэффициентом преломления используемого стекла. Стандартные поправки, наиболее часто встречающиеся в современных отражателях:

0 -17.5 мм -30 мм -34 мм -40 мм

 

Смещение узловой точки. Постоянная отражателя

Постоянная отражателя (призменной системы в целом, включающей в себя конструкцию из самой призмы, и системы крепления на веху/трегерный адаптер) определяется положением условного центра держателя призмы, который расположен на пересечении продольной оси вехи и горизонтальной оси вращения отражателя, относительно узловой точки призмы. На первый взгляд кажется, что решить проблему учета постоянной достаточно просто – необходимо всего лишь сместить призму относительно оси вехи на величину, равную постоянной призмы. Однако призмы и держатели, имеющие смещение узловой точки равное постоянной призмы, могут вызывать ошибку угловых измерений при наведении на вершину призмы, если отражатель находится не под прямым углом к линии визирования (два рисунка ниже).

Для снижения ошибки позиционирования некоторые отражатели SECO имеют смещение узловой точки -17.5/18 мм (для призм диаметром 25 мм) или - 40 мм (для призм диаметром 62 мм). Смещение узловой точки минимизирует ошибки, вызванные отклонением точки визирования от оси. Такая конструкция наиболее оправдана при работе на небольших расстояниях или при большом перепаде высот, в случаях, когда для визирования используется вершина или центр призмы. Смотрите рисунок ниже.

Предельная дальность измерений на отражатель

Для вычисления расстояния от инструмента до цели используется отражённый от призмы сигнал. При этом на предельную дальность работы светодальномера в основном влияют два фактора: диаметр призмы и отклонение отражённого луча. Для увеличения предельного измеряемого расстояния можно увеличить диаметр призмы, установив на точку систему из нескольких отражателей. Так же можно увеличить дальность измерения, если достаточно точно сориентировать отражатель по направлению к инструменту. Если же отклонение отражённого луча велико, не весь световой пучок попадет обратно на приёмный модуль дальномера, при этом предельная дальность измерения сократится.

В общем случае, наилучшие результаты  измерений достигаются тогда, когда передняя часть призмы расположена строго перпендикулярно световому лучу, пришедшему от инструмента, вызывая его параллельное отражение. К сожалению, при полевых работах очень сложно идеально выставить призму относительно инструмента.

Так же отклонение луча может происходить, если качество призменного блока недостаточно высокое. Такая ситуация типична  при работе на максимальной дальности дальномера (предельная дальность зависит от модели и  производителя оборудования). В стандартных отражателях Seco точность призменного блока такова, что отклонение отражённого луча не превышает 5 угловых секунд. Имеются также призмы с более высокой точностью для прецизионных работ.

 

Точность сборки призменной системы

На точность отражателя также влияет положение блока призм в корпусе и положение корпуса относительно держателя. Точность позиционирования деталей относительно друг друга в отражательных системах SECO - менее 1 мм.

Для проверки величины отклонения луча призмы и контроля соответствия стандартам компания SECO использует интерферометр ZYGO GPI-XP/D. Сертификат соответствия доступен по дополнительному запросу. Обращайтесь к нам для получения дополнительной информации.

 

«Статья написана по материалам компании Seco. Оригинал статьи на английском языке, можно найти на сайте Surveying.com и в печатных и электронных документах компании Seco»


Назад к списку новостей