В настоящее время ни одно строительство не обходится без соответствующего геодезического обеспечения. Требования точности геодезических работ регламентируются соответствующими ГОСТами, СНиПами. В состав геодезических измерений входят: контроль положения и установки строительных конструкций, разбивка и закрепление монтажных осей, выверка технологического оборудования, периодическая проверка деформаций конструкций зданий, инженерных коммуникаций в процессе эксплуатации, исполнительная съемка фактического положения частей зданий, сооружений и технологических линий по окончании их монтажа.
Средняя квадратическая ошибка mмон может быть принята в размере 20 % от допустимого отклонения. Необходимость точной установки оборудования современных промышленных предприятий и уникальных установок потребовала разработки новых специальных геодезических приборов, обеспечивающих высокую точность, оперативность и достоверность измерений. В качестве монтажной оси служит прямолинейный отрезок или система азимутально связанных прямоугольных отрезков. Чаще всего используются створные измерения. Под створом понимают вертикальную плоскость, включающую прямую линию, две точки которой закрепляют ось сооружения или ось другой технологической линии.
Традиционно при проведении геодезических измерений используются визуально-оптические, струнно-оптические, дифракционные, интерференционные методы, приборы и устройства со стационарными створными линиями, наряду с которыми применяются методы и устройства с формированием световых плоскостей, в сравнении со стационарными эти средства обеспечивают более высокую производительность и оперативность измерений.
Существующие методы развертки лазерного луча в пространственное изображение плоскости можно разделить на статические и динамические (рис. 1).
Рис. 1. Методы развертки лазерного луча в пространственное изображение плоскости
Статические плоскости образуются способом разложения лазерного пучка в световую плоскость отражательными элементами (призма, цилиндр и др.). Недостатком этого способа является небольшая дальность действия, до 30 м в радиусе.
Конструктивно более сложными являются устройства, в которых развертка лазерного луча осуществляется способом вращения оптических или отражательных элементов вокруг оси излучения лазера. В сравнении со статическими, они имеют большую дальность действия – порядка 800 м, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, применение последних особенно актуально при планировке земельных площадей и земельных угодий в аграрном секторе. Известные методы фоторегистрации относительно лазерной плоскости недостаточно эффективны.
С целью повышения оперативности, точности и уровня автоматизации процесса створных измерений разработано запатентованное устройство SU 1474466 «Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров», в котором использован узел развертки лазерного луча с возможностью применения в качестве источника питания солнечной фотобатареи.
В процессе работы узел развертки потребляет значительную часть электроэнергии вследствие непрерывного режима работы в течение всего времени производства измерений большого количества точек, по всей площади действий лазерной плоскости.
На рис. 2 приведена электрическая схема включения основных составляющих блоков: фотобатарея (1) с установочным элементом (2), контроллер (3), совмещенный с аккумулятором (4), стабилизатор напряжения (5), электродвигатель (6), используемый для привода узла развертки оптического элемента (отражательной призмы на 90º) – пентапризмы (7) (рис. 2).
Рис. 2. Электрическая схема включения блоков узла развертки
лазерного луча
Контроллер (2) необходим для исключения перезарядки от фотобатареи (1) и ограничения разрядки Li-ионного аккумулятора (4), отличающегося высокой удельной емкостью, выходное напряжение подается через стабилизатор (5), собранный на стабилитроне с мощным транзистором, для обеспечения постоянного напряжения от которого зависит скорость вращения и соответственно точность измерения, т.к. основным источником ошибки при регистрации лазерного луча является нестабильность напряжения.
Изготовлена действующая модель узла развертки лазерного луча с отражательной призмой (рис. 3).
 |
|
Рис. 3. Действующая модель узла развертки
Как было отмечено выше, применение лазерного излучателя с узлом развертки имеет некоторые преимущества по сравнению со стационарными в плане оперативности, производительности, простоты исполнения, времени установки и удобства эксплуатации, т.к. достаточно один раз установить и сориентировать плоскость лазерного луча, и можно проводить измерения в любой точке действия лазерной плоскости. Это особенно эффективно при проведении планировки земельных площадей, при детальном построении проектных отметок и других подобных работах.
Захидов Нематжон Муратович,
к.т.н. доц. кафедры АИЭ ТашГТУ
Нурмухамедова Гузал Талатовна,
магистрант 1-го курса
энергетического факультета ТашГТУ
Кушбаева Бону Бахром кизи,
студентка 2-го курса
энергетического факультета ТашГТУ