• ..
Компаратор оптико-механический (ОМК)

Компаратор оптико-механический (ОМК) - построен в МИИГАиК по инициативе и под непосредственным руководством выдающегося советского геодезиста Ф.Н Красовского в 1926 году. ОМК представляет собой ряд больших и малых столбов, заложенных на глубину от 1,2 до 2,0 м ниже пола помещения. Причем каждый из них изолирован друг от друга и от пола помещения, расположен на своей бетонной плите, которая имеет специальные температурные швы. На малых столбах ОМК расположен рельсовый путь, по которому перемещается тележка с образцовой мерой, на больших столбах через 3 м друг от друга закреплены 9 микроскоп-микрометров (цена деления равна 1 мкм, увеличение 20 крат). В качестве образцовой меры на ОМК МИИГАиК служит образцовый геодезический жезл I разряда №541.Жезл изготовлен из специального сплава инвара (сплав железа с никелем), который имеет очень маленький температурный коэффициент линейного расширения (порядка 1,5 *10-6 м на 1°С).
Уравнение длины инварного жезла периодически определяется во Всероссийском научно-исследовательском институте метрологии им.
Д.И Менделеева путем сличения с национальным эталоном длины (через переходные эталоны.)
На оптико-механическом компараторе , предназначенном для аттестации
24 м инварных проволок, на концах компаратора предусматриваются рамы с блоками для натяжения поверяемых средств измерения.

Компаратор для инварных проволок. Первый компаратор в России появился 1903году в Ташкенте, а первый компаратор стенного типа был сооружен 1909году в Петербурге и помещался в здании Адмиралтейства. В 1914году он был перенесён в Военно-Топографическое училище, где для него было выстроено специальное помещение.
В 1911-1912годах были сооружены также компараторы в Омске, Хабаровске и Тбилиси, но все они стенного типа, основным недостатком которого является то , что все микроскоп -микрометры закреплены на одном монолите, что являлось причиной нестабильности длины компаратора.
Аттестация инварных проволок на ОМК МИИГАиК выполнялась не чаще 2-х раз в год (обычно до и после полевого сезона). Поэтому наблюдатели практически не могли наблюдать за состоянием инварных проволок в процессе работы с ними. Поэтому возникла идея создать полевой компаратор, на котором можно было исследовать инварные проволоки практически ежедневно и который, естественно, должен был находиться в районе базисных измерений. Такой полевой интерференционный компаратор (ПИК) для инварных проволок был разработан советскими учёными И.О.Шварцем и Г.В. Вараихом и за тем 1948году усовершенствован
Г.Г. Гордоном и В.М. Назаровым.
Процесс аттестации инварных проволок включает в себя измерение длины компаратора до и после измерения проволок и само измерение проволок 4- мя или 6-ю приёмами в течение 2-3 дней в зависимости от класса проволок.
Погрешность аттестаций проволок порядка 5-10мкм.
Компаратор для инварных реек – предназначен для поверки инварных реек и контрольных линеек, в ЦНИИГАиК был разработан малый компаратор МК-1.
Обычно компаратор устанавливается в подвальном или полуподвальном помещении.
Микроскоп - микрометры компаратора закрепляются капитальной внутренней стене или, что предпочтительнее, на двух монолитных столбах, стоящих на бетонной подушке. Столбы должны быть развязаны с полом помещения.
Рельсовый путь длиной 4метра состоит из плоского и трехгранного (направляющего) рельса. Рельсы крепятся на пяти столбах, расстояние между центрами которых равно 1000±10мм.
Микроскоп - микрометры предназначены для определения действительной длины метровых интервалов инварных реек методом сличения с образцовыми инварными жезлами, которые входят в комплект МК-1.
Образцовые инварные жезлы проходят периодическую поверку на ОМК МИИГАиК, где сличаются с образцовым геодезическим жезлом I разряда № 541.
В помещении, где находится компаратор МК-1, не должно быть резких колебаний температуры.
Перед выполнение поверочных работ на МК-1 необходимо выполнить программу по его юстировке.
Компаратор интерференционный – основан на использовании интерференции света, возникающей при прохождении параллельного пучка лучей через диафрагмы. При этом компарирование рабочих средств измерений можно произвести либо путём непосредственного сличения с длиной волны излучения, используемого в интерферометре, либо сличением с эталонной мерой , длина которой определяется интерференционным методом .
Примером интерференционного компаратора является полевой интерференционный компаратор , разработанный Шварцем и Варлихом и затем усовершенствованный Г.Г. Гордоном и В.М. Назаровым (ЦНИИГАиК) ПИК-2 , который позволяет выполнять поверку 24 м инварных проволок с погрешностью не более 1 мкм .
Работа компаратора основана на принципе интерференции белого света , получаемой при многократном отражении от зеркала , что создаёт эффект оптического умножения , позволяющей по малой исходной мере получать увеличение длины . В ПИК-2 в качестве образцовой меры служат 2 жезла , изготовленных из плавленого кварца , длиной 1,2 м , что при 20-кратном умножении позволяет получить исходную базу (или длину компаратора) , равную 24 метрам .
Большим преимуществом ПИК-2 является то , что его можно установить в районе полевых работ . Для этого достаточно заложить 5 фундаментальных столбов , на которых устанавливаются коллиматор , зрительная труба , жезл и зеркала . Столбы должны быть с глубоким фундаментом и изолированы от пола для наблюдателя.
Особенно трудоёмкой является первоначальная юстировка компаратора.
Но зато приближение интерференционного компаратора к району базисных измерений позволяет , во-первых , выполнять поверку инварных проволок непосредственно в полевых условиях и , во-вторых , вести практически ежедневные наблюдения за их поведением . Т.е. при любом сомнении в стабильности инварной проволоки её можно вновь оперативно прокомпарировать .
Компаратор для мерных лент - представляет из себя обычно общую горизонтальную плоскость длиной 10, 20 или 50 метров, закрепленную на внутренней фундаментальной стене подвального или полуподвального помещения, где нет больших и резких колебаний температуры. В качестве образцовой меры здесь обычно служит образцовая лента, изготовленная из нержавеющей стали, номинальная длина которой периодически определяется.
Литература:
1. Спиридонов А.И. Основы геодезической метрологии. – М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 2003. – 248 с., ил.
2. Кондрашков А.В. Интерференция света и ее применение в геодезии. – М.: Изд-во геодезической литературы, 1956. – 194 с.