Объемы

Расчеты объема для прямоугольной призмы и пирамиды показаны ниже:

Усеченная пирамида — пирамида. верхушка которой была срезана.

Если размеры A ₁ + A ₂ почти равны, то следующие вместо нее можно использовать формулу:

Призмоид представляет собой твердое тело, торцы которого лежат в параллельных плоскостях и состоят из любых двух многоугольников, не обязательно с таким же числом сторон, как показано напротив, продольные грани могут иметь форму треугольников, параллелограммов или трапеций. .

Понимание спецификаций прибора — как понять жаргон

Часто термины разрешение, точность и точность используются как взаимозаменяемые, но на самом деле они обозначают очень разные объекты, как мы обсуждали в предыдущем разделе. Хотя здравый смысл подсказывает, что мультиметр на 6 1/2 разряда должен иметь точность до уровня 6 1/2 разряда, это может быть не так. Количество цифр просто относится к количеству цифр, которые может отображать измеритель, а не к минимально различимому изменению входных данных (см. Определение Отображаемые цифры и Превышение диапазона выше).Поэтому при использовании или оценке прибора помните, что количество цифр может относиться к дисплею, а не напрямую к разрешению прибора.

Вам необходимо убедиться, что чувствительность прибора и эффективное разрешение достаточны, чтобы гарантировать, что прибор даст вам необходимое разрешение измерения. Например, мультиметр с 6 1/2 цифрами может отображать заданный диапазон с 1 999 999 отсчетами или единицами. Но если прибор имеет значение шума 20 отсчетов от пика до пика, то минимально различимое изменение должно быть не менее 0.52 ´ 20 отсчетов. Ссылаясь на уравнение (4) выше, эффективное количество цифр составляет:

Часто эта ошибка добавляется в спецификации цифрового мультиметра в разделе Percent Range , где источник ошибки — нелинейность, шум или смещение — не идентифицируется.

Этот аспект технических характеристик относится к первым цифровым мультиметрам, у которых было ограниченное количество отображаемых цифр, чтобы снизить стоимость прибора. С появлением более сложных цифровых инструментов и, в конечном итоге, виртуальных инструментов, стоимость отображения инструментов больше не является проблемой.Следовательно, необходимо соблюдать осторожность при указании количества цифр измерительного устройства (будь то компьютерное, PXI / CompactPCI, VXI или GPIB). При определении количества цифр, отображаемых пользователю, необходимо учитывать разрешение, точность, нелинейность и шум измерительного устройства. Например, рассмотрим прибор, который использует 24-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и может отображать семь цифр данных (семь девяток). Однако, если шесть младших разрядов зашумлены и, следовательно, не несут никакой ценной информации, разрешение этого АЦП снижается до 18 бит (пять цифр), и поставщик прибора должен отображать не более пяти цифр.

Цифровые мультиметры NI 4050 и NI 4060 и приборы температуры и напряжения NI 4350/4351 основаны на 24-битном АЦП и предоставляют 24-битные данные (7 цифр). Однако, следуя этим рекомендациям, информация, возвращаемая пользователю, была добровольно ограничена 5 1/2 цифрами (18,6 бит), чтобы поддерживать правильное соотношение между количеством отображаемых цифр и эффективным разрешением прибора. Поскольку National Instruments приняла определение разрешения, приведенное в начале этого документа, количество отображаемых цифр соответствует разрешению прибора.

Иногда бывает трудно провести четкую грань между точностью прибора и его точностью. Точность, связанная с воспроизводимостью измерения, определяется шумом и кратковременным дрейфом прибора. (Длительный дрейф инструмента влияет на точность, только если он рассматривается в течение длительного периода времени.) Точность инструмента часто не предоставляется напрямую, но ее следует выводить из других характеристик, таких как 24 часа ± 1 ° C. спецификации, спецификации передаточного отношения, шума и температурного дрейфа.Точность имеет значение в первую очередь, когда необходимо провести относительные измерения (относительно предыдущего показания того же значения) — типичным примером является калибровка устройства.

Точность прибора абсолютна и должна включать все ошибки, возникающие в процессе калибровки. Интересно отметить, что иногда характеристики точности относятся к используемому стандарту калибровки. В таком случае важно включить в свой бюджет ошибок дополнительные ошибки, связанные с этим стандартом калибровки.

В следующем разделе мы рассмотрим расчет бюджета ошибок, чтобы определить общую точность прибора.

источников ошибок в тахеометре при съемке

Электронный тахеометр — это устройство, используемое при геодезии вместо тахеометра. Как и любое другое устройство, тахеометр также имеет некоторые источники ошибок, которые могут повлиять на отчет о съемке. Обсуждаются эти источники ошибок в тахеометре.

Все теодолиты измеряют углы с некоторой степенью неточности.Эти недостатки являются результатом того факта, что ни одно механическое устройство не может быть изготовлено с нулевой погрешностью.

В прошлом геодезисты обучали и применяли очень специфические методы измерения для компенсации незначительных механических дефектов в теодолитах. С появлением электронных теодолитов механические ошибки все еще существуют, но связаны с ними по-другому.

Теперь нужно делать больше, чем просто запоминать приемы компенсации ошибок. Необходимо четко понимать концепции, лежащие в основе методов и поправок на ошибки, которые в настоящее время вносят электронные теодолиты.

В следующих параграфах представлены основные источники ошибок при использовании теодолита, а также конкретный метод, используемый для компенсации этой ошибки.

Источники ошибок в тахеометре при съемке

Эксцентриситет окружности существует, когда теоретический центр механической оси теодолита не совпадает точно с центром измерительной окружности.

Сумма ошибки соответствует степени эксцентриситета и считываемой части круга.При графическом представлении эксцентриситет круга выглядит как синусоида

Эксцентриситет окружности в горизонтальной окружности всегда можно компенсировать путем измерения на обеих сторонах (противоположных сторонах окружности) и использования среднего значения.

Эксцентриситет вертикального круга не может быть компенсирован таким образом, поскольку круг перемещается вместе с телескопом. Требуются более сложные техники.

(1) Некоторые теодолиты тестируются индивидуально, чтобы определить синусоидальную кривую для ошибки круга в этом конкретном приборе.Затем в ПЗУ сохраняется поправочный коэффициент, который складывает или вычитает из каждого показания угла, чтобы отображалось скорректированное измерение.

(2) В других приборах используется система измерения углов, состоящая из вращающихся стеклянных кругов, которые совершают полный оборот при каждом измерении угла. Они сканируются фиксированными и движущимися датчиками света. Стеклянные круги разделены на одинаковые интервалы, диаметрально сканируемые датчиками.

Время, необходимое для ввода показания в процессор, равно одному интервалу, поэтому сканируется только каждая альтернативная градация.В результате измерения производятся и усредняются для каждого измерения круга. Это устраняет ошибку градуировки шкалы и эксцентриситета окружности.

Ошибка горизонтальной коллимации возникает, когда оптическая ось теодолита не совсем перпендикулярна оси телескопа. Чтобы проверить ошибку горизонтальной коллимации, наведите указатель на цель в первом круге, а затем снова на ту же цель в круге два; разница показаний горизонтального круга должна составлять 180 градусов.

Коллимационная ошибка по горизонтали всегда может быть исправлена ​​путем определения наведения инструмента на один и два направления.

(1) В большинстве электронных теодолитов есть метод корректировки поля на погрешность горизонтальной коллимации. Опять же, руководство для каждого инструмента содержит подробные инструкции по использованию этой поправки.

(2) В некоторых приборах поправка, сохраненная для горизонтальной коллимационной ошибки, может влиять только на измерения только на одной стороне круга за раз.Поэтому, когда телескоп проходит через зенит (считывается другая сторона круга), показание горизонтального круга изменится на удвоенную ошибку коллимации. Когда это происходит, эти инструменты работают точно так, как задумано.

(3) При продлении линии с помощью электронного теодолита оператор инструмента должен либо повернуть телескоп на 180 градусов, либо погрузить зрительную трубу и повернуть горизонтальную касательную так, чтобы показания горизонтального круга были такими же, как и до погружения зрительной трубы.

Для того, чтобы зрительная труба могла проходить через действительно вертикальную плоскость, ось телескопа должна быть перпендикулярна вертикальной оси. Как было сказано ранее, в физическом мире не бывает совершенства.

Все теодолиты имеют некоторую погрешность, вызванную неправильным позиционированием оси телескопа. Как правило, определение этой ошибки должно выполняться квалифицированным специалистом, поскольку горизонтальная коллимация и высота стандартных ошибок взаимосвязаны и могут увеличивать или смещать друг друга.

Коллимационная ошибка по горизонтали обычно устраняется перед проверкой высоты эталонов. Высота стандартной погрешности проверяется путем наведения на шкалу одинакового зенитного угла над зенитом 90 градусов в режимах «лицо-один» и «лицо-два». Весы на первом лице должны быть такими же, как и на втором.

В прошлом ошибка градуировки кружка считалась серьезной проблемой. Для точных измерений геодезисты продвигали свой круг на каждом последующем наборе углов, так что ошибки градуировки круга «сводились на нет».Современные технологии устраняют проблему ошибок градуировки.

Это достигается путем фототравления градуировки на стеклянных кругах, создания точного эталонного круга и его фотографирования. Затем на круг наносится эмульсия, и на круг проецируется уменьшенное фото мастера. Эмульсия удалена, и на стеклянном круге нанесена очень точная градуировка.

Важно регулярно проверять настройку индексации вертикального круга на геодезических инструментах.Когда прямой и косвенный зенитные углы измеряются в одной и той же точке, сумма двух углов должна равняться 360 °.

Со временем сумма этих двух углов может отклониться от 360 ° и, следовательно, вызвать ошибки в измерениях вертикального угла. Хотя усреднение прямых и косвенных зенитных углов легко устраняет эту ошибку, для многих работ получение двух показаний может оказаться нерентабельным.

Приемлемая точность может сохраняться для многих приложений только с прямым считыванием; однако до тех пор, пока ошибка индекса сводится к минимуму путем периодического выполнения вертикальной корректировки, такой как TOPCON «Регулировка нулевого угла по вертикали».

Большинство тахеометров снабжено электронными юстировками определенного типа для исправления ошибки индексации вертикального круга. Эта настройка занимает всего несколько секунд и гарантирует, что вы получите хорошие показания вертикального угла всего за одно измерение. Обратитесь к руководству производителя для получения инструкций по выполнению этой регулировки.

Ошибки наведения возникают как из-за способности человека наводить инструмент, так и из-за условий окружающей среды, ограничивающих четкое видение наблюдаемой цели.Лучший способ минимизировать ошибки наведения — повторить наблюдение несколько раз и использовать в качестве результата среднее значение.

Прямые солнечные лучи могут нагреть одну сторону инструмента до такой степени, что вызовут небольшие ошибки. Для максимальной точности используйте зонтик или выберите затененное место для инструмента.

Избегайте вибрации инструментов. Вибрация может привести к нестабильности компенсатора.

При однократном прицеливании (например, только прямое положение) на предмет высот, регулярно проверяйте прибор на наличие ошибок коллимации.

При использовании тахеометров для точного измерения высоты очень важной становится регулировка электронного датчика наклона и визирной сетки телескопа. Самый простой способ проверить настройку этих компонентов — установить базовую линию.Линия рядом с офисом с большим перепадом высот даст наилучшие результаты.

Длина базовой линии должна быть равной наибольшему расстоянию, которое будет измеряться для определения высот с промежуточными точками с интервалами от 100 до 200 футов. Точные отметки точек вдоль базовой линии следует измерять с помощью дифференциального нивелирования.

Установите тахеометр на одном конце базовой линии и измерьте высоту каждой точки. Сравнение двух наборов высот позволяет проверить точность и настройку инструмента.

Требования к точности могут диктовать необходимость измерения более одного набора углов и расстояний до каждой точки. Некоторые примеры — расстояния более 600 футов, неблагоприятные погодные условия и крутые наблюдения.

Поправки в метеорологические данные к наблюдаемым наклонным расстояниям EDM могут быть значительными на больших расстояниях. Обычно для большинства топографических съемок с коротких расстояний допустимы номинальные (расчетные) данные о температуре и давлении для ввода в сборщик данных.Приборы, используемые для измерения атмосферной температуры и давления, необходимо периодически калибровать. Сюда входят психрометры и барометры.

Оптический центрир или трегеры необходимо периодически проверять на предмет перекоса. Сюда входят тахеометры с лазерными отвесами.

При использовании призматических вех, необходимо соблюдать меры предосторожности для обеспечения точности измерений. Распространенная проблема, возникающая при использовании призматических вех, — регулировка выравнивающего пузыря.Пузыри можно исследовать, установив контрольно-пропускной пункт под дверным проемом в офисе.

Сначала отметьте точку в верхней части дверного проема. С помощью отвеса установите точку под точкой на дверном проеме. Если возможно, используйте кернер, чтобы сделать вмятину или отверстие как в верхней, так и в нижней отметках. Призменную веху теперь можно поместить в контрольную станцию ​​и легко отрегулировать.

Две наиболее распространенные ошибки — неправильное считывание угла и / или ввод неверной информации в полевой журнал.Другой распространенной (и потенциально опасной) ошибкой является неправильная высота инструмента или стержня.

Хотя электронный сбор данных почти устранил эти ошибки, геодезист все еще может неправильно идентифицировать объект, произвести выстрел в неправильную точку или ввести неверную высоту цели (HR) или HI.

Например, если инспектор обычно стреляет из пожарного гидранта на уровне земли, но по какой-то причине стреляет им поверх рабочей гайки, возникнут ошибочные контуры, если программа распознает пожарный гидрант как выстрел с земли и не будет уведомлен об этом. это изменение в полевой процедуре.

Как правило, геодезист поворачивает на удвоенный угол для движения вперед, точек хода, углов участков или других объектов, требующих большей точности. С другой стороны, для топографических снимков достаточно одного ракурса. Обратитесь к инструкции по эксплуатации тахеометра, чтобы узнать о методах повторения углов, если это необходимо.

Наклонные расстояния будут уменьшены до горизонтальных расстояний в сборщике данных, а затем уменьшены до расстояния по сетке, если масштабный коэффициент сетки (или комбинированный масштабный коэффициент уровня моря) вводится в сборщик данных.

Для большинства приложений топографической съемки, включающих короткие боковые снимки, коэффициент масштаба сетки игнорируется (например, используется 1.000). Это было бы неправильно для контрольных переходов на большие расстояния. Масштабные коэффициенты можно получить непосредственно в CORPSCON.

Все инструменты EDM должны периодически (не реже одного раза в год) проверяться на основе калибровочного базового уровня NGS или базового уровня, установленного местными государственными геодезическими обществами.

Подробнее:

Современные геодезические инструменты и их применение

Тахеометр для геодезии — работа, использование и преимущества

Как предотвратить ошибки при составлении плана здания на земле?

Резервирование считывания рейки и понижения уровней

Ключевые слова: Нивелирование, понижение уровней, методы подъема и спуска, высота инструмента

В предыдущих постах мы узнали о прокачке, ее принципах и методах.Теперь мы можем перейти к практической иллюстрации этого процесса выравнивания.

Книга уровней или книга уровней используется для систематического резервирования и уменьшения уровней различных точек. Есть два метода понижения уровня, а именно

• Высота инструмента методом
• Метод подъема и спада

Соответственно, есть два типа книг уровней. Оба метода описаны ниже:
1.Высота инструментального метода или высота коллимационного метода (метод H.I)
Ниже приведена страница книги уровня для высоты инструментального метода. Всего семь столбцов. В первом столбце указывается станция, на которой размещен посох. Второй столбец предназначен для задней точки (B.S). В третьем столбце показаны показания персонала на промежуточных станциях.

Рисунок 1: Дифференциальное выравнивание с использованием метода HI

Поскольку прибор перемещается после снятия показаний по рейке в точке D, показание является предвидением (F.S). Это вводится в столбец 4. Рейка остается в положении D, когда инструмент переводится в новое положение уровня (L ₂ ). Показание рейки, удерживаемое в точке D после переключения инструмента на L ₂ , вводится как задняя точка для станции D. Новое значение HI записывается в столбце 5. Таким образом, можно видеть, что для точки поворота, такой как D, вводятся как FS, так и BS, тогда как для других станций вводится только одно показание.

Таким образом можно получить высоту инструмента для различных положений инструмента и уменьшенные уровни точек, в которых снимались показания рейки.

Арифметическая проверка

Расчеты, сделанные при вычислении высоты инструмента (HI) и приведенных уровней (R.L), можно проверить, применив следующие проверки.

ΣBS — ΣFS = LRL-FRL

Это объясняется в проблеме ниже.

Примечание: Если ΣBS больше, чем ΣFS, то последняя точка выше первой точки. Вышеупомянутая проверка действительна только для арифметических расчетов, но не для полевых работ.Также при такой проверке ошибки в вычислении RL промежуточных станций не могли быть обнаружены.

Высота инструментального метода проиллюстрирована следующей задачей:

Пример 1 : См. Рисунок 2, где показан эскиз полевых работ, в которых было выполнено дифференциальное выравнивание. Процесс определения пониженных уровней всех точек (A, B, C, D, E, F и G) объясняется ниже:

Рисунок 2: Пример выравнивания

Инструмент установлен в положение L ₁ , и сделаны предварительные настройки.Сначала считывание проводится по рейке, удерживаемой на БМ. Это показание (1,285) добавляется к RL BM (100,00), чтобы получить RL линии визирования или высоты инструмента (HI), которая составляет 101,285. Затем снимаются показания рейки в точках A (0,422), B (0,982) и C (0,650). Эти значения при вычитании из HI дают RL для A (100,863), B (100,303) и C (100,635). Последний RL рассчитывается указанным выше методом (100,960). Поскольку рейки, удерживаемые в положениях E и F, не видны при первой настройке инструмента, инструменты перемещаются в новое положение L ₂ .В новой настройке отсчитывается значение D (0,884). Здесь станция D является точкой пересадки (CP). Новое значение HI (101,844) можно получить, добавив это показание к RL D. Значения RL для E, F и G (101,051, 100,144 и 101,344) получаются путем вычитания соответствующих показаний шкалы (1,793, 1,700 и 0,500). ) из HI.

ΣBS-ΣFS = 1,344

LRL-FRL = 101,344-100 = 1,344

Поскольку ΣBS -ΣFS = LRL-FRL, арифметическая проверка верна.Однако это не проверка на снижение промежуточных уровней.

2. Метод подъема и спада
В таблице ниже показана страница книги уровней для метода подъема и спада. Всего восемь столбцов. Первые четыре столбца такие же, как в первом методе. Вместо столбца для HI есть два столбца (5 и 6), отмеченные соответственно как Rise и Fall. Последние два столбца идентичны столбцам первого метода.

Записи в первых четырех столбцах такие же, как в первом методе.Записи в столбцах 5 и 6 делаются после расчета подъема и падения.

Два последовательных отсчета с одного и того же положения инструмента дают разницу уровней между точками. Если точка 2 ^и ниже, то есть падение, а в противном случае — рост. Таким образом, подъем или падение каждой точки по отношению к непосредственно предшествующей станции можно определить и занести в полевой журнал.

Та же задача может быть решена методом подъема и спада следующим образом:

Если ΣBS-ΣFS = LRL-FRL, арифметическая работа верна

ΣBS-ΣFS = 1.344

LRL-FRL = 101,344-100 = 1,344

Эти расчеты не проверяют снижение промежуточных уровней.

Для станции A это рост по сравнению с контрольной точкой.

Взлет = BS на контрольном показателе на станции

А = 1,285-0,422 = 0,863

Для станции B это падение относительно станции A

Падение = IS на станции A- IS на станции B = 0,982-0,422 = 0,560

Для станции C это падение относительно станции B

Для станции D это сброшено относительно станции C

Для станции E это падение относительно станции D

Для станции F это падение относительно станции E

Для станции G это падение относительно станции F

Значения вводятся в соответствующие столбцы таблицы.

RL различных станций рассчитывается путем добавления подъема к RL предыдущей станции или вычитанием падения из RL предыдущей станции

Сравнение высоты инструмента с методом подъема и падения
В таблице ниже сравниваются два метода уменьшения уровней:

Огюст Пикар и Пол Кипфер первыми вошли в стратосферу

27 мая 1931 года Огюст Пикар (1884-1963) и Пол Кипфер стали первыми людьми, которые благополучно поднялись в стратосферу. езда в гондоле под давлением, которую несут на воздушном шаре, спроектированном Пикаром.Это восхождение было первым из многих, и беспилотные полеты на воздушных шарах аналогичной конструкции продолжаются и по сей день. Помимо создания условий для пилотируемых и беспилотных исследований атмосферы, он также был предшественником пилотируемого исследования океанских глубин, которое также первоначально проводилось на корабле, разработанном Пиккаром.

С давних времен человек завидовал птицам в их способности летать. Рассказы и мифы о полете человека являются одними из самых ранних и наиболее универсальных в истории человечества, хотя трудности полета не давали человеку подняться в небо на протяжении тысячелетий.

Первый полет человека произошел в 1783 году, когда два человека пролетели над Парижем, Франция, на воздушном шаре, спроектированном и построенном братьями Монгольфье. Им предшествовали овца, петух и утка, летевшие на более раннем воздушном шаре Монгольфье.

Воздушные шары мало изменились в течение следующего столетия, продолжая наполняться горячим воздухом, который поднимается вверх, потому что он менее плотный, чем более холодный воздух атмосферы. Они рассматривали военные действия как наблюдательные пункты во время Гражданской войны в США, и Наполеон использовал их для наблюдения за позициями вражеских войск во время своих многочисленных войн.Во время Первой мировой войны воздушные шары использовались также для наблюдений, а воздушные шары были превращены в дирижабли и дирижабли.

Помимо своей роли во время войны, воздушные шары были быстро задействованы учеными, которые искали стабильную платформу, точнее, любую платформу для научных исследований на больших высотах. С высоты воздушные шары могли смотреть на Землю, делая фотографии для последующего изучения. Кроме того, воздушные шары предоставили ученым возможность получать пробы воздуха и показания приборов на различных высотах.Самая низкая область атмосферы называется тропосферой, а стратосфера — это область прямо над тропосферой. Первые воздушные шары собирали большую часть своих данных из тропосферы. Горстка воздушных шаров могла поднимать инструменты в стратосферу, получая интересные научные данные. Некоторые из этих чтений были одними из первых, показавших существование космических лучей, на основании которых был сделан ряд важных научных открытий.

В 1931 году швейцарский физик Огюст Пикар и его коллега Пол Кипфер стали первыми людьми, достигшими стратосферы на воздушном шаре Пикара, достигнув высоты 51 762 фута (15 777 м).Во время этого полета, помимо некоторых научных наблюдений, Пиккар и Кипфер также смогли продемонстрировать, что конструкция Пикара работает. Чтобы люди могли выжить в стратосфере, Пиккар разработал первую гондолу под давлением, предназначенную для поддержания давления воздуха внутри гондолы на комфортном уровне даже в разреженных верхних слоях атмосферы. Еще одним нововведением Пикара было создание огромного воздушного шара, который мог поднять всю гондолу, оставаясь лишь частично надутым. Это позволило газу внутри шара расширяться по мере его подъема, создавая постоянно увеличивающуюся подъемную силу по мере подъема шара.

В следующем году Пиккар побил свой рекорд, поднявшись почти на 55 000 футов (16 764 м), а через несколько лет другие поднялись почти на 61 000 футов (18 593 м). С тех пор пилотируемые аэростаты поднялись на высоту более 113000 футов (34 442 м), хотя высотные исследования сами по себе в значительной степени прекратились. Недавние рекордные полеты на воздушном шаре, включая пересечение Атлантического и Тихого океанов и кругосветное плавание вокруг Земли в 1999 году, все совершались, по крайней мере частично, в гондолах под давлением, летающих под воздушными шарами в стратосфере.

Самым непосредственным результатом полета Пиккара было показать, что люди могут выжить в стратосфере. Ранее высотный воздухоплаватель, американец Хоторн Грей, умер в 1920-х годах, потому что он потерял сознание из-за нехватки кислорода на большой высоте (он поднялся на высоту около 40 000 футов [12 192 м] в открытой гондоле). Спроектировав гондолу под давлением и поднявшись на нее, Пиккар показал, что стратосфера выживаема. Этот же принцип, в свою очередь, использовался для всех последующих высотных самолетов, включая пассажирские авиалайнеры.Кроме того, Piccard’s Полет открыл дверь для высотных исследований космических лучей, свойств атмосферы на таких высотах и ​​других областей исследования. Наконец, во всех последних рекордных полетах на воздушных шарах использовались воздушные шары, очень похожие по конструкции на Пикара, что доказывает надежность его оригинальной конструкции.

С инженерной точки зрения конструкция гондолы Пикара была если не революционной, то, по крайней мере, очень значимой. Другие построили суда, способные выдерживать перепады давления, но ни одно из них ранее не строилось исключительно для путешествий на больших высотах.Другие конструктивные особенности сделали гондолу еще более инновационной. Например, Пикард покрасил одну половину гондолы в белый цвет, а другую — в черный, а затем добавил двигатель, чтобы вращать ее на медленной скорости, чтобы контролировать температуру. К сожалению, гондола застряла черной стороной к солнцу, и внутри стало неприятно тепло. Другой несчастный случай, исправленный во втором полете, привел к заклиниванию клапана, который должен был использоваться для выпуска газа при спуске. Вместо этого Пикару и Кипферу пришлось подождать до темноты, когда газ остынет достаточно, чтобы опустить их обратно на землю.Однако это не было серьезными проблемами и не должно отвлекать от общего звукового дизайна Piccard.

Более революционной была конструкция самого воздушного шара. Это был первый воздушный шар, предназначенный для работы на больших высотах и ​​при низком давлении воздуха. Вместо того, чтобы быть полностью заполненным при взлете, воздушный шар выглядел почти пустым, с небольшим пузырьком водорода наверху и длинным слабым шариком внизу. Однако, когда воздушный шар поднялся и атмосферное давление упало, пузырь газа наверху расширился, заполнив всю оболочку на высоте.Предыдущие воздушные шары, не предназначенные для этого, могли создавать большие перепады давления между атмосферой и внутренним газом, угрожая разорвать оболочку. Понимая это, Пикард специально сконструировал воздушный шар с достаточной грузоподъемностью, чтобы проникать в стратосферу, и достаточным дополнительным объемом, чтобы выдержать расширение газа на больших высотах. Эта же базовая конструкция использовалась практически во всех высотных аэростатах, пилотируемых и беспилотных, в течение последних 70 лет.

Другим важным результатом полета Пикара были научные знания, полученные им и его последователями.Во время своих полетов в 1930 и 1931 годах Пиккар проводил исследования космических лучей, которые были впервые обнаружены во время более ранних полетов на воздушных шарах на более низких высотах. В будущих полетах было проведено еще много экспериментов с космическими лучами, которые предоставили обширную информацию об этом тогда неизвестном явлении. Фактически, этот метод сбора данных остается важным и по сей день, и научные исследователи во многих странах регулярно отправляют эксперименты в небо. высотные аэростаты для изучения космических лучей, внесолнечных источников рентгеновского излучения и ультрафиолета, а также для поиска другой астрономической информации.

Полеты на воздушном шаре на большой высоте также предоставили впечатляющий объем метеорологических данных за многие годы. Воздушные шары, спроектированные по схеме подъема Пикара в верхние слои атмосферы, почти ежедневно собирают информацию, которая дополняет спутниковые данные и помогает ученым лучше понять нашу атмосферу и погоду. Эта информация используется для прогнозирования погоды, а также для научных исследований.

Другим значительным воздействием этого полета было влияние, которое он оказал на последующие высотные полеты пилотируемых аэростатов, включая недавние рекордные полеты и попытки.В течение почти трех десятилетий после полета Пикара и Кипфера многие страны выполняли пилотируемые полеты на высотных воздушных шарах. Двумя из этих программ были программа Skyhook ВМС США и программа Manhigh ВВС США. Эти программы, разработанные для проверки способностей пилотов к работе на больших высотах, а затем и для проверки конструкции скафандров, завершились несколькими восхождениями на высоту более 100 000 футов (30 480 м). Во время одного из таких полетов 16 августа 1960 года капитан ВВС Джозеф Киттингер совершил прыжок с парашютом с высоты более 102 000 футов (31 090 м), что до сих пор является самым высоким прыжком из когда-либо совершенных.

Интересно, что конструкция Пикара также была адаптирована для подводных исследований с небольшими трудностями. Рассматривая проблему создания транспортного средства для исследования глубин океанов, Пиккар остановился на конструкции, в которой металлический шар, набитый инструментами, был подвешен под большой металлической оболочкой, наполненной бензином. Поскольку бензин менее плотен, чем вода, эта конструкция была почти идеальным аналогом конструкции его воздушного шара (был использован бензин, потому что, в отличие от воздуха, он очень мало сжимается при повышении давления в море, что дает более постоянную плавучесть при изменении глубины).В этом транспортном средстве, получившем название Trieste , сын Пикара Жак в 1953 году спустился на высоту более 10 000 футов (3048 м). Позже Trieste нырнул на дно Марианской впадины, самого глубокого места на Земле.

П. ЭНДРЮ КАРАМ

Книги

Бриггс, Кэрол. Исследовательские шары: исследование скрытых миров. 1988.

Деворкин Давид. Гонка в Стратосферу: пилотируемые научные полеты на воздушном шаре в Америке. Springer Verlag Books, 1989.

Джексон, Дональд. Воздухоплаватели. Time-Life Books, 1980.

Наука и ее времена: понимание социального значения научных открытий

Выбор музыкального инструмента | LearnEnglish Teens

Выбор музыкального инструмента

Многие люди хотели бы научиться играть на музыкальном инструменте, но их отпугивает одна большая проблема: на чем играть? Вот несколько вопросов, которые помогут вам решить.

Какую музыку ты любишь?

Многие инструменты универсальны, но некоторые из них больше подходят для определенных типов музыки. Хотя, например, есть классический репертуар для саксофона, люди больше ассоциируют его с джазом, и это не постоянная особенность многих оркестров. Некоторые инструменты могут лучше подходить к музыке, чем другие, поэтому подумайте об этом, прежде чем начинать.

Хотите поиграть с другими людьми?

Подумайте о своем долгосрочном будущем как музыканта.Если вы хотите играть с другими людьми, какой инструмент будет наиболее практичным? Первоначальное влечение к игре на великолепном сольном инструменте, таком как труба, скрипка, флейта или соло-гитара, может исчезнуть, когда вы поймете, сколько других людей соревнуются с вами, чтобы получить основную партию на том же инструменте! Если вы хотите играть рок-музыку, всегда будет спрос на басистов или барабанщиков, а если вы хотите быть частью оркестра, фагот — отличный вариант, чтобы быть уверенным, что вы всегда будете нужны.

Где вы собираетесь тренироваться?

Многие люди живут в квартирах, и занятия на барабанах, например, сведут с ума ваших соседей. Подумайте о том, где и когда вы собираетесь заниматься, а также о терпении людей, с которыми вы живете или рядом. Электрические версии инструментов, таких как фортепиано, барабаны, гитара и даже скрипка, дают вам возможность играть до утра в наушниках, пока ваши соседи по дому спят спокойно. Кроме того, вам может потребоваться пойти в школу или общественный центр для практики.

Сколько денег вы можете потратить?

Это довольно большой фактор. Можно купить множество инструментов в разных ценовых категориях, например, гитары. Но это не меняет того факта, что многие из них, например пианино, всегда довольно дороги. Если вы не можете позволить себе выбранный вами инструмент, сможете ли вы одолжить чужой или взять напрокат?

Есть ли физические ограничения?

Если вы маленький и не любите поднимать тяжелые предметы, вам не захочется носить с собой контрабас.Кроме того, руководствуйтесь здравым смыслом и не позволяйте физическим недостаткам отпугивать вас. Кто сказал, что маленькие тощие люди не могут играть на тубе? Это правда, что некоторые духовые инструменты требуют большой силы легких, но с правильным обучением каждый может развить правильную технику.

Все еще не уверены?

Поговорите со своими знакомыми, которые уже играют на музыкальных инструментах. Они могут даже позволить вам попробовать их. Также неплохо найти опытного учителя музыки, желательно того, кто играет на нескольких разных инструментах, который может дать вам несколько советов и подтолкнуть вас в правильном направлении.

Если вы найдете инструмент, который вам нравится и который соответствует вашим потребностям, вы обнаружите, что время, потраченное на его выбор, того стоило. Удачи в выборе!

CRSToday | Точные показания кератометрии

Десять лет назад измерение осевой длины считалось ограничивающим точность аспектом расчета силы ИОЛ. С тех пор это изменилось. С появлением IOLMaster (Carl Zeiss Meditec, Inc., Дублин, Калифорния) и с увеличением количества офтальмологов, переходящих от аппланационной биометрии к иммерсионной (за некоторыми исключениями), измерение осевой длины стало одним из наиболее точных компонентов.

Несмотря на эти достижения, развитие технологии измерения центральной мощности роговицы продолжает отставать, и вопросы о том, как лучше всего проводить эти измерения, остаются источником неопределенности для врачей и их персонала. В недавнем исследовании было обнаружено, что ошибки кератометрии являются значительной причиной замены ИОЛ из-за неправильной оптической силы линзы. ¹ Неточности кератометрии имеют корреляцию 1: 1 с послеоперационной рефракцией в плоскости очков.Другими словами, если показания предоперационной кератометрии отклоняются на 0,75 D, результатом будет послеоперационный рефракционный сюрприз на 0,75 D, даже если все другие компоненты расчета силы ИОЛ и операции будут идеальными.

Мы, офтальмохирурги, часто, без сомнения, принимаем значения мощности центральной роговицы, полученные с помощью ручной кератометрии, автокератометрии или моделированной кератометрии. Однако не все измерения и методы измерения имеют одинаковый уровень точности или пригодны для всех целей.К счастью, некоторые стратегии, основанные на здравом смысле, могут улучшить точность наших чтений.

ОГРАНИЧЕНИЕ ВАРИАНТОВ
Чтобы сделать кератометрию как можно более точной и последовательной, мы должны ограничить эту задачу одним инструментом для всех до- и послеоперационных измерений. Автокератометры, ручная кератометрия и функция имитации кератометрии, которую большинство топографов используют для оценки центральной силы роговицы различными методами. По этой причине нам никогда не следует ожидать, что эти три разных подхода всегда будут давать одно и то же значение для одного и того же глаза.Например, функция автокератометрии IOLMaster измеряет центральную 2,5-миллиметровую зону и использует компьютерный алгоритм, тогда как ручная кератометрия измеряет большую зону 3,2 мм и полагается на оператора, чтобы установить разницу мощности между основными меридианами и их соответствующими осями. Кроме того, имитация кератометрии топографа использует еще один метод. Если мы сможем ограничить предоперационные измерения одним инструментом, мы сможем эффективно уменьшить важный источник вариабельности.

КАКОЙ ИСПОЛЬЗОВАТЬ?
Идеальный подход к измерению центральной мощности роговицы должен быть воспроизводимым и надежным. До недавнего времени это означало, что квалифицированный оператор использовал офтальмометр Явала-Шишца (рис. 1) или кератометр от Bausch & Lomb (Рочестер, штат Нью-Йорк) (рис. 2). Сейчас набирают популярность более сложные формы автокератометрии с очень быстрыми компьютерными процессорами. Для общих расчетов мощности ИОЛ я предпочитаю использовать функцию автокератометрии IOLMaster с версией программного обеспечения 5.4 (рисунок 3).

В целом, мы должны рассматривать топографа роговицы как инструмент «большой картины» (рис. 4), а не замену стандартной кератометрии. Функция аксиальной карты многих топографов является отличным инструментом для объективного определения крутой оси обычного астигматизма, но имитация кератометрии обычно менее точна, чем ручная кератометрия или автокератометрия при определении центральной силы роговицы. По этой причине мы не должны использовать стандартного топографа в качестве основного инструмента для измерения центральной мощности роговицы до операции по удалению катаракты.Тем не менее, новые гибридные инструменты, сочетающие в себе двойную камеру Шаймпфлюга (Galelei; Ziemer Group, Порт, Швейцария) с топографом из Пласидо, однажды могут оказаться более точной методологией. Только время покажет, поэтому мы должны продолжать следить за развитием технологий.

КАЛИБРОВКА
В каждом офисе должна быть регулярная практика проверять каждый прибор по набору стандартных калибровочных сфер, и может быть целесообразно вести журнал этих оценок (рис. 5).Фактически, более поздние версии программного обеспечения IOLMaster требуют, чтобы пользователь подтверждал точность прибора по блоку калибровочного теста в начале каждого дня.