Поверки теодолита

Установка теодолита

Установка теодолита включает в себя следующие операции:

– установка теодолита по уровню на алидаде горизонтального круга;

– установка зрительной трубы по глазу;

– приблизительное наведение трубы на наблюдаемую точку;

– установка трубы по предмету;

– точное наведение пересечения сетки нитей трубы на визирную цель;

– взятие отсчёта по горизонтальному или вертикальному кругам теодолита.

Теодолит устанавливается и крепится на штативе или столике становым винтом. Для установки лимба в горизонтальное положение используют цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга. Алидаду теодолита поворачивают так, чтобы ампула цилиндрического уровня стала примерно параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта, и, вращая эти винты в противоположные стороны, приводят пузырёк уровня на середину. После этого поворачивают алидаду на 90° и третьим винтом также приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Для установки зрительной трубы по глазу её направляют на светлый фон и, глядя в трубу, вращают диоптрийное кольцо окуляра, добиваясь чёткого изображения сетки нитей.

Приближённое наведение зрительной трубы на наблюдаемую точку выполняют так: ослабив закрепительные винты алидады и трубы, направляют её, как бы прицеливаясь, по перекрестью визира на выбранную цель и затягивают закрепительные винты.

Перед точным наведением вращением фокусирующего винта достигают точного изображения наблюдаемой точки и точное наведение перекрестия нитей на наблюдаемую точку выполняют наводящими винтами алидады и трубы: эти винты не будут работать, если не затянуть закрепительные винты.

Если наблюдается веха, то перекрестие нитей наводится на самый низ вехи (у земли), а при наблюдении пирамиды – на визирный цилиндр, или то же самое при наведении на специальную визирную марку, установленную над точкой.

Отсчёты по вертикальному и горизонтальному кругу берут по шкаловому или штриховому микроскопам (рис.4) через параллельную визирную трубку, отсчитывая градусы и минуты дуги лимба до нулевого штриха отсчётного приспособления.

Согласно принципиальной схеме теодолита между его осями должны соблюдаться определенные геометрические соотношения, которые подлежат проверке и, при необходимости, исправлению, для чего теодолит обеспечивается исправительными винтами, позволяющими изменять положение выверяемых осей.

В теодолите должны совмещаться три основных условия:

1. Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Цель поверки: поставить уровень так, чтобы с его помощью можно было устанавливать алидаду в горизонтальное положение.

2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси ее вращения. Это условие ставится для того, чтобы визирная ось при вращении вокруг горизонтальной оси описывала бы проектирующую коллимационную плоскость, а не коническую поверхность. Угол «С», на который отклоняется визирная ось от перпендикуляра к оси вращения, называют коллимационной ошибкой.

3. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Цель поверки: добиться того, чтобы коллимационная плоскость была перпендикулярна плоскости горизонтального круга.

Первая поверка – ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита.

После предварительной установки теодолита тремя подъёмными винтами, алидаду уровня располагают так, чтобы она стала параллельна линии, соединяющей два подъемные винта и, действуя ими, приводят пузырёк уровня в нуль – пункт. В результате этих действий ось уровня займёт горизонтальное положение L' – L' (рис.5), но она может быть не перпендикулярна к оси вращения, угол β ≠ 90°.

Рис. 5. Геометрическая схема первой поверки

В целях поверки поворачивают алидаду на 180°, и если пузырёк отклоняется от середины, то ось уровня после поворота наклонена относительно горизонта на угол γ и занимает положение L" – L".

Так как, 2β+γ = 180°, то β = 90° – γ/2.

Чтобы угол β стал прямым нужно исправительным винтом уровня сдвинуть пузырёк в сторону середины на половину дуги отклонения, чтобы ось уровня заняла положение L – L. После этого подъёмным винтом приводят пузырек уровня в нуль – пункт. Для контроля поверка повторяется.

Чтобы привести теодолит в рабочее положение алидаду поворачивают на 90° и третьим подъёмным винтом также приводят пузырёк уровня на середину.

Для окончательного утверждения, что поверяемое условие выполнено, поворачивают горизонтальный круг в произвольном направлении. И если пузырёк остаётся на середине ампулы или отклоняется от неё не более чем на одно деление, значит условие выполнено.

Вторая поверка - визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси её вращения.

Поверку выполняют путём двукратного наведения зрительной трубы на удалённую точку местности, расположенную примерно на уровне трубы, с взятием отсчётов по горизонтальному кругу. Пусть первое наведение велось при положении вертикального круга слева от трубы (КЛ), а второе, после перевода трубы через зенит и поворота алидады на 180°, при круге право (КП) (рис.6).

Рис. 6. Коллимационная ошибка С

На рисунке Н – Н – ось вращения трубы; А' – А' и А" – А" – положения визирной оси при КЛ и КП; а' и а" – отсчёты по горизонтальному кругу; «С» – коллимационная ошибка – отклонение визирной оси от перпендикуляра к оси вращения трубы.

Как следует из рисунка, коллимационная ошибка вычисляется по формуле

C = (а" – а'±180°)/2.

Если окажется, что величина ошибки С превышает двойную точность отсчёта, эту ошибку нужно исправить: С этой целью наводящим винтом алидады устанавливают отсчёт а⁰, свободный от влияния этой ошибки.

а⁰ = (а''+а'±180°)/2,

Теперь, наблюдая в зрительную трубу можно заметить, что перекрестие нитей сошло с наблюдаемой точки. Для исправления снимают с окулярного патрубка трубы колпачок. Ослабляют вертикально расположенные винты сетки и вращением горизонтальных исправительных винтов (один вывинчивать, другой – ввинчивать) перемещают сетку до совпадения перекрестия нитей с наблюдаемой точкой. После исправления винты закручивают.

Пример:

а' = 119°37'; а" = 299°32'.

C = (299°32'-1 19°37'-180°)/2 = –2′30″

а⁰= (299°32'+119°37' -180°)/2 = 119°34'30″.

Третья поверка – ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита.

Поверка может быть выполнена двумя способами:

1) путём наблюдения большой нити отвеса на всём её протяжении, – при наклоне зрительной трубы перекрестие нитей не должно уклоняться от нити отвеса;

2) проектированием коллимационной плоскости трубы на некоторую картинную плоскость (стену). Для выполнения поверки этим способом теодолит устанавливают в 10 – 15 м от стены здания и зрительную трубу наводят на некоторую точку, высоко расположенную на здании. Закрепляют горизонтальный круг и трубу плавно опускают до горизонтального положения и на стене здания отмечают точку А₁ в которую направлено перекрестие сетки нитей. Затем, ту же операцию выполняют после поворота трубы через зенит, получая вторую точку А₂. Если изображение отрезка А₁А₂ не выходят за пределы биссектора, то теодолит исправен. В современных модификациях теодолитов это условие гарантируется изготовителем. Если нарушение выявлено, то исправление ведется в мастерской.

Среднее из отсчётов по горизонтальному кругу при двух положениях вертикального круга (КП и КЛ) свободно от влияния двух последних инструментальных ошибок.

Кроме перечисленных поверок нужно установить вертикальную нить сетки параллельно нити отвеса, наблюдая нить отвеса. Исправление достигается поворотом всей сетки при ослабленных крепёжных винтах.

Лабораторная работа «Измерения с помощью теодолита»

Дата добавления: 2014-12-07