Механический теодолит – Оптический или механический теодолит, купить по низкой цене. Технический теодолит.

1.2. Типы теодолитов

Теодолиты различаются по точности, способу отсчитывания по лимбу, по конструкции, назначению и другим признакам.

По точности теодолиты делятся на:

  • высокоточные, с помощью которых горизонтальный угол измеряется одним полным приемом со средней квадратической погрешностью от 0,5" до  1";

  • точные, позволяющие измерять горизонтальный угол одним приемом со средней квадратической погрешностью от  2" до  15";

  • технические - со средней квадратической погрешностью от  20" до  60".

Средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального угла указывается в шифре теодолита цифрами, например, Т2, Т5, Т30. В случае применения зрительной трубы с прямым изображением в шифре теодолита добавляется буква П, например, 2Т30П - теодолит со средней квадратической погрешностью измерения горизонтального угла  30" и с трубой прямого изображения. Цифра 2 впереди шифра обозначает, что это теодолит второго поколения, то есть более совершенный, чем теодолит марки Т30.

Теодолит Т5 выпускается в двух вариантах - с уровнем при вертикальном круге (шифр Т5) и без уровня при вертикальном круге, но с компенсатором (шифр Т5К). Компенсатор представляет собой линзу или призму, подвешенную на четырех тонких проволоках. При наклоне оси вращения теодолита (вертикальной оси) в небольших пределах (1-2') линза, сместившись под действием силы тяжести, сместит изображение делений вертикального круга таким образом, что отсчет по нему будет соответствовать отвесному положению оси вращения прибора, т.е. автоматически компенсирует наклон этой оси. Поэтому отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси будет равным или близким 0 даже при не строго отвесном положении оси вращения теодолита. Этот отсчет называют местом нуля, и точность его установки компенсатором определяется средней квадратической ошибкой  6".

По конструкции теодолиты делятся на повторительные и простые. У повторительных теодолитов лимб и алидада имеют раздельное и совместное вращение, что позволяет производить измерения горизонтальных углов путем откладывания значения угла на лимбе несколько раз (при измерении углов способом повторений). У простых теодолитов цилиндрическая вертикальная ось жестко скреплена с алидадой.

Ниже рассмотрим точный теодолит Т5, технический теодолит Т30 и их модификации, которые обычно используются в инженерно-геодезических работах.

Теодолит Т5 (рис.3) и его модификации (Т5К, 2Т5, 2Т5К) относятся к разряду точных, с повторительной системой вертикальной оси и отсчетным приспособлением в виде шкалового микроскопа с ценой деления шкалы 1', позволяющим производить отсчеты с точностью 0,1'(6"). Система отсчитывания односторонняя. Увеличение трубы 27х, пределы визирования от 2 м до бесконечности, цена деления цилиндрического уровня 30".

В теодолите Т5 при вертикальном круге имеется цилиндрический уровень, в теодолитах Т5К и его модификациях уровня при вертикальном круге нет, его заменяет компенсатор. Если на вертикальном круге теодолита Т5К установить отсчет, равный месту нуля, визирная ось трубы будет горизонтальна, и теодолит можно использовать как нивелир.

Горизонтальный круг (лимб) может быть скреплен с алидадой или отсоединен от нее с помощью специальной защелки повторительного устройства. Когда необходимо повернуть лимб вместе с алидадой, нажимают на клавишу защелки 5 (рис.3). Для того, чтобы горизонтальный круг оставался неподвижным, его отсоединяют от алидады нажатием на фиксатор защелки. На подставке зрительной трубы расположены закрепительный и микрометренный винты 3. В верхней части подставки с вертикальным кругом расположено зеркало для подсветки оптической системы, передающей изображения делений одной стороны горизонтального и вертикального кругов в отсчетный микроскоп. Вращением диоптрийных колец окуляры микроскопа и трубы устанавливаются по глазу до отчетливой видимости шкалы микроскопа и сетки нитей трубы.

Все эти теодолиты имеют оптический центрир. Объектив центрира расположен внутри вертикальной оси, а окуляр 2 выведен наружу и расположен у одной из подставок зрительной трубы. Для предварительного центрирования приборов может быть использован обычный нитяный отвес.

Теодолит Т30 (рис.4) и его модификации (2Т30, 2Т30П) относятся к разряду технических, с повторительной системой вертикальной оси. Система отсчитывания односторонняя. Увеличение трубы 18х (Т30) и 20х (2Т30), пределы визирования от 1,2 м до бесконечности, цена деления цилиндрического уровня 45". Данные теодолиты применяются для прокладывания теодолитных и тахеометрических ходов, плановых и высотных съемок.

Рис.4. Теодолит Т30: 1 – основание; 2 – исп­ра­ви­тельный винт цилиндрического уровня;   3, 4 – закрепительный и наводящий винты алидады; 5 – цилиндрический уровень; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – кремальера; 8 – закрепительный винт зрительной трубы; 9 – визир; 10 – окуляр зрительной трубы;   11 – окуляр отсчетного микроскопа; 12 – колонка;         13 – подставка; 14 – закрепительный винт лимба;           15 – подъемный винт

 

В теодолите Т30 отсчетное приспособление выполнено в виде штрихового микроскопа, позволяющего брать отсчеты с точностью 1', а в его модификациях (2Т30, 3Т30) - шкалового микроскопа тридцатисекундной точности. На зрительной трубе имеется оптический визир 9 (рис.4), в поле зрения которого виден светлый крест. Этот крест совмещается с предметом, который должен попасть в поле зрения зрительной трубы, но изображение предмета может быть размытым (иногда его изображение вообще не будет видно). Для получения четкого изображения предмета необходимо с помощью кремальеры 7 перемещать в трубе специальную фокусирующую линзу до тех пор, пока его изображение не станет четким. Зажимные винты зрительной трубы 8 и алидады горизонтального круга 3 закрепляются, и микрометренными винтами алидады горизонтального круга 4 и зрительной трубы 6 центр сетки нитей наводится на предмет. Отчетливость изображения сетки нитей получают вращением диоптрийного кольца окуляра трубы 10.

В теодолите Т30 подставка 13 жестко скреплена с основанием 1, служащим одновременно донцем футляра, что позволяет закрывать теодолит футляром, не снимая его со штатива. Ось вращения теодолита устанавливается в отвесное положение с помощью подъемных винтов 15 и цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга 5.

Полая вертикальная ось теодолита позволяет центрировать прибор над точкой местности с помощью зрительной трубы. Прибор снабжается окулярными насадками для зрительной трубы и микроскопа, которые применяют при наблюдении предметов, расположенных относительно горизонта под углом более 45  .

В теодолитах Т30 имеется только один цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга 5, который прикрепляется к подставке зрительной трубы параллельно визирной плоскости. Положение уровня изменяется юстировочными (исправительными) винтами 2. При алидаде вертикального круга уровня нет.

Теодолит по особому заказу может быть укомплектован ориентир-буссолью и уровнем, который прикрепляется к трубе для нивелирования горизонтальным визирным лучом. Обычно к зрительной трубе прикрепляют два визира. При установке уровня на трубе один из визиров должен быть снят.

   1.3. Уход за теодолитами

Теодолиты относятся к сложным оптико-механическим приборам. Для обеспечения их надежной работы необходимо бережное обращение с ними и постоянный уход. Перед использованием теодолита для наблюдений необходимо проверить общее состояние прибора, состояние оптических поверхностей и ампул уровней, наличие указанных в паспорте принадлежностей в комплекте. Далее проверяют вращение алидады и зрительной трубы, работу переключателя отсчетной системы, зажимных и отсчетных устройств, окуляров, кремальеры, плавность вращения подъемных винтов.

Разборка и чистка внутренних частей теодолита требует определенных навыков, наблюдатель же может выполнить несложные операции, особенно осторожно следует выполнять чистку просветленной оптики теодолита, которая особенно чувствительна к механическим повреждениям.

Во время производства наблюдений прибор рекомендуется защищать от нагрева солнцем и непосредственного воздействия осадков. Если теодолит попал под дождь, его необходимо обсушить и протереть мягкой салфеткой, не допуская сушку теодолита вблизи источников тепла.

При внесении теодолита с холода в теплое помещение футляр необходимо оставить закрытым в течение часа, а потом постепенно приоткрывать, обеспечивая плавный переход от холода к теплу. Перевозить и переносить теодолит нужно только в вертикальном положении, предварительно убедившись в надежном закреплении прибора в упаковке.

  1.4. Угловые измерения

Перед началом наблюдений следует проверить взаимодействие подвижных частей теодолита. Рекомендуется сделать несколько поворотов алидады, следя за положением пузырька уровня, и, в случае необходимости, произвести юстировку уровня.

Для компенсации погрешностей рекомендуется все операции в полуприеме выполнять однообразно, алидаду вращать в полуприеме только в одном направлении, в разных же полуприемах алидаду необходимо вращать в противоположном направлении. Отсчеты рекомендуется производить без остановок и задержек, так как задержки иногда приводят к плохим результатам. Не следует излишне затягивать зажимные винты алидады и трубы, а окончательное наведение трубы осуществлять однообразным вращением, лучше ввинчиванием. Всегда необходимо пользоваться средней частью винтовой нарезки всех наводящих устройств. Надо следить за тем, чтобы алидада вращалась без рывков и заметных усилий, избегать возвратных движений алидады. После наведения на предмет не прилагать к трубе, подставкам трубы и алидаде каких-либо усилий, которые могут вызвать смещение частей теодолита.

При измерении горизонтальный угол определяется как разность отсчетов по горизонтальному кругу

,

где З - отсчёт по горизонтальному кругу при наблюдении задней точки, П - отсчет при наблюдении передней точки.

Так как деления на горизонтальном круге подписаны с возрастанием по часовой стрелке, то отсчет на заднюю точку должен быть всегда больше отсчета при наблюдении передней точки. В случае, если нулевое деление на горизонтальном круге размещается внутри измеряемого угла, отсчёт на заднюю точку будет меньше отсчёта на переднюю точку, тогда для получения величины угла к заднему отсчету необходимо добавить 360  .

При измерении горизонтального угла теодолит ставится над вершиной измеряемого угла: центрируется и горизонтируется. Центрирование и горизонтирование взаимно зависимы, поэтому после горизонтирования необходимо проверить центрирование и, если нужно, произвести исправление, а затем проверить горизонтирование.

Наиболее распространены в инженерной практике следующие способы измерения горизонтальных и одновременно вертикальных углов: приемов, круговых приемов, повторений. Измерение вертикальных углов значительно проще, чем измерение горизонтальных углов. Во-первых, горизонтальный угол есть разность измерений двух направлений, вертикальный же угол определяется одним направлением относительно некоторой фиксированной линии или плоскости, чаще горизонтальной; во-вторых, горизонтальный угол измеряется на различных участках круга, а вертикальный круг чаще всего перестановок не имеет; в-третьих, число приемов при измерении вертикальных углов значительно меньше, чем при измерении горизонтальных углов.

Наиболее часто при измерении горизонтальных углов применяются способ приемов и способ повторений. Когда из вершины выходит более двух направлений, применяется способ круговых приемов.

В способе приемов горизонтальный угол измеряется двумя самостоятельными полуприемами - при "круге лево" (Л) и при "круге право" (П). Наводят центр сетки нитей зрительной трубы при Л на заднюю точку и берут отсчет по горизонтальному кругу, затем, открепив алидаду горизонтального круга, центр сетки нитей трубы наводят на переднюю точку и тоже берут отсчет по горизонтальному кругу. На этом первый полуприем закончен. Величина угла в полуприеме определяется как разность отсчетов по горизонтальному кругу - заднего и переднего. Необходимо помнить, что отрицательных горизонтальных углов не бывает и, в случае отрицательного значения разности следует добавить полную окружность, т.е. 360  .

При выполнении второго полуприема необходимо "сбить лимб". Закрепительный винт подставки теодолита (лимб) открепляется, лимб поворачивается вокруг оси на 90 , при закрепленной алидаде горизонтального круга. Затем труба переводится через зенит (поворачивается вокруг горизонтальной оси на пол-оборота) и при 

П наводится на переднюю точку (лимб закреплен, а алидада открепляется и теодолит поворачивается вокруг оси в нужном направлении). В предыдущем полуприеме наблюдения закончились на передней точке, и труба отфокусирована на эту точку. Целесообразно, чтобы не делать лишнюю фокусировку трубы, наблюдения во втором полуприеме начинать с передней точки. Берут последовательно передний и задний отсчеты по горизонтальному кругу и определяют величину горизонтального угла во втором полуприеме.

Значения угла, полученные в каждом из полуприемов, должны различаться между собой не более чем на двойную точность теодолита (для Т30 – 2', для 2Т30 - 1'). Если это различие более допустимого, результаты измерений угла признаются неудовлетворительными, и измерения продолжаются до получения разницы значений в полуприемах в пределах допуска. За окончательное значение принимается среднее арифметическое из значений угла, полученных в двух полуприемах.

Если при какой-либо точке (вершине) требуется измерить несколько горизонтальных углов, то применяют способ круговых приемов. Отцентрировав теодолит над вершиной и приведя его в рабочее положение, трубу наводят на точку начального направления при Л и производят отсчет по горизонтальному кругу, который записывается в журнал. Вращением алидады по часовой стрелке трубу наводят на точки следующих направлений и записывают каждый раз соответствующий отсчет. Расхождение начального и конечного отсчетов на точку начального направления не должно превышать двойную точность теодолита, что гарантирует неподвижное положение лимба. На этом заканчивается первый полуприем.

Переведя трубу через зенит, ее снова наводят на точку начального направления, но уже при П, берут отсчет и, вращая алидаду против часовой стрелки,последовательно наводят трубу на точки следующих направлений и записывают соответствующие отсчеты по горизонтальному кругу. Этими наблюдениями заканчивается второй полуприем. Два же полуприема составляют один прием. Таких приемов может быть несколько. Между приемами лимб "сбивают" на угол 180 /n, где n-число приемов.

Обработка наблюдений сводится к вычислению средних отсчетов на каждую наблюдаемую точку при Л и П, при этом градусы записывают те, которые были получены в первом полуприеме. После этого определяют средний из средних отсчетов, полученных при наблюдении начального направления. Затем данный средний отсчет вычитают из средних отсчетов, вычисленных для точек следующих направлений, и получают, так называемые приведенные направления, которые являются углами между направлениями.

Дополнительным контролем измерения углов является постоянство значения двойной коллимационной ошибки, определяемой при Л и П. Колебания в значении двойной коллимационной ошибки допускаются в пределах двойной точности теодолита.

В способе повторений, как и в способе приемов, труба теодолита наводится на заднюю точку при Л, производится отсчет по горизонтальному кругу и записывается в журнал наблюдений. Открепив алидаду, трубу наводят на переднюю точку, при этом как только точка появится в поле зрения трубы, закрепительный винт алидады закрепляется, а окончательное наведение трубы на точку осуществляется микрометренными винтами алидады и трубы. Производится отсчет по горизонтальному кругу, который называется контрольным, и записывается в графу "примечания" с указанием номера (или обозначения) точки, на которую сделан отсчет.

После этого, при закрепленной алидаде, открепляется лимб, и труба наводится на заднюю точку, при этом окончательное наведение трубы на точку осуществляется микрометренными винтами лимба (подставки теодолита) и трубы. Отсчет по горизонтальному кругу не производится (он останется прежним).

Далее, открепив алидаду, труба снова наводится на переднюю точку, отсчет по горизонтальному кругу не производится. Важно помнить, что при откреплении алидады, окончательное наведение трубы на точку осуществляется микрометренными винтами алидады и трубы, а когда открепляется лимб, окончательное наведение трубы на точку осуществляется микрометренными винтами лимба и трубы.

Затем, при открепленном лимбе, труба наводится на заднюю точку в третий раз. Теперь открепляется алидада, и труба наводится на переднюю точку. Производится отсчет по горизонтальному кругу и записывается в соответствующую графу журнала. Вычитая из первого отсчета по горизонтальному кругу на заднюю точку последний отсчет на переднюю точку, получают трехкратное значение угла, которое делится на три (на число повторений). Так получают величину угла в полуприеме.

Для вычисления значения угла при Л необходимо к исходному отсчету на заднюю точку прибавить 360 столько раз, сколько раз указатель отсчетного микроскопа прошел мимо нуля лимба. Определить это легко, так как известно приближенное значение угла, которое получается как разность между первым отсчетом на заднюю точку и контрольным отсчетом на переднюю точку, который записан в графу “примечания”.

Во втором полуприеме (при П) угол измеряется на других частях лимба, для чего "сбивается лимб" (как и в способе приемов). Кроме того, если наблюдения при Л начинаются с задней точки, то при П наблюдения начинаются с передней. Если наведение трубы на заднюю точку при Лосуществлялось при открепленном лимбе, то теперь, при П, наведение трубы на заднюю точку осуществляется при открепленной алидаде, а наведение трубы на переднюю точку - при открепленном лимбе. Во втором полуприеме надобность в контрольном отсчете отпадает, так как предварительное значение угла уже известно.

Сделав отсчет на переднюю точку при П, после трехкратного повторения, когда при открепленной алидаде труба в третий раз будет наведена на заднюю точку, производится отсчет. Разность между последним и первым отсчетом даст трехкратное значение угла. Разделив его на три, получают величину угла во втором полуприеме (при П). За окончательное значение угла принимается среднее арифметическое из значений угла при Л и П, если эти значения отличаются друг от друга не более, чем на двойную точность теодолита. В рассмотренном случае было три повторения, в практике геодезических измерений повторений может быть больше, например четыре или шесть.

При измерении углов несколькими приемами, расхождение между значениями угла в различных приемах для теодолита Т2 может быть 10", для Т5 - 20", для Т30 – 1,5'.

  1.5. Поверки теодолитов Т30 и 2Т30

Чтобы теодолит обеспечивал получение неискаженных результатов измерений, он должен удовлетворять соответствующим геометрическим и оптико-механическим условиям. Действия, связанные с проверкой этих условий, называют поверками. Если какое-либо условие не соблюдается, производят его исправление, т.е. юстировку.

Оптико-механические условия:

  • зрительные трубы, лупы и микроскопы должны иметь надлежащее увеличение и достаточное поле зрение, обеспечивать четкие изображения предметов наблюдения и отсчетных шкал;

  • подвижные части теодолита должны правильно и плавно перемещаться в соответствующих плоскостях.

Геометрические условия (рис.5):

  • ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга PQ должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита MN;

  • визирная ось зрительной трубы CD должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси ее вращения AB;

  • ось вращения зрительной трубы AB должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита MN.

  •  

Нарушение этих условий приводит к появлению систематических погрешностей при измерении углов. Для того, чтобы исключить влияние этих погрешностей на результаты наблюдений, теодолит подвергается, в соответствии [1], специальным поверкам. Все поверки имеют свой номер и выполняются в строгой последовательности, соответствующей их нумерации.

  1.5.1. Проверка внешнего состояния и комплектности

Проверку внешнего состояния и комплектности теодолита проводят визуальным осмотром. При осмотре устанавливается соответствие теодолита следующим требованиям: маркировка прибора и футляра должна соответствовать требованиям ГОСТ 10529-86, а также технической документации на поверяемый теодолит; прибор и футляр не должны иметь механических повреждений, следов коррозии, препятствующих или затрудняющих работу с ними; теодолит должен иметь чистые поля зрения зрительной трубы и отсчетных устройств, а также четкие изображения визирных целей и отсчетных шкал; комплектность прибора должна соответствовать указанной в паспорте для данного вида работ.

studfile.net

Устройство теодолита, разновидности, инструкция по измерениям + видео

Устройство теодолита не отличается сложностью с точки зрения комплектующих, но вот настройка этого прибора довольно тонкая и требует постоянной поверки, он незаменим в строительстве и проектировании. Каждый геодезист знает, как пользоваться этим приспособлением, а мы постараемся разобраться вместе с вами.

Устройство теодолита – составные части и их назначение

Это приспособление позволяет замерять углы в пространстве с высокой точностью, работает как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Обычно действует относительным методом, то есть за основу берется какой-то эталонный объект, а уже по нему ведется отсчет искомого угла. Способ такого измерения известен еще с XIX века, на сегодняшний день лишь усовершенствовано строение теодолита и разработано несколько его разновидностей.

Шкала, по которой наблюдается результат, представлена в виде горизонтального и вертикального кругов. Находится вся конструкция на подставке, на которой имеются регулировочные винты для управления основными узлами. Человек производит измерение углов теодолитом через зрительную трубу, которая управляется винтами. Они позволяют правильно навести окуляр на объект и закрепить саму трубу в нужном положении, когда контрольная точка была найдена.

Лимб и алидада – это функциональные части горизонтального круга, которые активно используются, когда мы делаем измерение горизонтальных углов теодолитом. Лимб – неподвижное стеклянное кольцо с делениями на 360 градусов, а алидада вращается вместе с примыкающей частью прибора и выставляет таким образом отсчет. Чтобы зафиксировать отсчет и дальше проводить измерения относительно него, следует закрепить специальный винт и отпустить лимб, тогда корпус будет статичен, а лимб и алидада – двигаться.

Основные части теодолита нам уже известны, но нельзя игнорировать приспособления, с помощью которых мы можем быть уверены в надежности снимаемых показаний. Например, контролировать степень горизонтальности установки прибора помогает цилиндрический уровень, а оптический центрир не даст нам упустить точку отсчета и убедит нас в том, что мы центрированы ровно над ней. А сами отсчеты снимаются по микроскопу, это финальный этап работы замерщика. Теперь мы точно знаем, из чего состоит теодолит, пора приступить к обсуждению его видов.

Измерение углов теодолитом – изучаем марки приборов

В этом разделе мы хотим не только коснуться видов теодолита, но и его маркировки, ведь это в первую очередь бросается в глаза и вызывает некую растерянность при покупке прибора, а также при знакомстве с его работой. Итак, для начала разберемся, какими же приборами располагает промышленность с точки зрения их работы. Имеется механическое устройство, оптическое, лазерное и электронное. Первый тип – самый дешевый и простой, но имеет самую низкую точность, поэтому подойдет, скорее всего, только для изучения, а не для серьезных разработок.

Электронный удобен тем, что имеет устройство для считывания и обработки результатов, то есть геодезист должен только правильно его выставить, а остальное сделает машина. Но самым распространенным считается оптический теодолит, в нем приятно сочетаются цена и качество измерения, хоть он и не обладает мозгом, как электронный. А вот самым дорогим, но и более совершенным является лазерный, это самый точный прибор и удобный в использовании, однако имеет смысл для постоянных работ с высокими требованиями к качеству результатов.

Есть два принципиально отличающихся вида теодолитов по конструкции корпуса, а именно, подвижности лимба и алидады. В повторительных типах эти элементы можно закреплять поочередно и снимать показания методом последовательных повторений. А вот в простых этого делать нельзя, алидада и ось представляют там одно неподвижное целое, каждое измерение потребует отдельной настройки. Теперь напоследок рассмотрим маркировку инструмента, чтобы не путаться и не ожидать от измерений чего-то большего, чем они могут дать.

Марка теодолита включает совокупность цифр и букв, которые будет легко прочитать после нашего небольшого пояснения. В каждом имеется связка буквы «Т» и цифры, это – основа основ и показывает нам, что это действительно Теодолит, а цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они выше, тем больше погрешность. 1 маркирует высокоточные приборы, 2 и 5 – точные, 15 и 30 – технические. Цифра точности стоит после буквы «Т», а если какой-то номер стоит перед этой литерой, она обозначает поколение прибора, то есть его модификацию в заявленной категории предложенной марки.

После точности идут еще несколько букв, они обозначают особенности конструкции и исполнения. (М – маркшейдерское назначение, Э – электронный, А – автоколлимация, П – дает прямое изображение, К – имеет компенсаторы).

Строение теодолита – требования перед началом работы

Измерение вертикальных углов теодолитом и горизонтальных нельзя делать на не проверенном приборе. Кроме специальной отметки или пломбы требуется периодически проверять геометрические параметры, ведь ошибка в пару градусов, а то и меньше, может со временем перерасти в катастрофу для многих людей. А раз работа геодезиста или замерщика другого рода настолько важна, приведем основные требования к инструменту перед началом изысканий.

Важно соблюдать абсолютную вертикальность оси алидады, а также перпендикулярность ее относительно цилиндрического уровня. Далее обращаем внимание на зрительную трубу, визирная ось должна быть ей перпендикулярна, это коллимационное условие, без него вывести четкую систему отсчета будет невозможно. Ось трубы должна быть перпендикулярна оси алидады. Остается проверить насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости. Как провести проверку этих условий, можно почитать в руководстве, хотя на крупных предприятиях этим занимаются отдельные специалисты.

Как пользоваться теодолитом – осваиваем прибор

Приведем основной принцип, как пользоваться теодолитом, однако приемов, которыми производится профессиональная разметка местности очень много, их надо осваивать на специальных курсах, понять новичку все нюансы со слов будет очень сложно.

Как пользоваться теодолитом - пошаговая схема

Шаг 1: Шаг 1. Установка теодолита

Наверняка вы догадались, что нам нужна точка отсчета, именно это и будет нашей задачей на первом шаге. Находим на местности ровную поверхность, принимая ее за начальную точку, по ней и центрируем прибор с помощью уровней и зажимных винтов на подставке. В итоге нужно получить исключительно горизонтальное положение прибора.

Шаг 2: Шаг 2. Ловим объект

Визиром находим цель, а винтами наводим измерительную сетку более точно, чтобы установить центр объекта. На все это можно смотреть через зрительную трубу, если света вокруг недостаточно, то можно специальным зеркальцем немного улучшить ситуацию (кто хоть раз работал с микроскопом, должен владеть этим приемом). Когда центр выставлен, окуляром микроскопа фиксируем его значение.

Шаг 3: Шаг 3. Обработка результатов

Одним измерением лучше всего не обходиться, сделайте измерение несколько раз, причем брать нужно новый отсчет, например, сдвинув его на известную вам величину, допустим 90 градусов. Если новые измерения будут отличаться от предыдущих ровно на 90 градусов, то результат можно фиксировать окончательно, если нет, то следует сделать еще пару таких измерений с разным отсчетом и вычислить среднее значение.


remoskop.ru

4.2.2 Электронные теодолиты

Электронные теодолиты - это геодезические приборы, предназначенные для измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности. Теодолитом можно измерить и расстояния при помощи дальномерных штрихов сетки нитей или светодальномера, установив его вместо ручки и соединив специальным кабелем с прибором. Основное достоинство электронных теодолитов - это простота и точность снятия отсчётов с дисплея, вероятность ошибки при этом максимально мала. Теодолит снабжён дополнительным коммуникационным портом для подключения внешних накопителей (например - КПК). Как правило, надёжные электронные теодолиты снабжены компенсатором вертикального круга и производят считывание горизонтального круга сразу по двум сторонам. Влияние коллимационной ошибки и места нуля в таких теодолитах учитывается. Некоторые модели теодолитов оснащаются лазерным целеуказателем для выполнения разбивочных работ и проверки вертикальности сооружений.

Электронные теодолиты серии ET от компании South Survey & Mapping Instruments - это удобные, надёжные и очень простые в использовании геодезические приборы. Большие и чёткие цифры на дисплее практически полностью исключают ошибку при считывании данных. Теодолит имеет 2 интерфейсных порта для обмена данными с внешними устройствами - светодальномером и КПК. Прибор влагозащищён. Доступ к исправительным винтам сетки нитей не затруднён, нет необходимости каждый раз обращаться в сервисный центр. Настройку и юстировку теодолита можно выполнять самостоятельно (при наличии у исполнителя соответствующей квалификации). В отличии от многих других моделей - теодолиты имеют автоматический компенсатор.

Современные теодолиты обеспечивают измерения углов горизонтальных и вертикальных не только при геодезических работах, но и в топографической съемке местности, маркшейдерских и горных работах в шахтах, туннелях и пр., работах по строительству, азимутальных определениях, других задачах, связанных с необходимостью точных измерений и выносом проектов в натуру.

В основе конструкции теодолита (в частности, оптического, как наиболее традиционного варианта), обеспечивающей его работу, лежат горизонтальный и вертикальный круги (лимбы) с градуировкой в градусах и минутах, система оптических (для наведения на цель и снятия значений измерений) и механических (для установки, поворотов и фиксации лимбов и оптики) приспособлений. В общем, принцип состоит в наведении зрительной трубы на цель, фиксации показаний горизонтального и вертикального лимбов, проекцию значений которых через систему призм и зеркал можно видеть с помощью шкалового микроскопа.

Одно из наиболее весомых преимуществ электронных теодолитов – это то, что вероятность ошибки оператора практически исключается, поскольку все данные фиксируются на дисплее геодезического прибора.

Рис 20. Электронный теодолит

Такие приборы снабжены запоминающими устройствами и встроенными вычислительными средствами, за счет которых происходит регистрация и сохранение информации для дальнейшей ее обработки на ПК. Бывают приборы и с встроенными вычислительными системами, благодаря чему обработка результатов происходит более эффективно. Еще одна приятная возможность – это интеллектуализация процесса измерений, которая позволяет работать с прибором даже не очень опытному пользователю.

Профессионалы говорят о том, что в будущем планируется добавить в теодолит опцию речевого вода данных, а это значительно облегчит условия работы и сведет к минимуму возможность ошибок пользователя.

Что касается точности измерений, то по этому принципу теодолиты делятся на технические, точные и высокоточные геодезические приборы. Высокоточный электронный теодолит используется для решения специальных инженерных задач при выполнении работ высокой точности. Сюда относятся наблюдения за деформацией земной поверхности и сооружений, выверка установки прецизионного оборудования и др.

Для высокоточных теодолитов погрешность при измерении углов составляет до 1,5 угловой секунды. Обработанные данные могут храниться как в зашифрованном, так и в графическом представлении.

Технические электронные теодолиты задействуются в основном для топографической съемки различных масштабов. Средняя квадратичная погрешность при измерении такими приборами составляет 30".

Пожалуй, один недостаток, все-таки есть. Работа с теодолитом требует своевременной подзарядки аккумуляторов прибора. В защиту можно сказать, что практически все современные геодезические приборы снабжены функцией энергосбережения, выключающую прибор автоматически, в зависимости от того, на какое время установлен таймер. А благодаря внедрению современных технологий продолжительность работы одного алкалинового аккумулятора С-типа (в стандартном комплекте геодезического инструмента их, как правило, два) увеличена до 55 часов. Кроме того, некоторые модели теодолитов комплектуются сменным блоком, в которые собственно устанавливаются пальчиковые батарейки, которые Вы без проблем сможете купить в любом магазине электроники или супермаркете.

Наиболее распространены теодолиты RGK, TOPCON, Sokkia, Trimble и Leica.(См. Приложение)

studfile.net

8.2. Типы теодолитов

штатива становым винтом. Подставка снабжена тремя подъемными винтами, вращая которые прибор горизонтируют, добиваясь приведения пузырька установочного уровня в нуль-пункт. Для регулирования умеренной силы, с которой подставку прижимают к головке штатива, служат трегер и плоская пружина трегера (см. рис. 8.12, а), в которую ввинчивают становой винт с умеренным усилием, при котором подъемные винты не должны получать тугое вращение.

Операционные винты (закрепительные и наводящие) служат для ручного управления прибором в процессе измерений.

Диоптры закреплены на зрительной трубе и предназначены для ее предварительного наведения на визирную цель. Простейший диоптр представляет выступприцел на корпусе трубы. В теодолитах серии Т30 и других применен наиболее совершенный диоптр – оптический, он выполнен в виде трубки с линзой и диафрагмой, вертикальная и горизонтальная щели которой воспринимаются глазом как светлые крестообразные линии прицеливания.

Штативы. Геодезические приборы при измерениях, как правило, закрепляют на штативе, изготовленном из немагнитных материалов. Геодезический штатив – это тренога с металлической головкой и металлическими наконечниками на нижней части ножек. Штатив может быть деревянным или полностью металлическим. По конструкции штативы подразделяют на раздвижные (ШР) и нераздвижные (НР). Обозначение ШР-120 показывает, что у раздвижного штатива можно регулировать длину ножек, а длина стороны треугольной головки равна 120 мм.

Теодолиты можно разделить на три конструктивные группы.

1.Теодолиты с металлическими угломерными кругами (механические теодолиты) в настоящее время не выпускают.

2.Оптическими традиционно называют теодолиты со стеклянными угломерными кругами и призменно-линзовыми отсчетными микроскопами; все измерительные действия производит наблюдатель.

3.Частично автоматизированные теодолиты, к ним относятся кодовые. В кодовых теодолитах на угломерные круги нанесены штриховые кодовые дорожки и применена фотоэлектрическая регистрация отсчетов при измерении углов. Результаты измерений выдаются на дисплей прибора в числовой или в кодовой форме, и

записываются на магнитный носитель информации для последующей компьютерной обработки.

Классификация теодолитов по точности. Оптические теодолиты россий-

ского производства по точности разделены на 3 класса: высокоточные (Т1), точные (Т2, Т5) и технические (Т15, Т30). В обозначении теодолита цифрами указана средняя квадратическая погрешность измерения угла (в секундах) одним полным приемом в благоприятных условиях. Основные технические характеристики оптических теодолитов, выпускаемых в России по ГОСТу, приведены в таблице 8.1, а

для теодолитов 3Т2КП и 3Т5КП указаны на рис. 8.12‒А. Эти сведения использу-

ются также при рассмотрении сравнительной точности и выборе теодолитов других зарубежных фирм.

Рис. 8.12‒ А. Теодолиты 3Т2КП / 3Т5КП:

точность 2" / 5"; увеличение зрительной трубы 30× ; минимальное расстояние визирования 0,9 м; диапазон работы компенсатора вертикального круга 4' / 5';масса 4,1 / 5 кг

Требования к точности теодолитов, применяемых в геодезических работах для строительства, определяются допусками к погрешностям конкретного вида измерений при установке конструкций в проектное положение. Для съемочных работ используют технические теодолиты, специальные работы выполняют точными и высокоточными теодолитами. Освоение работы с техническими теодолитами представляет базу овладения техникой применения теодолитов иных типов в различных строительно-геодезических задачах.

Конструктивные особенности теодолитов. В высокоточных, точных и некото-

рых типах технических теодолитов на алидаде вертикального круга устанавливается контактный уровень (см. рис. 8.8, а) для повышения точности измерения вертикальных углов. Но вместо уровня может применяться маятниковый компенсатор

для автоматического устранения погрешностей, возникающих при малых наклонах прибора в процессе измерения вертикальных углов. В шифр теодолитов с компенсатором добавляется буква К, например 2Т5К. В шифре теодолита Т30М буква М обозначает, что теодолит изготовлен в «маркшейдерском варианте», т. е. снабжен второй зрительной трубой и устройствами для закрепления на консолях в горных выработках.

В шифре усовершенствованных теодолитов первой цифрой обозначают порядковый номер модификации прибора, например, 2Т2, 2Т5К, 2ТЗ0П (теодолиты “ второго поколения”). Буква П обозначает наличие зрительной трубы прямого изображения. Теодолит 4Т30П (см. рис. 8.12, в) – прибор “ четвертого поколения”.

Теодолиты, у которых горизонтальный угломерный круг и алидаду можно вращать независимо друг от друга, называют также повторительными (Т5), (Т30), так как они позволяют измерять горизонтальные углы способом повторений, рассмотренным в лекции 9, п. 9.2.

Таблица 8.1.

Основные технические характеристики оптических теодолитов

 

 

 

Теодолит

 

 

Характеристика

 

 

 

 

 

Т1

Т2

Т5

Т15

Т30

 

 

 

 

 

 

Средняя квадратическая погрешность из-

 

 

 

 

 

мерения угла одним приемом в производст-

 

 

 

 

 

венных условиях, с:

 

 

 

 

 

горизонтального

1,5

3

7

15

30

вертикального

3

5

12

15

45

Зрительная труба:

 

 

 

 

 

увеличение, крат

30; 40

25

25

25

18

наименьшее расстояние визирования, м

5

2

1,5

1,2

1,2

Цена деления

цилиндрического уровня

 

 

 

 

 

при алидаде круга,

с:

 

 

 

 

 

горизонтального

10

15

30

45

60

вертикального

15

15

15

30

30

Масса теодолита, кг

11,0

5,5

3,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

ЛЕКЦИЯ № 9

Поверки теодолитов. Способы измерения горизонтальных углов

9.1. Поверки и юстировки теодолитов

Каждый геодезический прибор, находящийся в эксплуатации, подвергается обязательной ежегодной метрологической аттестации в учреждении метрологического надзора. Помимо этого работник, действующий с прибором, обязан выполнять периодически его основные поверки и при возможности необходимые юстировки (регулировки).

Погрешности, свойственные геодезическому прибору, делят на две группы: 1) вызванные отклонениями геометрической формы и размеров деталей при заводском изготовлении и сборке прибора; 2) происходящие в результате отклонения осей и частей прибора от заданного взаимного положения. Первую группу погрешностей выявляют в процессе исследований прибора по специальной программе и при необходимости направляют прибор на ремонт. Вторую группу погрешностей уменьшают до заданно малых величин в процессе поверок и юстировок (наладки) прибора.

При приемке прибора для работы проверяют комплектность его упаковки. Выявляют общее техническое состояние теодолита, отсутствие механических повреждений, работоспособность операционных винтов, легкость вращения алидады и зрительной трубы, чистоту поля зрения трубы и отсчетного микроскопа, работу фокусировочного устройства. Проверяется устойчивость прибора в подставке и на штативе. Люфт в соединениях штатива устраняется умеренной затяжкой соответствующих болтов.

Качество цилиндрического уровня теодолита проверяется следующим обра-

зом: подъемным винтом подставки пузырьку придают малые перемещения, которые должны быть плавными без задержек и рывков. В таком случае внутренняя геометрия ампулы в вертикальном разрезе достаточно точно соответствует круговой дуге.

Проверка длины шкалы отсчетного микроскопа. В теодолитах со шкаловы-

ми микроскопами (см. рис. 8.9, б, в) видимая длина шкалы должна равняться длине дуги между двумя соседними штрихами лимба. Допускается несовпадение до 0,1 наименьшего деления шкалы. Теодолит юстируют в мастерской.

Рабочие положения теодолита. Во время измерений теодолит должен быть горизонтирован при помощи цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга. Различают два рабочих положения теодолита по отношению к наблюдателю: 1) вертикальный круг находится слева от окуляра зрительной трубы (обозначение “ круг лево” или КЛ) и 2) – справа (обозначение “ круг право” или КП). Положение теодолита КЛ меняют на положение КП (или наоборот) поворотом зрительной трубы через зенит, при этом верхнюю часть прибора поворачивают вокруг вертикальной оси на 180° окуляром к наблюдателю.

Основные поверки оптических теодолитов

В исправном теодолите его главные геометрические оси, названные в § 8.1 и показанные на рис. 8.12, б, должны быть взаимно сопряжены с высокой точностью. Рассмотренные ниже основные поверки оптических теодолитов выполняются в полевых условиях. В зависимости от конструктивных особенностей прибора выполняются и дополнительные поверки. При выполнении каждой поверки теодолит заново горизонтируют.

1. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита, т.е. UU1 ┴ ZZ1 (см. рис. 8.2 и

рис. 8.12, б). Поворотом верхней части теодолита ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга устанавливают параллельно двум любым подъемным винтам подставки 1 и 2 (рис. 8.13, а). Вращая их в противоположные стороны, пузырек уровня приводят в нуль-пункт. Затем верхнюю часть теодолита поворачивают на 90°, закрепляют и вращением подъемного винта 3 (рис. 4.13, б) пузырек вновь приводят в нуль-пункт. Оставив круг закрепленным, верхнюю часть теодолита поворачивают на 180° ( рис. 8.13, в). Если пузырек остался в нуль-пункте (допустимо отклонение до 0,3 – 0,5 деления ампулы), то условие поверки соблюдено.

Рис. 8.13. Повороты цилиндрического уровня при его поверке и юстировке:

А – параллельно подъемным винтам 1 и 2; б – на 90°; в – на 180°; 1 – 3 – подъемные винты

При значительном смещении пузырька уровень юстируют: вращая подъемный винт 3 подставки пузырек смещают к нуль-пункту на половину его отклонения. За-

тем пузырек приводят к нуль-пункту, действуя юстировочными винтами уровня 1 и 2 (см. рис. 8.7, а). После этого поверку повторяют.

2. Вертикальный штрих визирной сетки зрительной трубы должен быть перпендикулярен оси вращения трубы, т.е. к ТТ1 (см. рис. 8.2 и рис. 8.12, б). Визи-

руют зрительной трубой на четко видимую точку и совмещают с ней изображение вертикального штриха сетки, наводящим винтом поворачивают трубу в вертикальной плоскости (вокруг оси ТТ1). В исправном теодолите изображение точки перемещается вдоль вертикального штриха и оси двойного штриха (биссектора). Если изображение точки смещается в сторону более чем на 1/3 ширины биссектора, то положение сетки следует исправить. Для этого отвинчивают защитный колпачок при окуляре, ослабляют винты, которые скрепляют окулярную часть с торцом трубы, и разворачивают сетку, визируя на нить отвеса, подвешенного в 5 – 10 м от прибора. После закрепления ослабленных винтов проверяют результат юстировки.

3. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси враще-

ния трубы, т.е. WO ┴ ТТ1 (см. рис. 8.2 и рис. 8.12, б). В исправном теодолите при вращении зрительной трубы вокруг оси ТТ1 визирная ось WO описывает плоскость, называемую коллимационной. Если визирная сетка установлена с боковым смещением, (рис. 8.14, а), то визирная ось отклоняется от перпендикуляра к оси Т1Т1 на угол с, который называется коллимационной погрешностью.

При поверке в положении теодолита КЛ (или КП) визируют концом вертикального штриха сетки на четко видимую точку А, удаленную на 100-200 м в приблизительно горизонтальном направлении. Берут отсчет ал по горизонтальному кругу (см. рис. 8.14, а). Оставив горизонтальный круг неподвижным, аналогично визируют на ту же точку в положении теодолита КП и берут отсчет по горизонтальному кругу ап (рис. 8.14, б). В исправном теодолите разность отсчетов не должна отличаться от 180° больше, чем на двойную коллимационную погрешность 2с = 2t, где t – точность отсчетного устройства ( ал – ап ± 180° ≤ 2сдоп = 2t). В теодолитах типа Т30 – 4 Т30П t = 0,5', поэтому 2сдоп = 1'.

Для устранения недопустимой коллимационной погрешности сначала вычис-

ляют среднее из отсчетов ал и ап

 

а = (ал + ап ± 180° ) / 2,

(8.4)

затем алидаду устанавливают на отсчет а, диафрагму с визирной сеткой перемещают ее боковыми юстировочными винтами до совмещения вертикального штриха

сетки с изображением точки А. Результат юстировки проверяют повторной поверкой.

Рис. 8.14. Поверка положения визирной оси

4. Ось вращении зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси враще-

ния теодолита, т.е. ТТ1 ┴ ZZ1 (см. рис. 8.2 и рис. 8.12, б). Для поверки теодолит устанавливают в 8 – 15 м от вертикальной стены здания (рис. 8.15) и приводят в рабочее положение по уровню, закрепляют горизонтальный круг.

Рис. 8.15. Поверка положения оси вращения трубы

В перпендикулярном к стене направлении зрительной трубой визируют на ка- кую-либо четкую легко опознаваемую точку N под углом наклона 45–50°. Зрительную трубу переводят в горизонтальное положение и на стене по команде наблюдателя помощник отмечает точку n1 – проекцию вертикального штриха сетки. Затем при втором положении вертикального круга находят вторую проекцию n2 точки N.

studfile.net

Устройство технических теодолитов — Мегаобучалка

С.Г.Бердзенишвили, С.Ч. Желтко, Ч.Н. Желтко, В.С. Заречный, Л.А.Олейникова

 

ГЕОДЕЗИЯ,

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

 

Методическое пособие

для студентов всех форм обучения

специальностей 120303, 270102, 270104, 270105,

270106, 270115, 270205.

 

 

Краснодар

УДК 528 ( 07 )

Ж 523

 

С.Г.Бердзенишвили, С.Ч. Желтко, Ч.Н. Желтко, В.С. Заречный, Л.А.Олейникова.

Геодезия, инженерная геодезия. Учебное пособие для студентов специальностей 120303, 270102, 270104, 270105, 270106, 270115, 270205/ Сост.: С.Г.Бердзенишвили, С.Ч. Желтко, В.С. Заречный, Л.А.Олейникова; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. кадастра и геоинженерии. – Краснодар.: Изд. КубГТУ, 2008. – ??? с.

 

В учебно-методическом пособии изложены варианты контрольных заданий, темы лабораторных работ и практических занятий, рекомендуемая литература, приведены примеры выполнения и требования к оформлению отчетов лабораторных и расчетно-графических работ.

 

Предназначено для студентов всех форм обучения специальностей 120303, 270102, 270104, 270105, 270106, 270115, 270205.

 

Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета.

 

 

Рецензенты:

канд. техн. наук, доц. кафедры Кадастра и геоинженерии КубГТУ

Э.В. Кравченко;

канд. эконом. наук, директор ФГУП «Госземкадастрсъемка» - Всерос-сийского института сельскохозяйственной аэрофотогеодезии

(Южный филиал) А.М.Середин

 

© КубГТУ, 2008

Содержание

  Предисловие……………………………………………………...
  Введение………………………………………………………….
Глава 1 Теодолит………………………………………………….
  1.1 Устройство технических теодолитов…………………………
  1.2 Особенности эксплуатации теодолитов……………………….
  1.3 Установка теодолита в рабочее положение…………………..
  1.3.1 Центрирование теодолита………………………………..
  1.3.2 Нивелирование теодолита……………………………….
  1.4 Поверки теодолита……………………………………………...
  1.4.1 Поверка цилиндрического уровня алидады горизонтального круга……………………………………  
  1.4.2 Поверка коллимационной ошибки………………………
  1.4.3 Поверка равенства подставок зрительной трубы
  1.4.4 Поверка положения сетки нитей………………………...
  1.4.5 Совместная поверка коллимационной ошибки и равенства подставок зрительной трубы……………...  
  1.5 Измерение горизонтальных углов…………………………….
  1.5.1 Способ приемов………………………………………….
  1.5.2 Способ круговых приёмов………………………………
  1.6 Измерение магнитных азимутов………………………………
  1.7 Измерение углов наклона………………………………………
  1.7.1 Вертикальный круг теодолита…………………………...
  1.7.2 Поверка места нуля
  1.7.3 Выполнение измерения углов наклона
  1.8 Измерение расстояний………………………………………….
Глава 2 Нивелир……………………………………………………
  2.1 Устройство нивелиров…………………………………………
  2.2 Особенности эксплуатации нивелира………………………...
  2.3 Установка нивелира в рабочее положение…………………
  2.4 Поверки нивелира………………………………………………
  2.4.1 Поверка круглого уровня………………………………...
  2.4.2 Поверка сетки нитей……………………………………...
  2.4.3 Поверка главного условия………………………………..
  2.5 Техническое нивелирование…………………………………...
  2.5.1 Обработка журнала нивелирования…………………..
  2.5.2 Вычисление отметок точек хода……………………..
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

 



Предисловие

 

Пособие предназначено для оказания методической и практической помощи студентам изучающим курс инженерной геодезии.

В соответствии с программой, в пособии изложены порядок подготовки геодезических приборов к выполнению измерений на местности, проведения измерений и математической обработки их результатов.

Пособие может быть использовано не только, при выполнении лабораторных и расчетно-графических работ по инженерной геодезии, но и во время геодезической практики, так как практически в полном объеме приводит состав основных инженерно-геодезических работ.

 

 

Введение

 

Учебное пособие написано в соответствии с программами дисциплин «Геодезия» и «Инженерная геодезия», предназначено для более полного усвоения основных положений теоретического курса. Лабораторные и практические работы выполняются в целях изучения устройства и приобретения навыков работы с геодезическими приборами и оборудованием. Группа студентов делится преподавателем на подгруппы из трех-четырех человек, которые по студенческому билету в геокамере получают приборы и оборудование, отвечая за их сохранность и исправность в процессе работ. Студенты самостоятельно выполняют работу, консультируясь с преподавателем, поочередно, участвуют во всех видах работ и ведут записи измерений в журнале или тетради для лабораторных работ.

Результаты выполненной работы выполняют в виде отчета, на листах бумаги формата А-4. Лицевая сторона отчета – титульный лист. Листы отчета сшивают слева и нумеруют.

Отчет составляют и оформляют от руки чернилами или пастой темного цвета. Не допускаются использование компьютерных программ для обработки результатов измерений, распечатка текста (кроме титульного листа) и рисунков на принтере, ксерокопирование. В отчете должны быть отражены все вопросы и в такой же последовательности, в которой они приводятся в пособии. Все пункты и подпункты отчета, таблицы и рисунки должны иметь нумерацию и названия. При необходимости делают нужные пояснения.

Вычисления следует выполнять аккуратно и тщательно, правильно оформлять. Точность вычислений должна быть такой же, как и в приведенных примерах. Цифры должны быть написаны разборчиво, исправления «цифра по цифре» не допускаются.

Перед началом лабораторных работ преподаватель инструктирует студентов по правилам техники безопасности.

Отчеты по выполненным работам должны быть сданы на следующем занятии. Задержки в оформлении и сдаче отчетов снижают рейтинговую оценку знаний студентов по данной дисциплине.

Студенты, пропустившие лабораторные занятия, обязаны выполнить работу в свободное время и представить результаты на подпись преподавателю. Студенты не выполнившие хотя бы одной лабораторной работы, к зачету и экзамену по геодезии не допускаются.

 

 

Г л а в а 1

 

ТЕОДОЛИТ

 

Целью работы является изучение устройства теодолита Т30 или 2Т30П, выполнение поверок, измерение горизонтальных и вертикальных углов, магнитных азимутов и расстояний.

Подгруппа студентов по студенческому билету получает в геокамере теодолит, штатив, нитяной отвес, две вехи, нивелирную рейку, буссоль, отвечая в процессе работы за сохранность и исправность полученных приборов.

Содержание работы:

1. Устройство и отсчётные приспособления технических теодолитов.

2. Особенности эксплуатации и обращения с теодолитом.

3. Установка теодолита в рабочее положение.

4. Поверки теодолита.

5. Измерение горизонтальных углов.

6. Измерение углов наклона.

7. Измерение расстояний.

 

Устройство технических теодолитов

 

Теодолит – это прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Теодолитом можно также измерять расстояния и магнитные азимуты. Теодолиты подразделяются на высокоточные (Т1), точные (Т2, Т5 ) и технические (Т15, Т30) (цифрами указана средняя квадратичная ошибка измерения гори­зонтальных углов одним приемом). Технические теодолиты широко применяются при изыскательских, разбивочных работах, при перенесении в натуру проектов инженерных соору­жений, при контроле их строительства и других работах.

Внешний вид теодолита Т30 представлен на рисунке 1.1. Подставка 15 теодолита с тремя подъемными винтами 17 с помощью прижимной пружины 19 скреплена с круглым осно­ванием 18, являющимся дном упаковочного футляра. Этим основа­нием теодолит устанавливают на головку штатива 20 и закрепляют становым винтом 21, который снабжен крючком 22 для подвешива­ния нитяного отвеса. Теодолит управляется тремя парами винтов, из которых в каждой паре один является закрепительным, а дру­гой – наводящим. Такие пары винтов имеются у лимба(1 и 16), алидады(2 и 3) и трубы(8 и 5). Для получения резкого

изобра­жения предмета служит фокусирующий винт 6. На корпусе алидады имеются также колонки 13 зрительной трубы и цилиндрический уровень 4. Для предварительного наведения зрительной трубы на наблюдаемые предметы служат визиры 10. Диоптрийное кольцо 12 служит для фокусировки сетки нитей. Возле окуляра трубы расположен окуляр штрихового микроскопа 11. Вертикальный круг, помещенный в кожух 9, наглухо скреплен со зрительной трубой.

 

Зрительная труба прибора состоит из объектива и окуляра, между ними перемещается фокусирующая линза. В окулярной части зрительной трубы расположена стеклянная пластина с нанесенной сеткой нитей (рисунок 1.2). Таким образом, в поле зрения зрительной трубы теодолита имеется вертикальная, горизонтальная и две дальномерные нити. Вертикальной нитью (биссектором или одинарной нитью) наводят на точки при

 
 

измерении горизонтальных углов. Горизонтальной нитью наводят на точки при измерении углов наклона (вертикальных углов). Две короткие горизонтальные нити (нитяной дальномер) служат для измерения расстояний.

Для наведения на предмет необходимо выполнить ряд последовательных действий. Вначале следует убедиться, что в окуляре зрительной трубы четко видна сетка нитей. Фокусировка сетки нитей производится вращением диоптрийного кольца. Закрепительный винт лимба должен быть закреплен. Предварительное наведение зрительной трубы на предмет осуществляется с помощью визира. Глядя в визир, направляют крест визира на предмет. В поле зрения трубы должно появить ся изображение предмета. Затем, действуя винтами 2 и 8 закрепляют зрительную трубу и алидаду горизонтального круга. Фокусирующим винтом наводят на резкость, после чего изображение предмета вводят в «крест» сетки нитей. Для точного наведения действуют наводящими (или микрометренными) винтами 3 и 5, (рис. 1.1). Наводящий винт алидады горизонтального круга смещает изображение предмета в горизонтальном направлении, наводящий винт зрительной трубы – в вертикальном.

Для отсчета по горизонтальному и вертикальному кругам служит микроскоп, расположенный рядом с окуляром. Освещение шкал отсчетного устройства осуществляется вращением и наклоном зеркальца подсветки, расположенного на колонке зрительной трубы.

 

               
     
 
 
 
 
   
Рисунок 1.4 – Поле зрения отсчётного микроскопа теодолита 2Т30П

 

 

Рисунок 1.3 – Поле зрения отсчётного микроскопа теодолита 2Т30П

Вращением фокусирующего винта на окуляре микроскопа, делают четким изображение шкал микроскопа. В поле зрения микроскопа видны две шкалы: буквой В обозначена шкала вертикального круга, буквой Г – шкала горизонтального круга. Подписан каждый градус (от 0º до 360º), цена наименьшего деления 5 минут. Отсчет производится с точностью до одной минуты, при этом десятые доли пятиминутного деления оцениваются «на глаз». На рис. 1.3 изображены отсчеты по вертикальному и горизонтальному кругам для теодолита 2Т30П.

Задание 1. Изучить устройство теодолита и его частей, зарисовать в лабораторной тетради поле зрения зрительной трубы и отсчетного микроскопа теодолита 2Т30П.

 

megaobuchalka.ru

Типы и устройство теодолитов — КиберПедия

Дисциплина: Геодезия Специальность 2-690101 «Архитектура»

 

Методические рекомендации

 

по выполнению

 

Лабораторной работы № 2

на тему:

 

«Изучение устройства теодолита. Выполнение основных поверок. Измерение горизонтальных и вертикальных углов. Определение места нуля вертикального круга и вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.»

 

 

Разработала преподаватель Г.Т.Банькова

 

 

Рассмотрены и одобрены на

Заседании цикловой комиссии

Общепрофессиональных и

профилирующих дисциплин

специальности 2-690101

«Архитектура»

Протокол №___от____20__г.

Председатель ЦК С.А.Галашев

 

 

Лабораторная работа №2

 

Тема: Изучение устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П). Отсчет по угломерным кругам. Выполнение поверок и юстировок теодолита. Измерение горизонтальных углов. Определение места нуля, вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.

Цель работы: Сформировать навыки в процессе изучения устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П, 4Т30П), по выполнению поверок и юстировок, измерению углов, заполнению полевого журнала и обработки полученных (или учебных данных).

Приборы и принадлежности: теодолиты Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П), штатив, отвес, марки, журналы измерений углов, рабочая тетрадь, калькулятор.

 

Практическая работа № 2 состоит из 2-х частей.

 

Практическая работа № 2.1

Задание

  1. Изучить и описать устройство технического теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П).
  2. Выполнить и описать поверки (юстировки) теодолита.
  3. Ответить на контрольные вопросы.
  4. Сделать вывод о проделанной работе.

 

Методические рекомендации

 

Работа выполняется индивидуально каждым студентом. Учащийся получает методическое пособие и теодолит.

В состав работы входит:

1) ознакомление с устройством теодолита Т30 или его модификаций 2Т30, 2Т30П, 4Т30П;

2) выполнение основных поверок (юстировок) теодолита;

Во время сдачи лабораторной работы учащийся должен уметь отвечать на контрольные вопросы преподавателя.

 

Теоретическое обоснование

Типы и устройство теодолитов

Классификация теодолитов

Теодолит – это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

В настоящее время отечественными заводами в соответствии с действующим ГОСТом 10529–96 изготавливаются теодолиты четырех типов: Т05, Т1, Т2, Т5 и Т30.

Для обозначения модели теодолита используется буква Т и цифры, указывающие угловые секунды средней квадратической ошибки однократного измерения горизонтального угла.



· По точности теодолиты подразделяются на три группы:

технические Т30, предназначенные для измерения углов со средними квадратическими ошибками до ±30";

точные Т2 и Т5 – до ±2" и ±5";

высокоточные Т05 и Т1 – до ±1".

ГОСТом 10529 – 96 предусмотрена модификация точных и технических теодолитов. Так, например, теодолит Т5 должен изготовляться в двух вариантах: с цилиндрическим уровнем при алидаде вертикального круга и с компенсатором, заменяющим этот уровень. Теодолит с ком-пенсатором при вертикальном круге обозначается Т5К. Компенсатор представляет собой

 

линзу или призму, подвешенную на четырех тонких проволоках. При наклоне оси вращения теодолита (вертикальной оси) в небольших пределах (1' – 2') линза, сместившись под

действием силы тяжести, сместит изображение делений вертикального круга таким образом, что отсчет по нему будет соответствовать отвесному положению оси вращения прибора, т.е. автоматически компенсирует наклон этой оси. Поэтому отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси будет равным или близким 0° даже при не строго отвесном положении оси вращения теодолита. Этот отсчет называют местом нуля.

Технические и эксплуатационные характеристики теодолитов постоянно улучшаются. Шифр обновленных моделей начинается с цифры, указывающей на соответствующее поколение теодолитов: 2Т2, 3Т2, 2Т5К, 3Т5КП, 3Т30П, 4Т30П и т. д.

· По конструкции, предусмотренной ГОСТом 10529–96 типы теодолитов делятся на повторительные и неповторительные.

У повторительных теодолитов лимб имеет закрепительный и наводящий винты и может вращаться независимо от вращения алидады.

Неповторительная система осей предусмотрена у высокоточных теодолитов.

1.1.2. Устройство теодолитов

Устройство теодолита основано на принципе измерения горизонтального угла (рис. 1).



При геодезических работах измеряют не угол между сторонами, а его ортогональную (горизонталь-ную) проекцию, называемую горизонтальным углом. Так, для измерения угла АВС(рис. 1) нужно предва-рительно спроектировать на горизонтальную плоскость точки А, В, и Си измерить горизонтальный угол abc = β.

Рассмотрим двугранный угол между вертикальны-ми плоскостями V1 и V2 , проходящими через стороны угла АВС. Угол β для данного двугранного угла является линейным. Следовательно, углу β равен всякий другой линейный угол, вершина которого находится в любой точке на отвесном ребре ВВ1 двугранного угла, а стороны его лежат в плоскости, параллельной плоскости М. Итак, для измерения величины угла β можно в любой точке, лежащей на ребре ВВ1 двугранного угла, допустим в точке b1, установить горизонтальный круг с градусными делениями и измерить на нем дугу a1c1, заключенную между сторонами двугранного угла, которая и будет градусной мерой угла a1b1c1, равной β , т. е. угол abc= β.

Для измерения горизонтальных проекций углов между линиями местности в теодолите используется горизонтальный угломерный круг с градусными делениями, называемый лимбом. Стороны угла проектируют на лимб с использованием подвижной визирной плоскости зрительной трубы. Она образуется визирной осью[1] трубы при её вращении вокруг горизонтальной оси. Данную плоскость поочередно совмещают со сторонами угла ВА и ВС, последовательно направляя визирную ось зрительной трубы на точки А и С. При помощи специального отсчетного приспособления алидады, которая находится над лимбом соосно с ним и перемещается вместе с визирной плоскостью, на лимбе фиксируют начало и конец дуги a1c1

(см.рис. 1), беря отсчеты по градусным делениям. Разность взятых отсчетов являетсязначением измеряемого угла β.

Лимб и алидада, используемые для измерения горизонтальных углов, составляют в теодолите горизонтальный круг 17 (рис. 2). Ось вращения алидады горизонтального круга называют основной осью теодолита.

В теодолите также имеется вертикальный круг18 (рис. 2) с лимбом и алидадой, служащий для измерения вертикальных проекций углов – углов наклона. Принято считать углы наклона выше горизонта положительными, а ниже горизонта – отрицательными. Лимб вертикального круга обычно наглухо скреплён со зрительной трубой и вращается вместе с ней вокруг горизонтальной оси теодолита.

 

Рис.2. Устройство теодолита Т30: 1 – основание; 2 – исправительный винт цилиндрического уровня; 3, 4 – закрепительный и наводящий винты алидады; 5 – цилиндрический уровень; 6 – наводящий винт зрительной трубы;
7 – кремальера; 8 – закрепительный винт зрительной трубы; 9 – визир;
10 – окуляр зрительной трубы; 11 – окуляр отсчетного микроскопа;
12 – колонка; 13 – подставка; 14 – закрепительный винт лимба;
15 – подъемный винт; 16 – наводящий винт лимба; 17 – горизонтальный круг; 18 – вертикальный круг; 19 – объектив зрительной трубы; 20 – зеркальце для подсветки штрихов отсчетного микроскопа; 21 – кронштейн для ориентир-буссоли;

 

Перед измерением углов центр лимба горизонтального круга с помощью отвеса или оптического центрира устанавливают на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла, а плоскость лимба приводят в горизонтальное положение, используя с этой целью три подъемных винта 15 и цилиндрический уровень 5 (рис. 2). В результате данных действий основная ось теодолита должна совпасть с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла.

Для установки, настройки и наведения теодолита на цели в нем имеется система винтов: становой и подъемные винты, закрепительные (зажимные) и наводящие (микрометренные) винты, исправительные (юстировочные) винты.

Становым винтом теодолит крепят к головке штатива, подъемными винтами – горизонтируют.

Закрепительными винтами скрепляют подвижные части теодолита (лимб, алидаду, зрительную трубу) с неподвижными. Наводящими винтами сообщают малое и плавное вращение закрепленным частям.

Зрительные трубы теодолитов чаще всего бывают астрономические, дающие обратное (перевернутое) изображение. Но в последнее время применяются трубы, которые дают прямое изображение.

 

 

При наблюдении предметов на них наводится вполне определенная точка трубы. Такой точкой является центр сетки нитей, представляющий собою пересечение горизонтальной нити и продолженной вертикальной. Сетка нитей (рис.3) видна в поле зрения трубы и изображена на специальной сеточной диафрагме, размещенной вблизи переднего фокуса окуляра. Сеточная диафрагма представляет собою стеклянную пластинку в металлической оправе.

Она может слегка перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях исправительными винтами сетки. Симметрично относительно горизонтальной нити нанесены дальномерные штрихи для определения расстояний.

К оптическим характеристикам зрительной трубы относятся: увеличение, поле зрения, относительная яркость и разрешающая способность, которую принимают за точность визирования трубой.

Увеличение зрительной трубы показывает во сколько раз увеличивается размер предмета, рассматриваемого в зрительную трубу, по сравнению с размером этого же предмета, видимого невооруженным глазом.

Полем зрения трубы называется то пространство, которое видно в трубу при ее неподвижном положении.

Яркость изображения определяется количеством света, которое падает на глаз в секунду времени на квадратный миллиметр изображения. Такая яркость называется абсолютной, ее нельзя выразить определенным числом. Поэтому пользуются относительной яркостью, представляющей собой отношение абсолютной яркости вооруженного зрительной трубой глаза и невооруженного глаза.

Для приведения осей и плоскостей прибора в отвесное или горизонтальное положение служат уровни, они бывают двух типов: круглые - для предварительной, грубой установки приборов и цилиндрические - для окончательной, точной установки. Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой отшлифована в виде бочкообразного сосуда, в продольном сечении представляющего дугу окружности некоторого радиуса.

Стеклянные сосуды уровней заполняют эфиром или смесью эфира со спиртом в подогретом состоянии. Когда наполнитель остынет и сожмется в объеме, образуется пространство, заполненное парами наполнителя, то есть пузы­рек. При изменении температуры пары наполнителя легко переходят из парообразного состояния в жидкое и наоборот, отчего размеры пузырька изменяются. В цилиндрических уровнях добиваются, чтобы длина пузырька состав-ляла примерно 1/3 длины трубки при температуре +20°С. Чтобы можно было судить о переме-щении пузырька, на наружной поверхности уровня наносятся штрихи. Расстояние между штри-хами обычно равно 2 мм. Середина трубки уровня называется нуль-пунктом. На цилиндричес-ком уровне нуль-пункт обычно не обозначается, а относительно него штрихи наносятся сим-метрично. Касательная к внутренней поверхности трубки, проходящая через нуль-пункт вдоль длины цилиндрического уровня, называется осью уровня. Когда середина пузырька уровня сов-падает с нуль-пунктом, ось уровня занимает горизонтальное положение. При смещении пузырь-ка уровня на одно деление ось уровня наклоняется на некоторый угол, который называется ценой деления уровня. Чем меньше цена деления уровня, тем чувствительнее, точнее уровень.

Рассмотрим подробно устройство и характеристики теодолита Т30 и его модификаций (2Т30, 4Т30П), которые обычно используются в инженерно-геодезических работах.

Теодолит Т30 (рис.2) и его модификации относятся к разряду технических с повторительной системой вертикальной оси. Система отсчитывания односторонняя. Увеличение

трубы 18х (Т30) и 20х (2Т30, 4Т30П), пределы визирования от 1,2 м до бесконечности, цена деления уровня 45". Данные теодолиты применяются для прокладывания теодолитных и тахеометрических ходов, плановых и высотных съемок.

На зрительной трубе (см. рис.2) имеется оптический визир 9, в поле зрения которого виден светлый крест. Этот крест совмещается с целью (предметом), который должен попасть в поле зрения трубы, но изображение предмета может быть размытым (иногда его изображение вообще не будет видно). Чтобы изображение предмета было четким, сначала вращением диоптрийного кольца окуляра трубы 10 получают отчетливое изображение сетки нитей (это действие назы-вается установкой зрительной трубы по глазу). Затем с помощью кремальеры 7 перемещают в трубе специальную фокусирующую линзу до тех пор, пока изображение цели не станет четким, т.е. выполняют установку трубы по предмету. После этого зажимные винты зрительной трубы 8 и алидады горизонтального круга 3 закрепляются, и микрометренными винтами алидады 4 и трубы 6 центр сетки нитей наводится на предмет.

В теодолите Т30 подставка 13 жестко скреплена с основанием 1, служащим одновременно донцем футляра, что позволяет закрывать теодолит футляром, не снимая его со штатива. Ось вращения теодолита устанавливается в отвесное положение с помощью подъемных винтов 15 и цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга 5.

Полая вертикальная ось теодолита позволяет центрировать прибор над точкой местности с помощью зрительной трубы. Прибор снабжается окулярными насадками для зрительной тру-бы и микроскопа, которые применяют при наблюдении предметов, расположенных относи-тельно горизонта под углом более 45° .

В теодолитах Т30 имеется только один цилиндрический уровень при алидаде горизон-тального круга 5, который прикрепляется к подставке зрительной трубы параллельно визирной плоскости. Положение уровня изменяется юстировочными (исправительными) винтами 2. При алидаде вертикального круга уровня нет.

Теодолит по особому заказу может быть укомплектован ориентир-буссолью и уровнем, который прикрепляется к трубе для нивелирования горизонтальным визирным лучом. Обычно к зрительной трубе прикрепляют два визира. При установке уровня на трубе один из визиров должен быть снят. На рис.4 приведено устройство технического теодолита 4Т30П

 

 

Рис. 4. Устройство теодолита 4Т30П: 1 – головка штатива; 2 – основание; 3 – подъемный винт; 4 – наводящий винт алидады; 5 – закрепительный винт алидады; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – окуляр зрительной трубы; 8 – предохранительный колпачок сетки нитей зрительной трубы; 9 – кремальера; 10 – закрепительный винт зрительной трубы; 11 – объектив зрительной трубы; 12 – цилиндрический уровень; 13 – винт поворота лимба; 14 – закрепительный винт; 15 – окуляр отсчетного микроскопа с диоптрийным кольцом; 16 – зеркальце для подсветки штрихов отсчетного микроскопа; 17 – колонка; 18 – ориентир-буссоль; 19 – вертикаль­ный круг; 20 – визир; 21 – диоптрийное кольцо окуляра зрительной трубы; 22 – исправительные винты цилиндрического уровня; 23 – подставка

В качестве отсчетных приспособлений в технических теодолитах применяются штриховой и шкаловой микроскопы (рис. 5).

В теодолите Т30 отсчетное приспособление выполнено в виде штрихового микроскопа (рис. 19, а), позволяющего брать отсчеты с точностью 1', а в его модификациях (2Т30, 4Т30П) – шкалового микроскопа тридцатисекундной точности (рис. 5, б,в).

 

Рис. 5. Поле зрения отсчетных устройств: а штрихового микроскопа с отсчетами по вертикальному кругу 358°48' , по горизонтальному 70°04'; бшкалового микроскопа с отсчетами: по вертикальному кругу 1°11,5', по горизонтальному 18°22' ; в – по вертикальному кругу – минус 0°46,5', по горизонтальному – 95°47'.

 

Изображение штрихов и цифр обоих кругов передаются в поле зрения микроскопа. Поворотом и наклоном зеркала 16 (см. рис. 4) достигают оптимального освещения поля зрения микроскопа и вращением диоптрийного кольца его окуляра 15 устанавливают по глазу четкое изображение отсчетного устройства.

В верхней части поля зрения отсчётного микроскопа, обозначенной буквой В, видны штрихи вертикального круга; в нижней части, обозначенной буквой Г – штрихи горизонтального круга.

В штриховом микроскопе теодолита Т30 в середине поля зрения виден штрих, относительно которого осуществляется отсчет по лимбу (рис. 5, а). Перед отсчетом по лимбу необходимо определить цену деления лимба. В теодолите Т30 цена деления лимба составляет 10 угловых минут, так как градус разделен на шесть частей. Число минут оценивается на глаз в десятых долях цены деления лимба. Точность отсчета составляет 1'.

В шкаловом микроскопе в поле зрения видна шкала, размер которой соответствует цене деления лимба (рис. 5, б, в). Для теодолита технической точности размер шкалы и цена деления лимба равны 60'. Шкала разделена на двенадцать частей и цена ее деления составляет 5 угловых минут. Если перед числом градусов знака минус нет, отсчет производится по шкале от 0 до 6 в направлении слева направо (рис. 5, б). Если перед числом градусов стоит знак минус, то мину-ты отсчитываются по шкале вертикального круга от –0 до –6 в направлении справа налево (рис. 5, в). Десятые доли цены деления шкалы берутся на глаз с точностью до 30''.Чтобы теодолит обеспечивал получение неискаженных результатов измерений, он должен удовлетворять

соответствующим геометрическим и оптико-механическим условиям. Действия, связанные с проверкой этих условий, называют поверками. Поверки теодолита выполняются в соответствии с паспортом-инструкцией, прилагаемой к прибору, или инструкцией по проведению технологи-ческой поверки геодезических приборов [2].

Если какое-либо условие не соблюдается, с помощью исправительных винтов производят юстировку прибора.

Методические рекомендации

Задание 3

Контрольные вопросы и задания:

1. Что представляет собой теодолит Т30? Перечислить устройство теодолита Т30.

2. Что означают цифры перед и после названия прибора? Сравнить данное устройство с другими модификациями технических теодолитов 2Т30,2Т30П,4Т30П.

3. Назовите основные оси теодолита. Какую важную роль они играют при установке прибора в рабочее положение?

4. Как выполняются основные поверки и юстировки всех теодолитов технической точности?

Опишите и выполните их. Результаты оформите на специальных листах.

Задание 4

Вывод о проделанной работе:

В результате выполнения данной лабораторной работы я … … .

Лабораторная работа № 2.2

Работа выполняется индивидуально каждым учащимся. Учащийся получает методическое пособие и теодолит. Преподаватель задаёт номер станции установки прибора и номера марок, между которыми необходимо измерить горизонтальные углы.

В состав работы входит:

Задание

1. Установить теодолит в рабочее положение.

2. Измерить горизонтальный угол способом приёмов, заполнить полевой журнал и обработать результаты измерения горизонтальных углов.

3. Измерить вертикальный угол, заполнить полевой журнал и обработать результаты измерения вертикальных углов.

6. Во время сдачи лабораторной работы учащийся должен уметь отвечать на контрольные вопросы преподавателя.

7. Сделать вывод о проделанной работе.

 

Задание 1

Задание 2

Измерение горизонтальных углов способом приёмов, обработка журнала измерения горизонтальных углов

Цель: освоить методику измерения углов и обработки результатов.

Принадлежности: теодолит, штатив, отвес, журнал измерения горизонтальных углов.

Между двумя направлениями, выходящими из общей вершины, можно измерить два угла (рис. 8). Обычно при съёмке измеряют углы, лежащие по ходу справа. Поэтому, зная направле-ние хода, легко установить, какой из двух углов искомый. Направление хода задают в обозна-чении угла, указывая вначале заднюю точку, затем станцию (вершину угла) и переднюю точку. На местности направление от задней точки через станцию к передней точке является направ-лением хода, а угол, лежащий справа от этого направления, – искомым углом β.

 

 

Рис. 8 Схема измерения горизонтального угла способом приёмов

 

При измерении горизонтальный угол определяется как разность отсчетов по горизонтальному кругу (рис. 8)

,

где З – отсчёт по горизонтальному кругу при наблюдении задней точки (В), П – отсчет при наблюдении передней точки (А).

!!! Так как деления на горизонтальном круге подписаны с возрастанием по часовой стрелке, то отсчет на заднюю точку должен быть всегда больше отсчета при наблюдении передней точки. В том случае, когда нулевое деление на горизонтальном круге размещается внутри измеряемого угла, отсчёт на заднюю точку будет меньше отсчёта на переднюю точку, тогда для получения величины угла к отсчету на заднюю точку необходимо добавить 360°.

При измерении горизонтальных углов применяются следующие способы:1) приемов;

2) повторений; 3) круговых приемов.

В способе приемов горизонтальный угол измеряется при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы (см. табл.1), называемых полуприемами при "круге лево" (Л) и при "круге право" (П).

Способ отдельного угла

Горизонтальный угол ABC (схема в таблице 1) можно рассматривать как правый (справа

лежащий) по ходу А-В-С. В этом случае точку А называют задней, а точку С - передней по отношению к вершине В угла ᵦ. При измерении отдельного угла ABC точку А можно

также рассматривать как правую, а точку С как левую точку этого угла.

Таблица 1

Журнал измерения горизонтальных углов теодолитом ТЗО

Над вершиной В измеряемого угла центрируют и горизонтируют теодолит, а над точками А и С ставят визирные цели (вехи вдавливают в землю в створе прямых ВС и ВА).

Угол измеряют двумя полуприемами. Каждый полуприем выполняют в одном из положе-ний теодолита либо KJI, либо КП.

Первый полуприем. Закрепляют горизонтальный угломерный круг теодолита, ткрепляют алидаду и визируют зрительной трубой (вертикальной нитью сетки) на заднюю по ходу визир-ную цель А. По горизонтальному кругу берут отсчет а1, записывают его в журнал (табл. 1). Затем при закрепленном горизонтальном круге визируют на переднюю точку С и берут отсчет а2. Правый по ходу угол вычисляют по формуле

' = а1а2, или ' = 3 - П,

где а1= 3 и а2= П — отсчеты по горизонтальному лимбу при визировании на заднюю и перед-нюю по ходу точки. В нашем примере в результате измерений угла первым полуприемом

получено значение ' = 85° 37'.

Второй полуприем. Зрительную трубу переводят через зенит (изменяют положение КЛ на КП или наоборот), а горизонтальный круг вместе с алидадой поворачивают на угол ∆ β ≈3—5° и закрепляют. Затем действия второго полуприема выполняют в той же последовательности, что и первого.

В примере табл. 1 второе значение угла равно β" = 85° 36'.

Допустимое расхождение углов β ' и β " составляет 2t - двойную точность отсчетного устройства (2 t = 1' для теодолитов Т30-4Т30П). При этом условии вычисляется среднее (окончательное) значение измеренного угла β = (β ' + β ") / 2.

Задание 3

Юстировка места нуля

Если МО близко к нулю, то упрощаются вычисления углов наклона. Приступая к юстировке, значение МО определяют 2-3 раза, затем вычисляют угол наклона v.

В теодолитах Т30-4Т30П после определения величин МО и v вновь визируют на точку М при КЛ и, удерживая пузырек уровня в нуль-пункте, зрительную трубу ставят на отсчет по

вертикальному кругу Л = v. Затем вертикальными юстировочными винтами сетки ее среднюю горизонтальную нить совмещают с изображением точки М, после чего определяют полученную

величину МО.

В теодолитах с уровнем при алидаде вертикального круга (Т5, Т2 и др.) при визировании на точку М пузырек этого уровня удерживают в нуль-пункте. Определяют значения МО и v. Затем визируют на точку М при КЛ и, вращая установочный винт названного уровня, устанав-ливают отсчет v, равный величине угла наклона. После этого с помощью юстировочной шпиль-ки или отвертки вращают юстиротировочный винт того же уровня - перемещают его пузырек в нуль-пункт. Находят новую величину МО.

В теодолитах с компенсатором при вертикальном круге (Т5К, ЗТ5КП) величину МО ≈ 0° 00' регулируют котировочным винтом, расположенным на колонке вертикального круга (Т5К).

Примечание. При заводской сборке теодолита величину МО устанавливают близкой к 0° 00’. В теодолитах ТЗО - 4Т30П, как и во всех типах теодолитов, не рекомендуется изменять величину МО смещением визирной сетки больше чем на 1-2', так как отклонение визирной оси от опти-ческой оси будет приводить к значительным колебаниям визирной оси при перефокусировках трубы.

 

Вопросы и задания для самопроверки

1. В каких плоскостях измеряют горизонтальные и вертикальные углы и как это отражено в принципиальном устройстве теодолита?

2. Начертите основные геометрические оси теододита.

3. Опишите устройство зрительной трубы теодолита, ее оси, видимое увеличение, точность визирования, последовательность установки на четкое изображение визирной сетки и предмета,

устранение параллакса.

4. Покажите назначение и устройство уровней в теодолите.

5. Какие угломерные круги и отсчетные устройства применяются в теодолитах типа ТЗО и Т5, как берутся отсчеты?

6. Как классифицируют теодолиты по точности?

7. Какие центрировочные устройства применяются в теодолитах?

8. Назовите технические особенности устройства, практические возможности кодовых

теодолитов.

9. Как выполняются полевые поверки и юстировки теодолита перед началом измерений?

10. Почему горизонтальные и вертикальные углы измеряют при КЛ и КП?

11. Какие меры принимают для устранения действия внешних и внутренних источников

погрешностей при измерении горизонтальных углов теодолитом, каковы требования к точности центрирования теодолита и визирных целей?

12. Вычислить МО и v, если в теодолите ТЗО Л = 12° 25';

П = 167° 33'; в теодолите 2Т30П Л = +12° 27'; П = -12° 25'.

 

Задание 7

Вывод о проделанной работе:

 

В результате выполнения данной лабораторной работы я … … .

Визирная ось – воображаемая прямая, проходящая через оптический центр объектива и центр сетки нитей[1]

Дисциплина: Геодезия Специальность 2-690101 «Архитектура»

 

Методические рекомендации

 

по выполнению

 

Лабораторной работы № 2

на тему:

 

«Изучение устройства теодолита. Выполнение основных поверок. Измерение горизонтальных и вертикальных углов. Определение места нуля вертикального круга и вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.»

 

 

Разработала преподаватель Г.Т.Банькова

 

 

Рассмотрены и одобрены на

Заседании цикловой комиссии

Общепрофессиональных и

профилирующих дисциплин

специальности 2-690101

«Архитектура»

Протокол №___от____20__г.

Председатель ЦК С.А.Галашев

 

 

Лабораторная работа №2

 

Тема: Изучение устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П). Отсчет по угломерным кругам. Выполнение поверок и юстировок теодолита. Измерение горизонтальных углов. Определение места нуля, вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.

Цель работы: Сформировать навыки в процессе изучения устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П, 4Т30П), по выполнению поверок и юстировок, измерению углов, заполнению полевого журнала и обработки полученных (или учебных данных).

Приборы и принадлежности: теодолиты Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П), штатив, отвес, марки, журналы измерений углов, рабочая тетрадь, калькулятор.

 

Практическая работа № 2 состоит из 2-х частей.

 

Практическая работа № 2.1

Задание

  1. Изучить и описать устройство технического теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П).
  2. Выполнить и описать поверки (юстировки) теодолита.
  3. Ответить на контрольные вопросы.
  4. Сделать вывод о проделанной работе.

 

Методические рекомендации

 

Работа выполняется индивидуально каждым студентом. Учащийся получает методическое пособие и теодолит.

В состав работы входит:

1) ознакомление с устройством теодолита Т30 или его модификаций 2Т30, 2Т30П, 4Т30П;

2) выполнение основных поверок (юстировок) теодолита;

Во время сдачи лабораторной работы учащийся должен уметь отвечать на контрольные вопросы преподавателя.

 

Теоретическое обоснование

Типы и устройство теодолитов

Классификация теодолитов

Теодолит – это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

В настоящее время отечественными заводами в соответствии с действующим ГОСТом 10529–96 изготавливаются теодолиты четырех типов: Т05, Т1, Т2, Т5 и Т30.

Для обозначения модели теодолита используется буква Т и цифры, указывающие угловые секунды средней квадратической ошибки однократного измерения горизонтального угла.

· По точности теодолиты подразделяются на три группы:

технические Т30, предназначенные для измерения углов со средними квадратическими ошибками до ±30";

точные Т2 и Т5 – до ±2" и ±5";

высокоточные Т05 и Т1 – до ±1".

ГОСТом 10529 – 96 предусмотрена модификация точных и технических теодолитов. Так, например, теодолит Т5 должен изготовляться в двух вариантах: с цилиндрическим уровнем при алидаде вертикального круга и с компенсатором, заменяющим этот уровень. Теодолит с ком-пенсатором при вертикальном круге обозначается Т5К. Компенсатор представляет собой

 

линзу или призму, подвешенную на четырех тонких проволоках. При наклоне оси вращения теодолита (вертикальной оси) в небольших пределах (1' – 2') линза, сместившись под

действием силы тяжести, сместит изображение делений вертикального круга таким образом, что отсчет по нему будет соответствовать отвесному положению оси вращения прибора, т.е. автоматически компенсирует наклон этой оси. Поэтому отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси будет равным или близким 0° даже при не строго отвесном положении оси вращения теодолита. Этот отсчет называют местом нуля.

Технические и эксплуатационные характеристики теодолитов постоянно улучшаются. Шифр обновленных моделей начинается с цифры, указывающей на соответствующее поколение теодолитов: 2Т2, 3Т2, 2Т5К, 3Т5КП, 3Т30П, 4Т30П и т. д.

· По конструкции, предусмотренной ГОСТом 10529–96 типы теодолитов делятся на повторительные и неповторительные.

У повторительных теодолитов лимб имеет закрепительный и наводящий винты и может вращаться независимо от вращения алидады.

Неповторительная система осей предусмотрена у высокоточных теодолитов.

1.1.2. Устройство теодолитов

Устройство теодолита основано на принципе измерения горизонтального угла (рис. 1).

При геодезических работах измеряют не угол между сторонами, а его ортогональную (горизонталь-ную) проекцию, называемую горизонтальным углом. Так, для измерения угла АВС(рис. 1) нужно предва-рительно спроектировать на горизонтальную плоскость точки А, В, и Си измерить горизонтальный угол abc = β.

Рассмотрим двугранный угол между вертикальны-ми плоскостями V1 и V2 , проходящими через стороны угла АВС. Угол β для данного двугранного угла является линейным. Следовательно, углу β равен всякий другой линейный угол, вершина которого находится в любой точке на отвесном ребре ВВ1 двугранного угла, а стороны его лежат в плоскости, параллельной плоскости М. Итак, для измерения величины угла β можно в любой точке, лежащей на ребре ВВ1 двугранного угла, допустим в точке b1, установить горизонтальный круг с градусными делениями и измерить на нем дугу a1c1, заключенную между сторонами двугранного угла, которая и будет градусной мерой угла a1b1c1, равной β , т. е. угол abc= β.

Для измерения горизонтальных проекций углов между линиями местности в теодолите используется горизонтальный угломерный круг с градусными делениями, называемый лимбом. Стороны угла проектируют на лимб с использованием подвижной визирной плоскости зрительной трубы. Она образуется визирной осью[1] трубы при её вращении вокруг горизонтальной оси. Данную плоскость поочередно совмещают со сторонами угла ВА и ВС, последовательно направляя визирную ось зрительной трубы на точки А и С. При помощи специального отсчетного приспособления алидады, которая находится над лимбом соосно с ним и перемещается вместе с визирной плоскостью, на лимбе фиксируют начало и конец дуги a1c1

(см.рис. 1), беря отсчеты по градусным делениям. Разность взятых отсчетов являетсязначением измеряемого угла β.

Лимб и алидада, используемые для измерения горизонтальных углов, составляют в теодолите горизонтальный круг 17 (рис. 2). Ось вращения алидады горизонтального круга называют основной осью теодолита.

В теодолите также имеется вертикальный круг18 (рис. 2) с лимбом и алидадой, служащий для измерения вертикальных проекций углов – углов наклона. Принято считать углы наклона выше горизонта положительными, а ниже гор

cyberpedia.su

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *