Цель
работы. Приобретение
навыков в установке теодолита в рабочее
положение и измерении горизонтального
угла способом приёмов.
Приборы
и принадлежности’, теодолит,
штатив, визирные цели (вешки) и бланк
журнала измерения горизонтальных углов.
Последовательность
выполнения задания
-
Установить
теодолит в вершине измеряемого угла и
привести его в рабочие положение. -
Первым
полуприёмом при круге справа относительно
трубы (КП) измерить горизонтальный
угол. -
Вторым
полуприёмом при круге слева (КЛ) измерить
тот же угол. -
Оценить
полученные результаты.
— Вычислить
среднюю величину угла, и проверить
допустимость расхождений, если они
есть.
3.1
Указания по выполнению работы
Перед
измерением горизонтального угла прибор
устанавливают над вершиной угла. Приводят
теодолит в рабочие положение: центрируют
над точкой, горизонтируют прибор, готовят
зрительную трубу для наблюдения.
Под
операцией центрирования понимается
установка теодолита над вершиной
измеряемого угла по отвесу или с помощью
оптического центрира у теодолитаТ15.
Грубая установка осуществляется
перемещением штатива. Затем более точное
центрирование проводится перемещением
прибора по головке штатива, предварительно
ослабив становой винт.
При
установке штатива надо следить, чтобы
головка штатива расположилась на глаз
горизонтально.
Горизонтирование
прибора или приведение оси вращения
теодолита в отвесное положение
осуществляют с помощью подъемных винтов
цилиндрического уровня.
У
теодолитов ТЗО , 2Т30 и Т15 при алидаде
горизонтального круга имеется один
уровень. Если измерение угла проводится
одним из этих приборов, то для
горизонтирования поворотом алидады
ставят этот уровень по направлению
любых двух подъемных винтов и, вращая
их в разные стороны, перемещают пузырек
уровня на середину. Затем алидаду с
уровнем поворачивают на 90°, т.е. ставят
уровень по направлению третьего
подъемного винта и, действуя только
этим винтом, устанавливают пузырек на
середину.
Подготовка
зрительной трубы для наблюдения состоит
из двух операций: установка по глазу и
установка по предмету. Установка трубы
по глазу осуществляется вращением
окулярной трубки до момента, когда сетка
нитей станет отчетливо видна. Эту
операцию проводят только один раз.
Установку трубы по предмету, т.е. установку
ее на резкость изображаемого предмета
производят вращением барабана кремальеры
до момента резкого изображения предмета.
Установку трубы по предмету проводят
при каждом наведении трубы на предмет.
После
установки теодолита в рабочее положение
приступают к
измерению
угла в 2 полуприёма.
Первый
полуприём – измерение горизонтального
угла при КП, и второй полуприём – измерение
того же угла при КЛ.
Измерение
угла при КП. В начале закрепляют лимб и
открепляют зрительную трубу и алидаду.
Поворотом алидады наводят трубу на
правую (заднюю по ходу) точку (вешку).
Для этого сначала смотрят поверх трубы,
используя оптический визир, поворачивают
прибор, наводят зрительную трубу на
точку (вешку). Затем закрепляют алидаду
и зрительную трубу соответствующими
закрепительными винтами. Глядя в трубу,
вращением барабана кремальеры добиваются
четкого изображения предмета. Далее
наводящим винтом зрительной трубы
устанавливают горизонтальную нить
сетки нитей на визирную цель, и наводящим
винтом алидады совмещают центр сетки
нитей с предметом. После этого производят
отсчеты по отсчетному микроскопу по
шкале Г и записывают в журнал (см.табл.1).
Затем открепляют алидаду, наводят трубу
на левую точку (передняя по ходу),
производят отсчет, заносят в журнал.
Величина
угла, измеренного при КП, определяется
по формуле (рис. 3.1)
где
а – отсчет на правую (заднюю) точку; b
– отсчет на левую (переднюю)
точку.
Если
правый отсчет меньше левого, то перед
вычислением величины угла необходимо
к правому отсчету прибавлять 360°.
Измерение
угла при КЛ. Для контроля правильности
измерения угла, а также для исключения
влияния коллимационной погрешности
тот же угол измеряется и второй раз, но
при другом положении вертикального
круга.
Для
этого открепляют трубу и проводят ее
через зенит, затем открепляют лимб и
поворачивают его в любую сторону на
угол в I …
2° и снова закрепляют. Поворот производят
для того, чтобы отсчеты при любом
полуприеме получились на другой части
лимба. И уже при КЛ производят все
действия в указанном выше порядке, что
и при КП.
Величина
угла при КЛ вычисляется по формуле
Значение
угла, полученные из первого и второго
полуприемов, могут отличаться друг от
друга не более чем на двойную точность
отсчетного устройства. При соблюдении
этого условия находят среднюю величину
угла по формуле
Если
условия не выполняются, то угол измеряется
вновь. При выполнении лабораторной
работы вершина угла 2 и точки наблюдения
1 и 3 задаются преподавателем. Бланк
журнала измерения горизонтального угла
заполняется аналогично указанному в
табл. 3.1. Обязательно вычерчивается
схема измеряемого угла.
Таблица 3.1 – Журнал
измерения горизонтальных углов способом
приемов
|
№ |
Положение |
№ |
Отсчеты |
Величина |
Средняя |
Приме |
|||
|
° |
´ |
° |
´ |
° |
´ |
||||
|
2 |
КП |
1 |
0 |
42 |
24 |
25 |
24 |
25 |
|
|
3 |
336 |
17 |
|||||||
|
КЛ |
1 |
180 |
42 |
24 |
25 |
||||
|
3 |
156 |
17 |
Контрольные
вопросы:
-
Перечислите
операции, из которых складывается
установка теодолита в рабочее положение. -
Как
и с помощью каких приспособлений
производится центрирование теодолита? -
Как
производится горизонтирование теодолита? -
Как
производится установка зрительной
трубы для наблюдения?
5) Изложите
порядок измерения горизонтального
угла способом
приемов?
6)Для
чего измерение угла производится дважды,
при КП и при КЛ?
7) Каково
допустимое расхождение в результатах
измерения
горизонтального угла при
КЛ и при КП?
4.
ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКЛЬНЫХ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ
Цель
работы: Приобретение
навыков в измерении вертикальных углов,
определение места нуля и его исправление.
Приборы
и принадлежности: теодолит,
штатив, рейка, рулетка, журнал измерения
вертикальных углов.
Последовательность
выполнения задания
-
Установить
теодолит в рабочее положение. -
Измерить
высоту прибора. -
Определить
место нуля. -
Измерить
вертикальные углы , визируя на рейку.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Измерение горизонтальных и вертикальных углов в ходах постоянного съемочного обоснования производится отъюстированными теодолитами.
3.2.1. Измерение горизонтальных углов
Измерение горизонтальных углов постоянного съемочного обоснования рекомендуется выполнять по трехштативной системе. Если трехштативную систему применить нельзя, угол следует измерять на веху, устанавливаемую по круглому уровню (см.рис.3.22)
Таблица 3. 3
|
Точка |
Отсчеты |
Вычисленный угол из полуприема |
Среднее значение угла |
||||
|
стояния |
визирования |
Круг |
I |
II |
1+И 2 |
||
|
2 3 2 3 |
П Л |
10°28,0′ 107 18,5 197°55,5′ 294 45,0 |
28,2′ 18,0 55,3 44,8 |
28,1′ (1) 28,2 (2) 55,4 (4) 44,9 (3) |
96°50,У 96°49,5′ |
96°49,8′ |
либо на отвес, прикрепленный к штативу и центрированный над точкой.
Устанавливают теодолит над вершиной измеряемого угла в рабочее положение, центрируют его при помощи нитяного отвеса или оптического центрира с точностью 2 мм. С такой же точностью центрируют и марки, устанавливаемые над наблюдаемыми точками. Каждый горизонтальный угол измеряют одним полным приемом с перестановкой лимба между полуприемами на величину, близкую к 90°. Измерения всегда начинают при вертикальном круге лево (Л). Для этого закрепляют лимб и, вращая алидаду, наводят центральную точку сетки нитей зрительной трубы или биссектор на заднюю (правую) веху или марку, при этом пользуются наводящими винтами зрительной трубы и алидады горизонтального круга, после этого при том же положении вертикального круга визируют на переднюю (левую) веху или марку. При визировании по каждому направлению производят два наведения биссектора на предмет и соответственно делают два отсчета по шкалам микрометра, округляют их до целого (наименьшего) деления микроскопа (верньера) и записывают в журнал (табл. 3.3). На этом заканчивается первый полуприем.
Переводят зрительную трубу через зенит и переставляют лимб па величину, близкую к 90°, для второго полуприема и повторяют визирование при положении вертикального круга право (П). При этом алидаду перемещают в противоположную сторону, наводят пересечение нитей на переднюю веху (марку), а потом на заднюю и делают отсчеты, записывают в журнал (см. табл. 3.3).
Для получения значения правого по ходу горизонтального угла необходимо из среднего отсчета, полученного при визировании на заднюю точку, вычесть средний отсчет, полученный при визировании на переднюю точку. Для получения левого по ходу угла из среднего отсчета на переднюю точку вычитают средний отсчет на заднюю точку. Все записи по измерению углов заносятся в специальный полевой журнал (табл. 3.3).
Записи в журналах ведутся карандашом, цифры должны быть отчетливыми, т. е. не допускающими различных толкований, неправильная запись зачеркивается, но так, чтобы она читалась, а выше зачеркнутого записывается исправленный результат. Подчистки резинкой, скребком, бритвой не допускаются.
Страницы в полевом журнале перед наблюдением должны быть пронумерованы и подписаны наблюдателем и начальником партии.
По окончании работ по измерению горизонтальных углов на данном объекте составляют схему, на которую выписывают углы до десятых долей минуты. Невязки не должны превышать величины, подсчитанной по формуле
/h«on = 1‘V«I (3.4)
где п — число измеренных углов в полигоне или ходе.
На узловых и исходных пунктах горизонтальные углы измеряют одним полным круговым приемом
При измерении углов по способу круговых приемов алидаду, как при положении круг право П, так и при лево JI вращают по ходу часовой стрелки. При визировании по каждому направлению делают два наведения биссектора на визирную цель и производят соответственно по микрометру два отсчета, округляя их до целого деления микрометра (верньера). При движении алидады по ходу часовой стрелки в первом полуприеме зрительную трубу вначале наводят на крайнюю левую точку хода, а затем на все последующие по порядку: полуприем заканчивают наведением на начальную точку. Затем зрительную трубу переводят через зенит и движением алидады по ходу часовой стрелки вновь наводят на крайнюю левую точку хода, повторяя наблюдения на все последующие точки в том же порядке, как и в первом полуприеме.
Таким образом, для исключения систематического влияния от увлекания алидадой лимба в обоих полуприемах алидаду вращают в одном и том же направлении (по ходу часовой стрелки). Перед началом измерения алидаду поворачивают в направлении измерения углов на 10—15 оборотов.
Важнейшим условием получения хороших результатов в угловых измерениях является устойчивость теодолита, визирных марок или вех, поэтому штатив должен быть прочным.
Во избежание кручения штатива от нагревания солнцем при измерении углов применяют зонт, защищая им не только теодолит, но и весь штатив. При установке на асфальте в жаркую погоду или на тающем льду весной необходимо концы ножек штатива засыпать землей или снегом, чтобы металлические концы не плавили асфальт или лед и штатив не опускался.
Кроме того, необходимо обращать внимание на правильную работу подъемных винтов, так как даже небольшой люфт в осях вызывает смещение теодолита при вращении лимба или алидады.
При измерении горизонтальных углов визирный луч не должен проходить ниже 0,5 м от поверхности земли, асфальта и не ближе 0,5 м от вертикальной поверхности предметов.
При измерении горизонтальных углов в ходах постоянного съемочного обоснования руководствуются следующими правилами. Окуляр микроскопа устанавливают на наиболее резкое изображение штрихов круга, следя за тем чтобы не было параллакса. В случае разницы в изображении штрихов ставят окуляр на среднюю резкость изображения. Окуляр зрительной трубы устанавливают на резкое изображение сетки нитей и добиваются четкого изображения наблюдаемых предметов в поле зрения трубы и отсутствия параллакса. Желательно, чтобы при измерении углов установка окуляра и фокусировка трубы оставались неизменными.
Рукоятку оптического микрометра следует вращать только по ходу часовой стрелки (при совмещении штрихов). Во время измерения углов наводящие винты алидады горизонтального круга следует ставить на середину резьбы и выполнять наведения только на ввинчивание винта, при этом закрепительные винты не следует сильно закреплять.
Основными погрешностями при измерении углов являются следующие:
Погрешности, возникающие непосредственно в процессе измерения угла. К ним относятся погрешности визирования, отсчета, влияиия остаточных погрешностей после юстировки прибора, погрешности смещения штатива и теодолита во время измерений, а также личные погрешности наблюдателя.
1. Инструментальные погрешности.
Влияние коллимационной ошибки ДС на измеренное направление
ДС=——, (3.5)
cos а
где С — коллимационная ошибка теодолита, а — угол наклона трубы при визировании на пункт.
Эта погрешность компенсируется, если наблюдать при разных положениях вертикального круга (П и Л), а коллимационная ошибка остается постоянной во время измерений. Если коллимационная ошибка изменяется (например, при различной фокусировке), то остаточное влияние ее тем больше, чем больше изменение С и чем больше угол наклона а. В этом случае угол будет содержать погрешность
1 ( sic) «!c) Л
дС = ± (-J—!_ 1 (3.6)
2 V cos а2 cosc^ /
где 6}С> и б|с) — изменение коллимационной ошибки при переходе от измерений при круге право П к измерению при круге лево Л для направлений 1 и 2, определяющих измеряемый угол. Из формулы видно, что влияние коллимационной ошибки на измеренный угол тем больше, чем больше разница в величинах 6(с) и в абсолютных величинах углов а.
Влияние наклона оси вращения трубы теодолита на измеряемое направление равно
(О = t tg а, (3.7)
где i — угол наклона оси вращения трубы, a — угол наклона трубы.
В случае когда вертикальная ось вращения теодолита приведена в отвесное положение, это влияние будет исключено в среднем из двух измере-нин при различных положениях трубы .(П и Л) при условии, что угол между осью вращения трубы и вертикальной осью вращения теодолита остается неизменным.
Если вертикальная ось вращения теодолита несколько отклоняется от отвесного положения, то это вызовет появление погрешности, определяемой формулой
,М = 1/2(6® tga2-6«tga2), (3.8)
где б}’1 и —среднее значение угла наклона оси вращения *трубы при П и Л для направлений 1, 2, определяющих угол; ai и а2 — углы наклона трубы.
Влияние рефракции при наблюдениях вертикальных углов в прямом и обратном направлениях уменьшается. При измерении углов постоянного съемочного обоснования, где при сравнительно коротких сторонах разность в углах наклона может достигать несколько градусов, следует особенно тщательно приводить ось вращения теодолита в отвесное положение.
К другим инструментальным погрешностям относятся азимутальные, для уменьшения которых следует надежно устанавливать штатив над центром пункта, крепко затягивать винты, скрепляющие ножки штатива с головкой и места соединения раздвижных ножек, а также проверять регулировку вращения подъемных винтов. Рекомендуется перед измерением углов теодолит исследовать в отношении азимутальных сдвигов в условиях, близких к полевым.
2. Погрешности от воздействия внешней среды.
К этим погрешностям следует отнести влияние нагревания теодолита
лучами солнца, изменения температуры воздуха, колебания изображений и т. д.
Погрешности, возникающие под влиянием неравномерного нагрева прибора, можно значительно уменьшить, закрывая теодолит зонтом от воздействия прямых лучей солнца.
Для уменьшения погрешностей, вызванных колебаниями изображения, необходимо измерение углов производить в часы наиболее спокойных изображений. При ветре средней силы рекомендуется теодолит и штатив прикрыть зонтом со стороны ветра. Визирный луч не должен проходить низко над землей и близко от местного предмета, так как в случае несоблюдения этого условия на визирный луч будет влиять рефракция, значительно искажающая результат измерения угла.
3.Погрешности центрирования и редукции теодолита и марок над пунктами.
Для ослабления влияния погрешностей центрирования и редукций необходимо применять трехштатипную систему. В случае когда теодолит и марки центрируются с одинаковой точностью (например, 1 мм), совместное влияние погрешности центрирования редукции (при ходе с равными сторонами S) будет равно
. тсг= — -л/2, (3.9)
5
а в случае хода с разными сторонами
3.2.2. Измерение вертикальных углов
При развитии сетей постоянного съемочного обоснования в горной и всхолмленной местности определение высот пунктов этих сетей, кроме геометрического, допускается выполнять тригонометрическим (геодезическим) нивелированием при длине хода не более 1 км.
Тригонометрическое нивелирование производится измерением вертикальных углов, приведенными выше теодолитами, одним полным приемом по трем горизонтальным нитям при двух положениях вертикального круга при круге П и Л. Колебание места нуля сетки (МО) при повторных его определениях не должно быть более 20″, Высоты теодолитов и визирных целей должны измеряться дважды с точностью до 1 см. Превышения между пунктами постоянного съемочного обоснования определяются в прямом и обратном направлениях.
Расхождения между прямыми и обратными превышениями не должны превышать 10 см на 1 км расстояния.
Допустимые невязки в ходах тригонометрического нивелирования не должны превышать 10 У L> где L — длина хода в километрах.
Для измерения вертикального угла (угла наклона) последовательно наводят пересечение вертикальной нити с каждой из трех горизонтальных нитей сетки зрительной трубы на точку, отмеченную на вехе или рейке, соответствующую высоте теодолита. Делают отсчеты по вертикальному кругу, при положении пузырька уровня, при вертикальном круге в нуль-пункте.
При измерении вертикальных углов теодолитом с компенсатором. заменяющим уровень при алидаде вертикального круга,, отсчет по вертикальному кругу производится после визирования зрительной трубой теодолита на точку вешки (рей!<и), соответствующую высоте теодолита.
Вычисление углов наклона производится по формулам:
для теодолита Т15
Л — П —180° _ /Q , ov
а=-; а = Л—МО; (3.12)
или а = МО—П—180°.
В формуле (3.12) к величинам, меньшим 90°, следует предварительно прибавлять 360°;
сс = 90°—г или а = 2— 90°.
В формулах (3.12) — (3.15) П и Л — отсчеты по вертикальному кругу при положении его соответственно справа и слева от наблюдателя; МО — место нуля, а — угол наклона, Мг — место зенита, z — зенитное расстояние.
При измерении углов как вертикальных, так и горизонтальных, практически невозможно определить температуру вдоль каждого направления.
– Имеющиеся данные о распределении температуры в приземном слое воздуха позволяют установить, что влияние рефракции сильнее сказывается на зенитные расстояния и значительно меньше на горизонтальные углы.
Практика работ подтвердила это обстоятельство. Установлено, что вертикальная рефракция может искажать зенитные расстояния до 2′ и более, в то время как влияние боковой рефракции на горизонтальные углы в исключительных случаях может достигнуть всего десяти секунд дуги.
В числе аномальных могут оказаться и направления, проходящие близ нагретых солнечным лучом сооружений, стоек сигнала и т. п. .
Следовательно, измерение вертикальных углов необходимо делать обязательно в прямом и в обратном направлениях, что повысит точность в два раза.
Измерение горизонтальных углов рекомендуется выполнять по теневой стороне улицы в удалении от стен здания. Пользоваться зонтом, что позволит уменьшить вращение штатива от нагрева солнцем.
Специальность
«Землеустройство»
Группа 22
Курс 2
ИНСТРУКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
КАРТА
ЛАБОРАТОРНОЙ
РАБОТЫ № 2
По МДК 01.01.
Технология производства полевых геодезических работ
Количество часов: 4
Тема «
Измерение углов теодолитом и определение расстояний по дальномеру»
Наименование
работы:
лабораторная работа.
Цель
занятия:
Научится измерять горизонтальные и вертикальные углы теодолитом, определять
расстояния линий по дальномеру и вычислять их горизонтальные проложения.
Приобретаемые
умения и навыки:
– работы с
геодезическими приборами;
– измерения углов
и расстояний;
– выполнения
полевых геодезических работ на производственном участке;
Овладение
обучающимися общими (ОК) и профессиональными (ПК) компетенциями:
|
Код |
Наименование результата обучения |
|
ПК 1.1. |
Выполнять |
|
ОК 1. |
Понимать |
|
ОК 2. |
Организовывать |
|
ОК 3. |
Принимать |
|
ОК 4. |
Осуществлять |
|
ОК 5. |
Использовать |
|
ОК 6. |
Работать |
|
ОК 7. |
Брать на |
|
ОК 8. |
Самостоятельно |
|
ОК 9. |
Ориентироваться |
Оборудование:
1.Теодолит 2Т30п
2. Штатив.
3. Колышки-3шт.
4. Вешки-2шт.
5.Рейка
нивелирная.
Особые правила
техники безопасности:
Инструкция по технике
безопасности при проведении полевых геодезических работ.
Литература
1. Маслов А.В.
Геодезия: Учебник. – М.: КолосС, 2008.
2. Курошев Г.Д.
Годезия и топография. – М.: Академия, 2008.
3. Неумывакин Ю.К.
Практикум по геодезии: Учеб. пособие. – М.: КолосС, 2008.
4. Перфилов В.Ф.
Геодезия. М.: КолосС, 2008.
5. Клюшин Е.Б.,
Киселев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия. – М.: Академия,
2008.
6. Куштин И.Ф.
Геодезия: Обработка результатов измерений. – М.: Изд. центр «Март», 2006.
7. Раклов В.П.,
Федорченко М.В., Леонова А.Н. Топографическое черчение. – М.: КолосС, 2004
8. Интернет –
источники.
Ход
работы
1.
Подготовка теодолита к работе
Измерение
горизонтальных углов теодолитом предполагает установку прибора в вершине
определяемого угла (точка С). Для этого сначала установить штатив так, чтобы
центр площадки для установки штатива был примерно над точкой, а плоскость
площадки – горизонтальна. Только после этого теодолит закрепить
на штативе, отцентрировать и отгоризонтировать прибор.
Центрирование
теодолита – это проецирование оси вращения алидады
и лимба по отвесной линии на вершину определяемого угла с точностью для
механического отвеса ± 5 мм, ± 1-2 мм для оптического отвеса. Сначала
проводится центрирование штатива с помощью механического отвеса с точностью
10-15 мм. При этом необходимо установить штатив горизонтально, чтобы
регулировка подъемных винтов позволила произвести горизонтирование прибора. При
установке прибора на штатив, произвести окончательное центрирование теодолита,
передвижением оптического теодолита,
с ослабленным становым винтом.
Горизонтирование
теодолита – это последовательное горизонтирование
плоскости лимба горизонтального круга (ГК) и приведение вертикальной оси
вращения в отвесное положение. Процесс горизонтирования контролируется по
цилиндрическому уровню алидады ГК и производится посредством подъёмных винтов
теодолита. Поворачивая алидаду, направить ось уровня по двум подъёмным винтам и
вращением их в противоположные стороны переместить пузырёк уровня в центр.
Затем следует повернуть алидаду на 90° и, используя третий подъёмный винт,
вновь перевести пузырёк в центр. Действия необходимо повторять до тех пор, пока
пузырек не станет сходить с середины при всех позициях алидады горизонтального
круга. Допустимое его отклонение не больше двух делений шкалы цилиндрического
уровня.
Рисунок
1. Горизонтирование теодолита
Для
получения достоверного результата работа с теодолитом требует соблюдения двух
геометрических условий:
1. ось
вращения прибора находится в вертикальном положении;
2. ось
цилиндрического уровня – в горизонтальном положении.
2. Измерение
горизонтального угла теодолитом
2.1. Визирование
Закрепить
колышками предыдущую и последующуюей точках (А и В) и установить в этих точках вешки.
Визирование
– совмещение центра сетки нитей с точкой.
Сетка
нитей – это стеклянная пластина с нанесёнными
на нём линиями (характер их нанесения может быть разным). Пересечение средних
линий называют центром сетки нитей Z.
Рисунок
2. Наведение центра нитей на точку
Для
визирования теодолита на точку необходимо:
1. Закрепить
лимб.
2. Открепить
алидаду для того, чтобы по грубому визиру, расположенному наверху зрительной
трубы, установить прибор примерно на искомую точку.
3. Закрепить
алидаду.
4. Для
наблюдения установить зрительную трубу так, чтобы сетка нитей имела резкое
изображение. Эта операция называется установкой по глазу и производится
вращением окулярного колена.
5. Установить
зрительную трубу так, чтобы точка визирования была видна наилучшим образом. Эта
операция называется установкой по предмету и производится вращением кремальеры.
6. Навести
центр сетки нитей точно на точку визирования посредством наводящих винтов
алидады и зрительной трубы. Если вертикальный круг оказывается с правой стороны
от трубы, если смотреть со стороны окуляра, говорят “круг право”
(КП). Если вертикальный круг оказался слева – “круг лево” (КЛ).
2.2.
Измерение горизонтального угла β
Измерение
горизонтального угла теодолитом предполагает установку прибора в вершине измеряемого
горизонтального угла (на станции), а рейки на станциях n+1(последующей) и
n–1(предыдущей) (рис.3,4).
Перекрестие
сетки нитей совместить с самой нижней видимой точкой рейки так, чтобы
вертикальная нить совпадала с осью рейки.
Затем
выполнить следующую последовательность действий (первый полуприём):
1. наводят
центр сетки нитей на вершину заднего (правого) угла (n – 1) и снимают
отсчёт по лимбу горизонтального круга – отсчёт а1;
2. наводят
на вершину переднего (левого) угла (n + 1) снимают отсчет в1;
3. определяют
значение угла при круге лево
βкп=а1-в1.
До
начала второго полуприёма (КЛ) открепить зрительную трубу и перевести через
положение зенита. Затем открепить алидаду и повернуть прибор на 90°, провести
измерение при КЛ.
βкл=а2-в2.
При
втором полуприёме (КЛ) визирование и измерения произвести аналогично, различия
в значениях угла в двух полуприёмах (С) не должно превышать двойной точности
прибора (t): С < 2t.
Рисунок
3. Измерение горизонтального угла на станции.
Измерение горизонтального
угла β на станции n (КЛ):
n – станция
n–1 –- вершина заднего угла
n+1 – вершина переднего угла
а1 – отсчёт на вершину заднего угла
в1 – отсчёт на вершину переднего угла
β – горизонтальный угол
2.3.
Вычисление горизонтальных углов
При
выполнении условия расхождения в значениях угла, полученных за два полуприёма,
средний горизонтальный угол рассчитать по формуле:
βср
= (βКЛ + βКП) /2.
3
Измерение вертикального угла теодолитом
3.1
Измерение вертикального угла теодолитом
Измеренный
угол наклона может иметь как положительное, так и отрицательное значение,
изменяясь от -90° до +90°.
Работа
с теодолитом требует проводить горизонтирование алидады каждый раз при
отсчёте. Горизонтальным считается положение, когда пузырёк цилиндрического
уровня алидады или трубы расположен посередине ампулы. Однако, даже при
нахождении пузырька в центре ампулы линия нулей отсчётного устройства может
находиться под небольшим углом по отношению к линии горизонта, который
называется место нуля вертикального круга (МО).
Важной
чертой измерения вертикальных углов является необходимость учёта места нуля
вертикального круга. Для этого при создании съёмочного обоснования снимают
отсчёты по вертикальному кругу (ВК) при КЛ и КП, а при тахеометрической съёмке
– на каждой станции перед началом работы определяют место нуля.
При
измерении вертикальных углов теодолитом центр сетки нитей перевести на высоту
инструмента, ранее отмеченную на рейке. Высоту инструмента определить с помощью
повязки и рейки, приставляя её почти вплотную к окуляру. Пользователь при этом
должен вести наблюдение в объектив. Ленту передвигать по рейке, пока он не
закроет ровно ½ поля зрения. Высоту инструмента на рейке удобно отмечать тонкой
круглой резинкой.
Сначала
снять отсчёт, визировать при круге право. Затем, переведя трубу через зенит,
визировать и снять отсчёт при круге лево.
Далее
провести вычисление вертикального угла. При этом отсчёты от 0° до 90°
соответствуют измеряемому положительному вертикальному углу.
3.2.
Вычисление вертикальных углов
После
снятия отсчётов рассчитать вертикальный угол v через МО, либо по
результатам двух отсчётов, полученных при визировании на цель в двух положениях
зрительной трубы (КЛ и КП).
Расчётные
формулы для 2Т30п:
МО
= (КП + КЛ)/2;
v
= МО-КП;
ν=КЛ−МО
4.
Измерение расстояний теодолитом
4.1
Измерение расстояний
В
сетке нитей зрительной трубы теодолита имеются два дополнительных
горизонтальных дальномерных штриха, расположенных по обе стороны от центра
сетки нитей на равных расстояниях. Наличие этих штрихов позволяет производить
измерение теодолитом расстояния D от прибора до рейки.
Для
этого по рейке определить величину дальномерного интервала n в сантиметрах,
умножая полученное число на 100, затем полученное значение из сантиметров
перевести в метры (дальномерный коэффициент зрительной трубы, как правило,
равен 100) , т. е.
D
= K*n =100*n
В
случае, приведенном на рисунке 4:
· отчет
по верхнему дальномерному штриху – 1747 мм;
· отчет
по нижнему дальномерному штриху – 1856 мм.
Дальномерный
интервал n равен разности отчетов по нижнему и верхнему дальномерным штрихам.
n
= 1856-1747=109 мм = 10,9 см.
По
формуле вычисляем расстояние:
D
= 100*10,9 см=1090 см = 10,9 м
Для
измерения теодолитом расстояний при помощи нитяного дальномера относительная
ошибка обычно составляет от 1/100 до 1/300.
Рисунок
4. Определение расстояния по дальномеру
Для
удобства снятия отсчетов, верхнюю нить сетки рекомендуется наводить на ноль
рейки или на 10.
4.2
Вычисление горизонтальных проложений линий.
Вычислить
поправки за наклон линии (D) по формуле:
ΔD
= D(1 –cos v)
Где
D-
среднее значение двух измерений линии, м;
(1
–cos v)
– косинус угла наклона линии, (° ’ )
Вычислить
горизонтальное проложение линий (d ) по формуле:
d
= D – Δ D;
где
d-горизонтальное
проложение линии, м.
D-среднее
значение линии, м
ΔD
-поправка за наклон линии, м
Или
применить формулу:
d
= D cos2
v
где
v
– угол наклона линии.
Примечание: Для линий у
которых угол наклона меньше 1°– d = D. Результаты вычислений округлить до
0,01м.
5
Ведение полевых журналов.
Теодолитную
съемку начинают с построения съемочной сети. Для этого на пункте теодолитного
хода вначале измеряют горизонтальные углы с записью в журнал. При измерении
стороны в прямом направлении делают необходимые измерения и зарисовки.
Результат двойного (прямого и обратного)измерения линии заносят в журнал. Результаты
измерений заносятся в журналы аккуратно, простым карандашом. Использование
терки в журнале не допускается. Если допущена ошибка, то неверный результат
необходимо перечеркнуть, а рядом записать верный.
Формы
журналов могут быть различны.
Результаты
теодолитной съемки так же отражают в абрисах, соблюдая следующие правила:
-для
удобства записей измерений размеры объекᴛᴏʙ, выражающиеся в масштабе плана, на
абрисе могут быть не пропорциональны друг другу, однако общее очертание
объекᴛᴏʙ по возможности должно отражать подобие их взаимного положения и формы;
-архитектурные
выступы следует зарисовывать, если их размер на плане будет более 0,5 мм;
-объекты,
не выражающиеся в масштабе плана (столбы и опоры воздушных линий
электропередач и связи, выходы подземных сооружений и пр.), зарисовывают
соответствующими условными знаками;
-прямыми
линиями можно отображать только те контуры, для которых действительное
отклонение от прямолинейных в отдельных точках не превышает 0,5 мм на плане;
-на
застроенных территориях необходимо зарисовывать границы отдельных усадеб и
контуры других объекᴛᴏʙ, расположенных внутри приусадебного участка (залежи,
пруды и др.);
-на
участке съемки с массивом растительности следует выделять и показывать на
абрисе контуры молодой поросли, редколесья, вырубок, кустарников и др.;
-отображению
в абрисе подлежат также просеки, лесные дороги, тропинки, отдельно стоящие
деревья.
Все зарисовки в абрисах необходимо вести четко и аккуратно, располагая объекты
с таким расчетом, чтобы оставалось свободное место для записей результаᴛᴏʙ
измерений. В связи с этим одном листе не следует размещать более 2-3 исходных
линий, на базе которых планируется проводить съемку местности.
При
теодолитной съемке делают обмеры капитальных построек и записывают результаты в
абрисе с округлением до 0,1 м.
Задание
для отчета:
Выполнить описание
проделанной работы, сделать выводы.
Контрольные вопросы:
1.
Что называют центрированием теодолита и для какой цели оно выполняется?
2.
Что называют горизонтированием теодолита и как оно выполняется?
3.
Что такое визирование. Последовательность действий при визировании на точку?
4.
Как исключаются остаточные погрешности от невыполнения геометрических
условий теодолита при измерении горизонтальных углов?
5.
Каков порядок измерения горизонтального угла?
6.
Каков порядок вычисления горизонтального угла?
7.
Что называется местом нуля вертикального круга?
8.
Каков порядок измерения вертикального угла?
9.
Каков порядок вычисления вертикального угла?
10.
В чем заключается полевой контроль при измерении горизонтального угла
полным приемом?
11.
Каков порядок измерения расстояний теодолитом?
12.
В чем заключается контроль правильности измерения углов наклона?
13.
При каких углах наклона можно пренебречь поправкой при переходе к
горизонтальному положению?
14.
Как вычисляется горизонтальное проложение линии?
Оценка
результатов работы:
Оценка
активности, заинтересованности и работы студента с прибором.
Проверка
отчета по лабораторной работе.
Защита
студентом практической работы (устные ответы на контрольные вопросы).
Оценка
блиц-опроса.
преподаватель
_____________________________________ Федоренко О.П.
Горизонтальные углы измеряют способом приемов, способом повторений и способом круговых приемов при двух положениях колонки: круг лево (КЛ) – вертикальный круг расположен слева от наблюдателя; круг право (КП) – вертикальный круг расположен справа от наблюдателя.
Здесь мы рассмотрим только приведенные способы измерения углов. При высокоточных измерениях существуют и другие способы.
Измерение горизонтального угла при одном из положений колонки (КП или КЛ) называется полуприемом. Два полуприема составляют полный прием. Наблюдения можно начинать с любого полуприема.
Способ приемов
1. Установить теодолит в рабочее положение.
2. Пользуясь прицельным приспособлением, размещенным на зрительной трубе, навести его светлый крест на наблюдаемую точку В. Зажать (легко) зажимные винты сначала колонки, затем – зрительной трубы. Вращением кремальеры фокусирующей системы, наблюдая в трубу, добиться четкого изображения объекта.
Рис. 1. Измерение горизонтальных углов. а – способ приемов; б – способ повторений; в – способ круговых приемов
3. Наводящими винтами колонки и зрительной трубы переместить изображение наблюдаемой точки на вертикальную нить сетки нитей недалеко от центрального перекрестия (либо вывести изображение точки точно в центр сетки нитей).
4. Взять отсчет по шкале горизонтального круга (отсчет 117° 36, 5′).
5. Открепить колонку и зрительную трубу и выполнить наведение на точку С (по аналогии с наведением на т. В: пп. 2-4). Отсчет – 236° 01, 0′.
6. Перед сменой круга ослабить зажимной винт подставки и повернуть колонку в любую сторону (на 1о – 2о). Затем этот винт снова закрепить.
Ослабить зажимные винты колонки и зрительной трубы, перевести трубу через зенит и повернуть колонку на 180о. Такое положение колонки соответствует измерениям во втором полуприеме.
В теодолите Т15, например, не имеется наводящего устройства в подставке. Однако такую же функцию выполняет у него курковый зажим. Перед сменой круга необходимо нажать на курок зажима и слегка повернуть колонку. Затем снова отпустить зажим нажатием на вторую защелку.
7. Выполнить последовательно все действия по пп. 2-5 с записью отсчетов в журнал.
Вычисления в журнале заключаются в определении разностей отсчетов на правое (С) и левое (В) направления:
236°01, 0′ – 117°36, 5′ = 118°24, 5′ (КЛ);
58°43, 5′ – 300°18, 5′ = (58°43, 5′ + 360°) – 300°18, 5′ = 118°25, 0′ (КП).
Таблица 1
|
№ стан ции |
№№ го- чек |
КП КЛ |
Отсчеты по ГК |
Разность отсчетов |
Среднее значение угла |
Отсчеты по ВК |
Место нуля МО |
Значение угла наклона |
|
В |
117°36, 5′ |
+1°36, 5′ |
-0, 75′ |
+1°37, 25′ |
||||
|
КЛ |
118°24, 5′ |
|||||||
|
С |
236°01, 0′ |
– 3°20, 0′ |
-1, 0′ |
– 3°19, 0′ |
||||
|
А |
118°24, 75′ |
|||||||
|
В |
300°18, 5′ |
– 1°38, 0′ |
||||||
|
КП |
118°25, 0′ |
|||||||
|
С |
58°43, 5′ |
+3°18, 0′ |
При получении отрицательного результата к меньшему значению следует прибавить 360°.
Можно вычислить и угол β’, дополняющий угол β до 360о. Для этого из отсчета на левое (В) направление необходимо вычесть отсчет на правое (С) направление:
(117°36, 5′ + 360°) – 236°01, 0′ = 241° 35, 5′;
300°18, 5′ – 58°43, 5′ = 241°35, 0′.
Если разность в значениях горизонтального угла, полученного в полу-приемах, не будет превышать двойной точности теодолита, то вычисляют среднее значение угла из полуприемов.
Если разность будет больше допустимой, то измерение угла необходимо выполнить заново.
Измерение горизонтальных углов
Все измерения теодолитом могут выполняться при положении вертикального круга слева от окуляра зрительной трубы, такое положение называется «круг лево», и справа — «круг право». Однократное измерение угла при одном положении вертикального круга, «круг лево» или «круг право», составляет полуприём. Измерения при двух положениях вертикального круга составляют полный приём.
Измерение горизонтальных углов при выполнении лабораторной
работы производится на специальные марки, размещённые на стенах
лаборатории, имитирующие визирные цели, установленные над заданными
точками. Теодолит должен быть установлен в отведенном месте и
приведен в рабочее положение.
Теодолит приводится в положение «круг лево». Закрепляется лимб горизонтального круга. Встав лицом к измеряемому углу и вращая теодолит по ходу часовой стрелки, выполняется наведение на левое направление. При этом наведение сначала выполняется грубо вручную, не глядя в окуляр зрительной трубы, используя визирное устройство, а затем, закрутив закрепительный винт алидады и зрительной трубы, выполняется точное наведение с помощью наводящих винтов и берётся отсчёт. Перед точным наведением необходимо добиться чёткого изображения визирной цели с помощью кремальеры.
Схема измерения горизонтальных углов, образованных двумя направлениями, показана на рис. 18.
Так как от качества фокусировки сетки нитей и визирной цели значительно зависит точность измерений, то необходимо сделать контроль. Для этого, глядя в окуляр на визирную цель, глаз слегка перемещается влево и вправо от центра окуляра. Если при этом сетка нитей не меняет своего положения по отношению к визирной цели, значит, фокусировка выполнена качественно. Если же сетка перемещается относительно визирной цели, то необходимо более тщательно выполнить фокусировку сетки нитей и визирной цели. Схемы наведения на учебную марку и на
реальные визирные цели при измерении горизонтальных углов показаны на рис. 19. Особенно тщательно необходимо центрировать теодолит и визиротвать на основание вешки (лучше шпильки от мерной ленты) при коротких сторонах хода или полигона во время летней учебной практики.
Взяв и записав отсчёт на левое направление, открепляются закрепительные винты алидады и зрительной трубы. Вращая теодолит по ходу часовой стрелки, выполняется наведение на правую визирную цель, берётся отсчёт и делается запись в журнале. Полуприём закончен.
Второй полуприём выполняется, предварительно слегка сместив наводящим винтом лимб на 1-2° или 900. В положении «круг право» производятся те же действия, что и в первом полуприёме, но наведение выполняется сначала на правое направление, затем, вращая теодолит по ходу часовой стрелки,— на левое.
Рис. 19. Схема наведения на учебную марку и реальную цель
Горизонтальный угол вычисляется по формуле
= П – Л = N 2 – N1,
где – измеряемый угол; П – отсчет на правое направление; Л – отсчет на левое направление; N2 – отсчет при наведении на марку 2; N1 – отсчет при наведении на марку 1.
Записи отсчётов и вычисления выполняются в специальном журнале.
Одна из возможных форм журнала показана в табл. 12.
Разность между углами, полученными в полуприёмах для теодолита 2ТЗОП, должна быть не более 11.
Таблица 12
Журнал измерения горизонтальных углов
Дата: 07.07.2010 Погода: ясно, ветрено
Время: 9ч 10 мин Видимость: хорошая
Теодолит; 2ТЗОП № 848 Наблюдал: Иванов В. И.
| Название или
номер станции |
Назв.
или номер точки визиро- вания |
Поло-жение
кл кл |
Отсчеты по
горизонталь- иому кругу |
Измеренный
угол в полуприёме |
Значение угла
(среднее из полуприёмов) |
| о / | о / | о / | |||
|
А |
1
2 |
кл
кл |
18 08,0 (1)
123 10,0 (2) |
105 02,0 (5} | 105 01,8 (7) |
| 1
2 |
кп
кп |
202 07,5 (3)
307 09,0 (4) |
105 01,5 (6) |
Примечание: Цифры в скобках указывают на последовательность записи.
Затем вычисляется среднее из измеренных углов в полуприёмах.
1 Для повышения точности значений углов они могут быть измерены не одним приёмом, а несколькими. Зависимость между точностью значений углов и количеством приёмов выражается формулой (10)
m = m / n, (10)
где m — средняя квадратическая ошибка измеренного угла; m – средняя квадратическая оишбка угла, измеренного одним приемом (паспортное значение); n — количество приемов.
