Работа с теодолитом – тема настоящей инструкции. Ниже поэтапно приведена методика измерения теодолитом, аккуратное выполнение пунктов которой обеспечит получение точных результатов. Настоящая инструкция предполагает, что пользователь обладает начальными знаниями о том, как работать с теодолитом, знаком с основными узлами и принципом работы прибора.
Установка теодолита в рабочее положение
Измерение горизонтальных углов теодолитом предполагает установку прибора в вершине определяемого угла. Для этого сначала ставят штатив так, чтобы центр площадки для установки штатива был примерно над точкой, а плоскость площадки – горизонтальна. Только после этого теодолит закрепляют на штативе, центрируют и горизонтируют 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, производим окончательное центрирование теодолита, передвигаем оптический теодолит, ослабив становой винт.
Горизонтирование теодолита – это последовательное горизонтирование плоскости лимба горизонтального угломерного круга (ГУК) и приведение вертикальной оси вращения в отвесное положение. Процесс горизонтирования контролируется по цилиндрическому уровню алидады ГУК и производится посредством подъёмных винтов теодолита. Поворачивая алидаду, направляют ось уровня по двум подъёмным винтам и перемещают 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.
Горизонтирование теодолита
Для получения достоверного результата работа с теодолитом требует соблюдения двух геометрических условий:
- ось вращения прибора находится в вертикальном положении;
- ось цилиндрического уровня – в горизонтальном положении.
Измерение горизонтального угла теодолитом
Визирование
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.
Наведение центра нитей на точку
Для визирования теодолита на точку необходимо:
- Закрепить лимб.
- Открепить алидаду для того, чтобы по грубому визиру, расположенному наверху зрительной трубы, установить прибор примерно на искомую точку.
- Закрепить алидаду.
- Для наблюдения установить зрительную трубу так, чтобы сетка нитей имела резкое изображение. Эта операция называется установкой по глазу и производится вращением окулярного колена.
- Установить зрительную трубу так, чтобы точка визирования была видна наилучшим образом. Эта операция называется установкой по предмету и производится вращением кремальеры.
- 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).
Измерение горизонтального угла β
Измерение горизонтального угла теодолитом предполагает установку прибора в вершине измеряемого горизонтального угла (т.н. станция), а рейки на станциях n+1 и n–1.
Перекрестие сетки нитей совмещают с самой нижней видимой точкой рейки так, чтобы вертикальная нить совпадала с осью рейки.
Затем выполняют следующую последовательность действий (первый полуприём):
- наводят центр сетки нитей на вершину заднего (правого) угла (n – 1) и снимают отсчёт по лимбу горизонтального круга – отсчёт а1;
- наводят на вершину переднего (левого) угла (n + 1) снимают отсчет а2;
- определяют значение угла при круге лево βкл=а1-а2.
Измерение горизонтального угла на станции n:
β – горизонтальный угол
До начала второго полуприёма (КП) разблокируют зрительную трубу и переводят через положение зенита. Затем разблокируют алидаду и поворачивают прибор на 180° , проводят измерения при КП. При втором полуприёме (КП) визирование и измерения производят аналогично, различия в значениях угла в двух полуприёмах (С) не должно превышать двойной точности прибора (t): С < 2t.
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
а2 – отсчёт на вершину переднего угла
Вычисление горизонтальных углов
При выполнении условия расхождения в значениях угла, полученных за два полуприёма, средний горизонтальный угол рассчитывают по формуле: βср = (βКЛ + βКП) /2.
Лимб горизонтального угломерного круга оцифрован всегда от нуля до 360? через 1?, слева направо.
Отсчёт по горизонтальному кругу берут следующим образом:
- считывают по шкале алидады количество градусов отсчётного штриха (по рисунку – 125°);
- считывают минуты слева направо от нуля, учитывая, что цена деления на шкале ГУ – 5´ (по рисунку – 07´).
Отсчётный микроскоп теодолита RGK TO-15:
отсчёт по ГУК – “125°07´”
отсчёт по ВУК – “-0°35´”
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 (М0). Важной чертой измерения вертикальных углов является необходимость учёта места нуля вертикального круга. Для этого при создании съёмочного обоснования снимают отсчёты по вертикальному угломерному кругу (ВУК) 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 переводят на высоту инструмента, ранее отмеченную на рейке. Высоту инструмента определяют с помощью листа белой бумаги и рейки, приставляя её почти вплотную к окуляру. Пользователь при этом должен вести наблюдение в объектив. Лист передвигают по рейке, пока он не закроет ровно ½ поля зрения. Высоту инструмента на рейке удобно отмечать тонкой круглой резинкой.
Сначала снимают отсчёт, визируя при круге лево. Затем, переведя трубу через зенит, визируют и снимают отсчёт при круге права.
Существует несколько способов оцифровки лимба вертикального угломерного круга (ВУК). У теодолита RGK TO-15 (TO-05) оцифровка секторная, при которой ВУК разбит на 4 сектора по 90°, из которых два сектора имеют положительную оцифровку, а два других – отрицательную. Для взятия отсчёта:
- считывают количество градусов отсчётного штриха (по рисунку – “-0°”);
- считывают минуты – если вверху стоит “-0” – по отрицательной шкале от нуля до отсчётного штриха, если вверху стоит “+0” – по положительной шкале от нуля до отсчётного штриха (по рисунку – “-35?”).
Далее проводят вычисление вертикального угла. При этом отсчёты от 0° до 90° соответствуют измеряемому положительному вертикальному углу.
Вычисление вертикальных углов
После снятия отсчётов рассчитывают вертикальный угол через М0, либо по результатам двух отсчётов, полученных при визировании на цель в двух положениях зрительной трубы (КЛ и КП).
Расчётные формулы для секторной оцифровке лимба вертикального круга от нуля в обе стороны – по ходу и против хода часовой стрелки (RGK TO-05 и TO-15):
М0 = (КП + КЛ)/2; v = МО-КП; ν=КЛ−М0
При расчёте по этим формулам не обязательно добавлять 360°.
Измерение расстояний теодолитом
В этом разделе рассмотрим, как работать с теодолитом для измерения 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 определяют величину дальномерного интервала n в сантиметрах, умножая полученное число на 100, затем полученное значение из сантиметров переводят в метры (дальномерный коэффициент зрительной трубы, как правило, равен 100) , т. е.
D = K*n =100*n
В случае, приведенном на рисунке:
- 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.
Измерение теодолитом расстояния по дальномерным штрихам
Рис. 5.11. Устройство оптического центрира
Установка зрительной трубы и отсчетной системы для наблюдений заключается в установке четкого (по глазу) изображения сетки нитей вращением окулярного колена зрительной трубы и четкого изображения шкал ГК и ВК вращением окулярного колена зрительной трубки отсчетной системы.
Многие теодолиты снабжены оптическими центрирами (рис. 5.11). Установка теодолита в рабочее положение (центрирование и горизонтирование) с помощью оптического центрира выполняется приближениями.
Найти в поле зрения оптического центрира точку, над которой производится центрирование, и закрепить в грунте или на твердой поверхности ножки штатива, следя за тем, чтобы изображение точки находилось как можно ближе к центру поля зрения центрира.
Выполнить установку пузырька цилиндрического уровня с помощью ножек
штатива, а затем – с помощью подъемных винтов подставки, как это выполняется при использовании отвеса.
При нарушении условия центрирования необходимо ослабить становой винт и переместить теодолит на головке штатива до совмещения центра поля зрения оптического центрира с вершиной измеряемого угла. Повторить действия по центрированию и горизонтированию по ножкам штатива и подъемным винтам подставки до достижения желаемого результата.
Горизонтирование может считаться удовлетворительным, если при любом положении колонки теодолита пузырек цилиндрического уровня при горизонтальном круге будет отклоняться от своего среднего положения не более чем на 2 деления ампулы.
Горизонтальные углы измеряют способом приемов, способом повторений и способом круговых приемов (рис. 5.12) 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.
115
45.1.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. 5.12. 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 (см. табл. 5.2, отсчет
117º 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 – 236º 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:
236º01,0′ – 117º36,5′ = 118º24,5′ (КЛ); 58º43,5′ – 300º18,5′ = (58º43,5′ + 360º) – 300º18,5′ = 118º25,0′ (КП).
Таблица 5.2
116
|
№ |
№№ |
КП |
Отсчеты по |
Разность |
Среднее |
Отсчеты |
Место |
Значение |
|
стан- |
КЛ |
ГК |
отсчетов |
значение |
по ВК |
нуля |
угла |
|
|
то- |
||||||||
|
ции |
чек |
угла |
МО |
наклона |
||||
|
В |
117º36,5′ |
+1º36,5′ |
-0,75′ |
+1º37,25′ |
||||
|
С |
КЛ |
236º01,0′ |
118º24,5′ |
– 3º20,0′ |
-1,0′ |
– 3º19,0′ |
||
|
А |
118º24,75′ |
|||||||
|
В |
300º18,5′ |
– 1º38,0′ |
||||||
|
КП |
118º25,0′ |
|||||||
|
С |
58º43,5′ |
+3º18,0′ |
||||||
При получении отрицательного результата к меньшему значению следует прибавить 360º.
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:
(117º36,5′ + 360º) – 236º01,0′ = 241º 35,5′; 300º18,5′ – 58º43,5′ = 241º35,0′.
Если разность в значениях горизонтального угла, полученного в полуприемах, не будет превышать двойной точности теодолита, то вычисляют среднее значение угла из полуприемов.
Если разность будет больше допустимой, то измерение угла необходимо выполнить заново.
45.2. Способ повторений
Принцип измерения углов способом повторений (рис. 5.12 б) заключается в многократном (n раз) откладывании угла на шкале горизонтального круга, т.е. производится n раз суммирование горизонтального угла. Затем полученную сумму делят на число n, что дает значение искомого угла. Действия по измерению угла выполняются по следующей схеме (теодолит установлен в рабочее положение).
1.Выполнить визирование на т. В и записать полученный на нее отсчет в журнал (табл. 5.3, отсчет 33º16,0′).
2.Открепить колонку и зрительную трубу и выполнить наведение на
т.С. Взять контрольный отсчет на т. С.
3.Ослабить зажимной винт подставки и выполнить наведение на т. В, пользуясь наводящим устройством подставки. В результате этого отсчет на т. С переведется на т. В, поскольку алидада горизонтального круга и сам горизонтальный круг остаются неподвижными друг относительно друга.
Алидада – отсчетное приспособление горизонтального и вертикального кругов. Ось вращения алидады должна совпадать с осью вращения соответственного круга. В системе вертикального круга алидада всегда остается неподвижной, а вращается относительно нее вертикальный круг, жестко связанный со зрительной трубой. В системе горизонтального круга подвижными являются и горизонтальный круг и его алидада.
117
В теодолите Т15, например, после выполнения п. 2 необходимо взвести курок куркового зажима и затем выполнить наведение на т. В, пользуясь теми же наводящими устройствами.
4. Открепить колонку и зрительную трубу и выполнить действия по пп. 1, 2 и 3 n раз (в примере табл. 5.3 – n = 3) и записать последний отсчет на т. С
(200º56,5′).
5. Поменять круг и выполнить все действия по пп. 1 – 4.
|
Таблица 5.3 |
|||||
|
№ |
№№ |
КП |
Число |
Значение угла |
Среднее значение |
|
стан- |
точек |
КЛ |
повто- |
Отсчеты по ГК в полуприеме |
угла |
|
ции |
В |
рений |
33º16,0′ |
||
|
КЛ |
3 |
55º53’30” |
|||
|
А |
С |
200º56,5′ |
55º53’45” |
||
|
В |
214º49,5′ |
||||
|
КП |
3 |
55º54’00” |
|||
|
С |
22º31,5′ |
Обработка журнала заключается в следующем:
– вычислить разности отсчетов в полуприемах и разделить их на число повторений n:
(200º56,5′ – 33º16,0′) : 3 = 55º53’30”; (22º31,5′ + 360º – 214º49,5′) : 3 = 55º54’00”.
При переходе через 0º (360º) N раз к последнему отсчету в точке С следует прибавить N360º. В примере N = 1;
– вычислить среднее значение угла:
(55º53’30 – 55º5400 ) : 2 = 55º53’45”.
45.3. Способ круговых приемов
Этот способ (рис. 5.12 в) используется при измерении углов между несколькими направлениями. Часто такие измерения приходится выполнять при сгущении геодезических и маркшейдерских сетей методом триангуляции. Методика измерений следующая (теодолит установлен в рабочее положение).
1.Устанавливают примерно нулевые индексы лимба и алидады горизонтального круга. Алидаду закрепляют. При свободном лимбе трубу наводят на первую точку, например, при КЛ, и берут на нее отсчет (0о01’15,6″) – табл. 5.4.
2.Алидаду освобождают (лимб при этом остается неподвижным), зрительную трубу наводят по часовой стрелке поочередно на точки 2, 3, 4, 5
иберут на них отсчеты (66о36’24,3″ и т д.).
3.Заканчивают наблюдение в первом полуприеме наведением на первую точку с регистрацией контрольного отсчета на нее (0о01’15,0″).
118
<!–[if !mso]>
v:* {behavior:url(#default#VML);}
o:* {behavior:url(#default#VML);}
w:* {behavior:url(#default#VML);}
.shape {behavior:url(#default#VML);}
<!–[if gte mso 9]> Normal 0 false false false RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4 <!–[if gte mso 9]> <!–[if gte mso 10]>
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Обычная таблица”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-qformat:yes;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
font-family:”Times New Roman”,”serif”;}
<!–[if gte mso 9]> <!–[if gte mso 9]>
В практике топогеодезических работ применяются два способа измерения горизонтальных углов: способ измерения отдельного угла и способ круговых приемов.
Способ измерения отдельного угла применяют при измерении угла между двумя направлениями.
Отдельный горизонтальный угол измеряют двумя полуприемами, составляющими в совокупности один полный прием.
Первый полуприем. Ослабив зажимные винты колонки и зрительной трубы, при круге «право» наводят, используя оптический визир, зрительную трубу в левый предмет (для теодолита ТТ-3 предварительно закрепляют зажимной винт горизонтального круга). Закрепляют зажимной винт колонки и зрительной трубы. Наводящими винтами трубы и колонки точно совмещают перекрестие сетки с наблюдаемым предметом, снимают отсчет по шкале горизонтального круга (ГК) и записывают в журнал измерения углов (схема 3.1). В рассматриваемом примере отсчет по ГК 25°26,3/. Ослабив зажимные винты колонки и зрительной трубы, наводят зрительную трубу на правый предмет, снимают и записывают в журнал отсчет по ГК (103о56,6′). Вычисляют величину горизонтального угла в первом полуприеме, для чего из отсчета полученного при наведении зрительной трубы в правый предмет вычитают отсчет по левому предмету. В нашем примере разность отсчетов 103°56,6’—25°26,3′ = 78°30,3′ и есть величина горизонтального угла между направлениями на точки 1 и 3, измеренного в точке 2 в первом полуприеме.
Второй полуприем. Переводят зрительную трубу через зенит, устанавливают ее в положение КЛ, наведя в правый предмет, снимают отсчет по горизонтальному кругу и записывают в журнал (283°56,4/). Наводят зрительную трубу в левый предмет, снимают и записывают отсчет по горизонтальному кругу (205°25,9г). Вычисляют значение горизонтального угла по результатам наблюдений во втором полуприеме, для чего из отсчета на правый предмет вычитают отсчет на левый: 283°56,4/—205°25,9/ = = 78°30,5/. Если отсчет по правому предмету будет меньше, чем по левому, то при вычислении угла предварительно к отсчету по правому предмету прибавляют 360°.
Допустимое расхождение в значениях горизонтального угла в двух полуприемах не должно превышать 0,5′ для Т10В и Г — для ТТ-3. В случае выполнения этого условия за окончательное значение измеренного угла принимают среднее арифметическое из значений, полученных в полуприемах. В рассматриваемом примере среднее значение составит 78°30,4′.
Способ круговых приемов применяется, когда с одной точки необходимо измерить углы между несколькими (тремя и более) направлениями, т. е. измерить не один, а несколько углов. Пусть требуется измерить углы при точке 6 между направлениями 1, 2, 3, 4 и 5. Очевидно, что углы между двумя направлениями, например, 1 и 2, 2 и 3 и т. д., могут быть легко вычислены, если будут известны отсчеты по каждому из этих направлений.
Первый полуприем. Ослабив зажимной винт колонки и зрительной трубы, при круге «право» наводят зрительную трубу на одну из наблюдаемых точек. Это направление принимают за начальное (например, направление на точку 1). Закрепляют колонку и зрительную трубу и наводящими винтами наводят перекрестие сетки зрительной трубы на предмет (точку 1). Рукояткой автономного вращения горизонтального круга устанавливают по горизонтальному кругу отсчет, близкий к 0° (для теодолита ТТ-3 отсчет, близкий к 0°, устанавливают до наведения зрительной трубы на начальное направление). Наводящим винтом колонки уточняют наведение на предмет, снимают отсчет по горизонтальному кругу и записывают в журнал. Ослабляют зажимной винт колонки и трубы и, вращая колонку по ходу часовой стрелки, последовательно наводят трубу теодолита в точки 2, 3, 4, 5 и снова на точку 1. noBTqpHoe наведение трубы на начальное направление называется замыканием горизонта. При каждом наведении на точку снимают отсчет по горизонтальному кругу и записывают в журнал измерения углов. Расхождение между отсчетами по первой точке (начальному направлению) не должно превышать 0,5′ для Т10В и V для ТТ-3.
Второй полуприем. Ослабив зажимные винты колонки и зрительной трубы, переводят трубу через зенит, при круге «лево» наводят ее в точку 1, снимают и записывают отсчет по горизонтальному кругу. Ослабляют зажимные винты колонки и трубы и последовательно наводят трубу в точки 5, 4, 3, 2, 1, вращая колонку против хода часовой стрелки. Снимают отсчеты по горизонтальному кругу при наведении трубы в каждую из наблюдаемых точек и записывают их в полевой журнал .
Усредняют отсчеты, полученные по начальному направлению до и после замыкания горизонта в первом и во втором полуприемах, и записывают полученные значения в верхней части граф 4 и 5 над отсчетами по начальному направлению (0°07,6/ и 180о07,3′). Принимают отсчет на начальную точку равным 0°00,0/. Чтобы получить отсчеты направлений на все другие точки, из каждого отсчета, записанного в графе 4, вычитают величину О^.б7 при обработке КП и ^(Ш.З’ при обработке КЛ. В результате получают приведенные направления из полуприемов, которые следует записать в графу 6. Таким образом, в этой графе для каждой точки будут записаны два близких по значению отсчета направления, средние значения которых записывают в графу 7.
На этом обработку измерений заканчивают. Значения, записанные в графе 7, представляют собой величины углов между направлением на какую-либо из точек 2—5 и направлением на точку 1. Так, например, 183°19,4′ (графа 7) означает угол между направлениями на точку 4 и точку 1. Если же для конкретной практической задачи нужен угол, например, между направлениями на точки 4 и 5, то его можно вычислить: 265°36,2’—183°19,4′ = = 82°16,8/; угол между направлениями на точки 2 и 4 будет: 183°19,4’—46°07,8/=137°11,6′.
Углом наклона называется острый угол в вертикальной плоскости, отсчитанный от плоскости горизонта в данной точке до направления на предмет. Угол наклона может быть положительным или отрицательным.
Углы наклона измеряют одним полуприемом при одном положении круга (КП или КЛ), при этом ослабляют зажимные винты колонки и зрительной трубы, наводят зрительную трубу на предмет и закрепляют зажимные винты. Наводящими винтами колонки и зрительной трубы точно совмещают среднюю горизонтальную нить сетки с изображением предмета. Наблюдая в призму-лупу уровня вертикального круга, наводящим винтом уровня вертикального круга совмещают концы пузырька уровня, снимают и записывают отсчет по вертикальному кругу (ВК).
для теодолита Т10В е = КП или е=180°—КЛ;
для теодолита ТТ-3 е = 360°—КП или е = КЛ—180°.
Если при измерении угла наклона теодолитом Т10В отсчет КП окажется больше 180° (наблюдаемый предмет находится ниже плоскости горизонта), то угол наклона получают вычитанием 360° из снятого отсчета. Например, если КП = 340°20′, то е = 340°20/— —360° =—19°40/, т. е. угол наклона в этом случае будет иметь отрицательное значение.
Углы наклона для приведения длин линий к горизонту достаточно измерять с точностью до 10′.
Скачать с Depositfiles
3. ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ И ДЛИН ТЕОДОЛИТОМ
Цель работы — закрепление знаний по устройству теодолита, назначению элементов его конструкции и овладение методикой измерения горизонтальных и вертикальных углов, а также длин линий при помощи теодолита.
3.1. Измерение горизонтальных углов способом приемов
При измерении горизонтального угла способом приемов принята следующая методика:
1) В вершине измеряемого угла устанавливают и центрируют теодолит (точность центрирования 
3 мм). На концах сторон измеряемого угла устанавливают вехи (рис. 4), обязательно строго в створе наблюдаемых сторон, т.е. на линиях, соединяющих наблюдаемые точки с вершиной измеряемого угла,
2) Для удобства последующих вычислений вращением верхней части теодолита устанавливают отсчет, близкий к 0°. Для фиксации этого отсчета плавно нажимают на горизонтальный рычаг повторительного устройства (защелки) до щелчка фиксатора. Лимб скреплен с алидадой.
Рис. 4
3) Трубу наводят на веху, установленную в точке. А (см. рис. 4). После грубой наводки горизонтальный круг закрепляют винтом 1, а точное совмещение вертикальной нити сетки с нижней частью вехи выполняют наводящим винтом 2.
Разъединяют лимб с алидадой легким нажатием пальца на фиксатор в горизонтальном направлении. После этого лимб остается неподвижным при движении алидады. Однако при разъединении лимба с алидадой возможно смещение сетки нитей трубы наблюдаемого предмета, которое необходимо устранить вращением наводящего винта 2. Производят отсчет по горизонтальному кругу 
и записывают его в журнал (табл. 1).
4) Открепив алидаду, визируют на веху, установленную в конечной точке В, после чего алидаду закрепляют и более точную наводку выполняют наводящим винтом алидады.
5) По лимбу горизонтального круга берут отсчет 
и записывают его в журнал. На этом заканчивается первый полуприем измерения горизонтального угла.
6) Значение измеряемого горизонтального угла из первого полуприема 
определяется как разность отсчетов и 
. В примере, приведенном в табл. 1,
— = 69° 27′ — 0° 01 
= 69° 26′
7) Для повышения точности измерения угла выполняют второй полуприем. Для этого трубу переводят через зенит. Открепив алидаду, визируют на веху в точке А, после чего производят отсчет 
по лимбу и записывают его в журнал.
Открепив алидаду, визируют на веху в точке В, берут отсчет по лимбу горизонтального круга и также записывают в журнал. На этом заканчивается второй полуприем измерения угла. Значение угла 
из второго полуприема определяется как разность отсчетов 
и . Для примера из табл. 1 это значение
— = 249° 28′ — 180° 01 = 69° 27′.
Два полуприема составляют один прием.
9) Если расхождение между значениями и угла из двух полуприемов не превышает 1′, то вычисляют окончательное значение угла β, измеренного одним приёмом:
В противном случае проверяют правильность установки теодолита и повторяют измерение угла.
10) Для контроля правильности измерений рекомендуется измерить угол 
дополняющий угол 
до 360°. Последний измеряют, как правило, одним полуприемом, т.е. выполняют действия, аналогичные тем, которые описаны в п. 2-6. Отличие состоит лишь в том, что при измерении дополняющего угла точка В становится начальной, а точка А — конечной.
Контролем точности измерений служит величина 
, называемая незамыканием по горизонту:
Точность измерений считается удовлетворительной, если | | 
.
В табл. 1 приведен образец записи результатов измерения угла способом приемов в типовом журнале измерения углов.
3.2. Измерение вертикальных углов
Вертикальным углом, или углом наклона линии, называется угол, заключенный между линией визирования и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Сущность измерения вертикального угла заключается в последовательном визировании на выбранную точку при двух положениях вертикального круга (КЛ или КП) и взятии отсчетов по лимбу вертикального круга при каждом визировании.
При измерении угла наклона стороны теодолитного хода необходимо, чтобы линия визирования была параллельна линии, соединяющей вершины данной стороны. Для этого устанавливают теодолит над одной из вершин стороны, измеряют высоту инструмента, устанавливают на другой вершине стороны веху и откладывают на ней высоту инструмента, закрепив ее какой-либо меткой, например, яркой ленточкой. В дальнейшем визируют уже на эту метку.
Для измерения вертикальных углов принята следующая методика:
1) При необходимости вращением подъемных винтов подставки теодолита уточняют положение круга.
2) При «круге лево» зрительную трубу приближенно наводят на наблюдаемую точку, закрепляют трубу и производят точное совмещение горизонтальной нити сетки с наблюдаемой точкой при помощи заводящего винта трубы.
-
Берут отсчет КЛ по лимбу вертикального круга и записывают его в журнал (см. табл. 1).
-
Открепив трубу, переводят ее через зенит и при «круге право» приближенно наводят ее на наблюдаемую точку, после чего трубу закрепляют.
-
При необходимости подъемными винтами вновь уточняют положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга.
-
Наводящим винтом трубы точно совмещают горизонтальную нить сетки с наблюдаемой точкой, берут отсчет КП по лимбу вертикального круга и записывают его в журнал (см. табл. 1).
-
Определяют значение угла наклона
и место нуля МО по следующим формулам:
;
;
;
.
При вычислении углов наклона по этим формулам к величинам КЛ, КП и МО, меньшим 90°, необходимо прибавить 360°.
В табл. 1 приведен образец записи результатов измерения вертикальных углов в типовом журнале.
3.3. Измерение расстояний теодолитом
Измерение расстояний выполняется при помощи нитяного дальномера теодолита и нивелирной рейки.
Нитяной дальномер представлен в виде коротких горизонтальных штрихов, нанесенных на сетке нитей на равных расстояниях по обе стороны от средней горизонтальной нити сетки (рис. 5).
Для измерения расстояний теодолитом принята следующая методика:
1) На одной из вершин измеряемой стороны устанавливают и центрируют теодолит, измеряют высоту инструмента, а на другой вершине устанавливают нивелирную рейку.
Рис. 5
Зрительную трубу наводят на нивелирную рейку, совмещая горизонтальную нить сетки с отсчетом, равным высоте инструмента.
3) По верхнему и нижнему дальномерным штрихам сетки берут отсчеты 
и 
нивелирной рейке.
4) Горизонтальное расстояние до точки установки рейки определяют по формуле:
,
),
где K — коэффициент дальномера, K = 100; 
— угол наклона визирного луча;
— приближенное значение наклонной длины измеряемой стороны.
Для примера определения L возьмем значения отсчетов и (см. рис. 5).
= 0966 мм; = 1164 мм;
L = 100 (1164 — 966) = 19800 мм = 19, 8 м.
Чтобы несколько упростить вычисление длины L , часто используют такой прием: наводят верхний дальномерный штрих на ближайшее к нему целое дециметровое деление. Тогда для примера, изображенного на рис. 5, были бы взяты другие отсчеты и :
=1000 мм; =1198 мм;
L = 100 (1198 — 1000) = 19800 мм = 19, 8 м.
В среднем точность измерения расстояний с помощью нитяного дальномера теодолита и нивелирной рейки составляет 1:300 измеряемой длины.
Скачать с Depositfiles
