В зависимости от точности измерения горизонтальных углов теодолиты могут быть разделены на три типа.

1. Высокоточные Т05 и Т1, предназначенные для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 1-го и 2-го классов.

2. Точные Т2 — для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 3-го и 4-го классов; Т5 — для измерения углов в триангуляционных сетях и полигонометрии 1-го и 2-го разрядов.

3. Технические Т15, ТЗО и Т60 — для измерения углов в теодолитных и тахеометрических ходах и съемочных сетях, а также для выполнения разбивочных работ на местности.

В условных обозначениях теодолитов цифра означает среднюю квадратическую погрешность измерения горизонтального угла одним приемом в секундах; для теодолита Т5 тв =5″, для ТЗО тв = 30″ и т. д.

По виду отсчетных устройств различают верньерные и оптические теодолиты. Отсчетные устройства в виде верньеров использовались в теодолитах с металлическими кругами (ТТ-50, Т-5 и др.). Теодолиты со стеклянными угломерными кругами и оптическими отсчетными устройствами называются оптическими; в них с помощью оптической системы изображения горизонтального и вертикального кругов передаются в поле зрения специального микроскопа.

В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются только оптические теодолиты. Выпуск теодолитов с металлическими кругами и верньерами прекращен. В последние годы взамен теодолитов серии Т налажен выпуск более совершенных теодолитов унифицированных серий 2Т, ЗТ и 4Т (например: 2Т2, ЗТ2, 2Т5, ЗТ5, 2Т15, 4Т15, 2Т30, 4Т30 и др.).

По конструкции системы вертикальных осей горизонтального круга.

По конструкции системы вертикальных осей горизонтального круга теодолиты подразделяются на неповторительные и повторительные.

У неповторительных теодолитов лимбы имеют только закрепительные винты либо приспособления для поворота и закрепления его в различных положениях. Повторительные теодолиты имеют специальную повторительную систему осей лимба и алидады, позволяющую лимбу совместно с алидадой вращаться вокруг своей оси. Такой теодолит позволяет поочередным вращением алидады несколько раз откладывать (повторять) на лимбе величину измеряемого горизонтального угла, что повышает точность измерений.

По назначению

По назначению различают следующие типы теодолитов.

1. Геодезические (собственно теодолиты) — предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

2. Тахеометры — предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов и определения расстояний с помощью нитяного дальномера или оптическими дальномерными насадками, что позволяет выполнять с их помощью тахеометрическую съемку. Все технические теодолиты (Т15, ТЗО и др.) являются тахеометрами.

3. Теодолиты специального назначения: астрономические теодолиты (АУ2″/10″, АУ2″/2″) — предназначены для определения широты, долготы и азимутов на основе астрономических наблюдений; маркшейдерские теодолиты (Т15М, ТЗОМ, 2Т30М) для измерений в подземных горных выработках; специализированные теодолиты — гиротеодолиты, фототеодолиты, лазерные теодолиты, кодовые теодолиты и др.

Бонитировка почв.

Бонитировка почв (от лат.Bonitas — добротность) — это относительная оценка почв по их производительности. При бонитировке ценность почв выражается в баллах, которые характеризуют добротность одной почвы относительно другой по ее свойствам и плодородию.

В основу качественной оценки почв положены те ее свойства, которые наиболее устойчивы и важны для роста и развития сельскохозяйственных культур и находятся в тесной связи с их урожайностью. Такие свойства почв получили название диагностических признаков. И по ним составляется бонитировочная шкала.

В различных почвенно-климатических зонах диагностические признаки могут быть неодинаковыми. Наиболее часто используются следующие признаки: мощность гумусового горизонта и пахотного слоя, содержание гумуса и его запас, содержание валовых и подвижных запасов фосфора и калия, механический состав, рН солевой вытяжки, гидролитическая кислотность, емкость поглощенных катионов, степень насыщенности основаниями и др.

Для удобства планирования почвы делят по качеству на классы с интервалом в 10 баллов. К первому классу относят почвы с оценкой 90 — 100 баллов, ко второму — 80 — 90 баллов, к третьему — 70 — 80 баллов и т. д.

Влияние рельефа и метеорологических условий учитывается в виде поправочных коэффициентов. Например, поправочный коэффициент для равнинного рельефа принят за 1,0, в зависимости от степени пересеченности этот коэффициент понижается. Поправку на метеорологические условия вводят с учетом гидротермического коэффициента (ГТК).

Таким образом, общий балл оценки землепользования хозяйства слагается из средневзвешенного балла почвенного покрова, скорректированного коэффициентами, учитывающими влияние рельефа, местного климата и других условий.

Читайте также:

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

34. Классификация тедолитов. Поверки теодолитов.

Классификация теодолитов.

Согдасно ГОСТ 10529-86, теодолиты изготавливаются типов Т1, Т2, Т5, Т15, Т30 и Т60.

Цифры в шифре обозначают среднюю квадратическую погрешность измерения горизонтальных углов одним приемом в секундах.

Теодолиты классифицируют по точности, материалам изготовления кругов, конструктивным особенностям, назначению.

По точности теодолиты делятся на три группы: высокоточные – Т1; точные – Т2, Т5; технические – Т15, Т30, Т60.

По материалам изготовления кругов теодолиты бывают с металлическими и стеклянными (из оптического стекла) угломерными кругами. Теодолиты со стеклянными кругами называются оптическими.

Все современные теодолиты являются оптческими.

По конструкции теодолиты делятся на простые и повторительные.

У простого теодолита лимб горизонтального круга или не имеет своей оси вращения, или имеет приспособления для поворота и закрепления его в различных положениях.

У повторительного теодолита лимб горизонтального круга имеет свою ось вращения, а также закрепительный и наводящий винты.

По назначению выделяют теодолиты маркшейдерские Т15М, Т30М.

В обозначении теодолита, имеющего прямое изображение, добавляется буква П, а имеющего компенсатор буква К.

Отчетные устройства. Вкачества отчетных устройств используются в теодолитах шкаловые и штриховые микроскопы. Труба отчетного микроскопа расположена рядом с окуляром зрительной трубы. Вращением диоптрийного кольца окуляра микроскоп устанавливают по глазу: в поле зрения должны быть чётко видны отчетный индекс или шкала и штрихи лимбов. Названия кругов обозначены буквами: г – горизонтальный, в – вертикальный. Для отчитывания в теодолите Т30 используется штриховой микроскоп, а в остальных приборах – шкаловой.

Цена деления лимбов теодолита Т30 – 10’. Отчеты берутся по щтриху – индексу с точностью до десятых долей « на глаз» наименьшего деления лимбов, т.е. с точностью 1’.

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА

Перед началом измерений теодолит необходимо тщательно осмотреть и проверить, так как даже серийно выпускаемые приборы имеют свои индивидуальные особенности. В первую очередь производят проверку и регулировку его механических деталей, обращая внимание на состояние иработу всех винтов прибора: подъемных, зажимных и наводящих винтов лимба и алидады, наводящего винта уровня вертикального круга, исправительных (юстировочных) винтов уровней, колонок, сетки нитей и т. п. Вращение лимба и алидады должно быть плавным, без заеданий и колебаний. Горизонтальный и вертикальный угломерные круги не должны иметь механических повреждений; изображения делений шкал и сетки нитей должны быть четкими. Зрительная труба должна быть уравновешенной и иметь свободное вращение.

Присутствие пыли и грязи на оптических деталях прибора не допускается. После внешнего осмотра теодолита выполняют его поверки и юстировки.

В соответствии с принципом измерения горизонтального угла конструкция теодолита должна удовлетворять следующим основным геометрическим условиям (см. рис. 79):

1. Ось цилиндрического уровня U1U1 должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита ZZ.

2. Визирная ось зрительной трубы VV должна быть перпендикулярна к горизонтальной оситеодолита (оси вращения трубы) НН.

3. Горизонтальная ось теодолита НН должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита ZZ.

Дополнительные геометрические условия вытекают из теории измерения вертикальных углов.

Действия, имеющие целью установить соблюдение предъявляемых к конструкции прибора геометрических условий, называются поверками. Для обеспечения выполнения нарушенныхусловий производят юстировку (регулировку) прибора.

Рассмотрим основные поверки и юстировки технических теодолитов

1.Ось цилиндрического уровня (касательная к внутренней поверхности ампулы в нульпункте) должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита. Для поверки этого условия устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и, вращая их, приводят пузырек на середину. Затем поворачивают цилиндрический уровень на 180 и, если пузырек отклонился более чем на одно деление, с помощью исправительных винтов смещают пузырек к центру на половину отклонения. Затем, поворачивая прибор на 90 и вращая третий незадействованный винт, окончательно горизонтируют прибор. Все остальные поверки выполняються после первой.

2.Визирная ось трубы (ось, проходящая через оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей) должна быть перпендикулярна оси вращения трубы. Эта поверка сводится к определению коллимационной погрешности — горизонтального угла между фактическим положением визирной оси и требуемым. Для выполнения поверки наводят визирную ось трубы на удаленную, четко видимую на горизонте точку и снимают отсчеты по горизонтальному кругу при КП и КЛ. Отсчеты должны отличаться на 180 00′, в противном случае имеет место коллимационная погрешность.

Если коллимационная погрешность, определяемая по формуле С=(КЛ — КП)/2, превышает 2t, где t — точность отсчетного устройства, выполняют юстировку: вычисляют средний отсчет и устанавливают его на горизонтальном круге. В этом случае наблюдаемая точка не будет совпадать с перекрестием сетки нитей. Предварительно ослабив один вертикальный исправительный винт, двумя горизонтальными совмещают перекрестие сетки с наблюдаемой точкой. Результаты измерений и вычислений записывают в журнале определения коллимационной погрешности.

31.Классификация современных теодолитов.

В настоящее время отечественными заводами в соответствии с действующим ГОСТ 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 – 86 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 компенсатором при вертикальном круге должен обозначаться дополнительно буквой «К», например обозначается Т5К.

Технические и эксплуатационные характеристики теодолитов постоянно улучшаются. Шифр обновленных моделей начинается с цифры, указывающей на соответствующее поколение теодолитов: 2Т2, 2Т5К, 3Т5КП, 3Т30, 3Т2, 4Т30П и т.д.

По конструкции предусмотренной ГОСТ 10529 – 96 типы теодолитов делятся на повторительные и не повторительные.

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

Неповторительная система осей предусмотрена у высокоточных теодолитов.

32.Устройство теодолита 2т30п.

Теодолит – устройство, предназначенное для измерения горизонтальных углов, углов наклона и расстояний.

1 Становой винт

2 Нитяной отвес

3 Головка штатива

4 Подъемные винты

5 Закрепительный винт лимба

6 Закрепительный винт алидаты

7 Наводящий винт алидаты

8 Цилиндрический уровень

9 Наводящий винт зрительной трубы

10 Барабан Кремальеры

11 Закрепительный винт зрительной трубы

12 Зрительная труба

13 Микроскоп отчетного устройства

14 Вертикальный круг

15 Дно футляра

16 Трегер

17 Зеркало подсветки

18 Лимб

19 Наводящий винт лимбы

33.Поверки и юстировки теодолита 2т30п.

Поверки теодолита.

II’- основная ось – ось вращения алидады, UU’- ось уровня (касательная к нуль-пункту внутренней пов-ти), VV’- визирная ось (проходит через крест нитей и оптический центр объектива), ТТ’- ось вращения трубы (образует коллимационную пл-ть) (см рис)

1-ая поверка: Ось цилиндричур-няд.б. перпендикулярна основной оси (VV’┴II’)

2-ая: Визирная ось д.б.перпендик-на к оси вращения трубы (VV’┴TT’)

3-я: Ось вращения трубы д.б. перпендик-на основной оси (TT’┴II’)

4-я: Сетка нитей не должна иметь перекоса. Наводят зрит трубу на отвес, помещенный в защищенном от ветра месте, отклонение вертикальной сетки от нити отвеса не должно превышать толщину нити.

34.Установка теодолита в рабочее положение.

а) центрирование – совмещение основной оси II’с вершиной угла при помощи отвеса

б) нивелирование – (горизонтирование) – приведение основной оси II’ в отвесное положение с помощью подъемных винтов

в) подготовка зрительной трубы для наблюдений:

-установка по глазу (фокусировка сетки нитей), осуществляется с помощью окулярного кольца

-установка по предмету (фокусировка зрительной трубы), осуществляется с помощью барабана кремальеры

-устранение параллакса осуществляется одновременным вращением кольца и барабана кремальеры

Саратовский государственнй технический университет

Министерство образования Российской Федерации

Кафедра “Технология и организация производства” БИТТУ

Черкозьянов А. Т.

Землянский А. А.

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

Раздел 2. Геодезические измерения

Конспективное пособие для студентов специальности ПГС

всех форм обучения

Балаково — 2002

Тема 4. Угловые измерения

1. Принцип измерения горизонтального угла. Теодолиты

П р и н ц и п и з м е р е н и я у г л а. Пусть угол АВС на местности, горизонтальная проекция которого получена проектированием направленийВАиВСотвесными плоскостямиQна горизонтальную плоскостьР, рис.4.1.

Если над вершиной В измеряемого угла установить градуированный круг L (круговой транспортир) параллельно плоскости Р , то проекция угла АВС на плоскость L также будет горизонтальным углом . Подписав деления круга L по часовой стрелке, получим измеряемый угол  как разность отсчетов

 = а – с . (4.1)

Данная схема измерения горизонтального угла реализована в теодолитах.

Т е о д о л и т ы. Первый угломерный прибор Герона, 6 век до н. э., состоял из круга, окружность которого разделена на 360 частей (градусные деления), — лимба. В центре лимба вращалась линейка – алидада, на которой закреплены диоптры (приспособления для наведения на точки местности) и штрихи для отсчета по лимбу – отсчетные устройства. Центр лимба устанавливался над вершиной угла по отвесу – центрирование прибора. В горизонтальное положение лимб приводился по водяному уровню. (Прибор был описан в первой книге Герона «Диоптрика»).

Рис. 4.1. Принцип измерения горизонтального угла

С изобретением Галлилеем зрительной трубы она была установлена на теодолитах вместо диоптров, что позволило повысить точность наведения (визирования) на точки местности в несколько раз. А с установкой на теодолитах микроскопов повысилась точность отсчетов по лимбу. В дальнейшем на теодолитах установили вертикальные круги для измерения вертикальных углов (теодолиты – тахеометры).

В настоящее время теодолиты различаются по точности измерения углов и конструктивным особенностям. Согласно ГОСТ 10529 – 86 г. теодолиты подразделяются на технические – Т30, Т15, точные – Т5, Т2, высокоточные (прецизионные) – Т1, Т0.5. Заглавная буква означает теодолит, а цифра – среднюю квадратическую погрешность измерения угла одним приемом в лабораторных условиях в секундах. Так Т15 — m_ = 15. В строительстве применяются технические и точные теодолиты. Высокоточные теодолиты используются при построении государственных геодезических сетей.

В последние годы выпускаются теодолиты 2-го, 3-го и 4-го поколений. Например, 2Т30 – вторая базовая модель теодолита 30 точности, 2Т30М – теодолит маркшейдерский, 4Т5КП – четвертая базовая модель теодолита 5 точности с компенсатором и прямым изображением зрительной трубы. В теодолитах Т15, Т5 для измерения вертикальных углов установлен дополнительный уровень, а в теодолитах Т15К,Т5К – компенсатор для приведения алидады вертикального круга в горизонтальное положение автоматически при угле наклона не превышающем 2, что ускоряет процесс измерения вертикальных углов. Зрительная труба с прямым изображением более удобна в работе, чем труба с обратным изображением.

По назначению различают теодолиты маркшейдерские, проектировочные, кодовые, специальные, универсальные, лазерные. В строительстве лазерные теодолиты применяются для задания направлений и створов, установки конструкций в проектное положение, трассирование дорог и коммуникаций. Отличительная особенность лазерного теодолита – видимый визирный луч.

В теодолитах любой конструкции должны быть уровни и подъемные винты для приведения лимба в горизонтальное положение. Закрепительные винты лимба, алидады и зрительной трубы для закрепления их при взятии отсчетов. Наводящие (микрометренные) винты лимба, алидады и зрительной трубы для повышения точности наведения на точки местности, приспособления для центрирования.

7.2. Классификация теодолитов

рой полуприем: поочередно визируют на все точки при положении вертикального круга КЛ, вращая алидаду против часовой стрелки. Получают отсчеты

вКЛ, сКЛ ,dКЛ, еКЛ, fКЛ, в’КЛ; вКЛ – в’КЛ ≤ 2t. Затем находят приведенные к 0°00′ направления, средние отсчеты вср., сср. ,dср., еср., fср., в’ср.. Эти действия составляют один прием. Количество приемов зависит от требуемой точности изме-

рений: чем выше точность измерений, тем больше количество приемов. Каждый прием начинают выполнять с установки начального отсчета на лимбе горизонтального круга. Величину перестановки лимба между приемами вычис-

ляют по формуле: 180n 0 , где n – количество приемов. Горизонтальные углы вы-

числяют как разность средних из всех приемов направлений.

В

F

С

D

Е

Рис. 38

7.6. Теория вертикального круга. Измерение вертикальных углов

Вертикальный круг, служащий для измерения вертикальных углов, как и горизонтальный круг состоит из лимба и алидады. Его принципиальным отличием является то, что алидада с отсчетным устройством (индексом, штрихом, шкалой, биссектором) связана с подставкой зрительной трубы и при измерении углов наклона неподвижна. Лимб же жестко связан с осью вращения зрительной трубы и вращается вместе с ней. Линия, соединяющая нули алидады должна быть вертикальна в оптических теодолитах. Для придания ей такого положения в теодолитах имеется цилиндрический уровень при алидаде вертикального круга или автоматический индекс и наводящий винт. В современных теодолитах используются компенсаторы, автоматически приводящие линию нулей алидады вертикального круга в требуемое положение. Лимб вертикального круга в большинстве случаев имеет секторную оцифровку – два сектора положительных и два отрицательных. При этом линия нулей лимба вертикального круга должна быть параллельна линии визирования зрительной тру-

Оптическая схема теодолита

Рис. 5. Оптическая схема отсчетной системы теодолита ТЗО: 1 — зеркало подсветки; 2 — иллюминатор; 3 — вертикальный круг; 4, 10, 14 — призмы; 5 — коллектив с индексом; 6 — окуляр; 7 — объектив отсчетного микроскопа; 8 — пентапризма; 9 — горизонтальный круг; 11 — вторая линза объектива вертикального круга; 12 — объектив горизонтального круга; 13 — первая линза объектива вертикального круга Теодолит Т30 имеет одноканальную оптическую схему отсчетной системы с отсчетом по одной стороне угломерных кругов.

Изображение штрихов вертикального круга 3 (рис. 5) с помощью призмы и двух линз объектива проецируется в плоскость штрихов горизонтального круга. Изображение штрихов лимбов с помощью призмы 4, объектива и призмы 14 проецируется на плоскую поверхность коллективной линзы 5, на которой нанесен отсчетный индекс. Изображения индекса и штрихов лимбов наблюдают через микроскоп, который состоит из объектива и окуляра. Пентапризма 8 изменяет направление хода лучей в микроскопе.

Оптическая схема зрительной трубы показана на рис. 2. Объектив — двухлинзовый ахромат, окуляр симметричный.[8]

Теодолиты 2т30 и 2т30п

Рис. 6. Теодолит 2Т30 (2Т30П)

1 — уровень зрительной трубы

2 – зрительная труба

Теодолиты 2Т30 и 2Т30П являются модификациями теодолита Т30 и отличаются от него более высокой точностью, а 2Т30П, кроме того, имеет зрительную трубу прямого изображения.

Так же в комплект этих теодолит входит ориентир-буссоль, а на зрительной трубе установлен уровень для нивелирования горизонтальным лучом. [8]

В остальном:назначении, технических характеристиках, устройстве основных частей и комплектности, теодолиты 2Т30 и 2Т30П не отличаются от Т30.[9]

Технические характеристики

Средняя квадратическая погрешность измерения одним приемом:

горизонтального угла. . . . . . . . . . . . . . . .20’’

вертикального угла. . . . . . . . . . . . . . . . . 30’’

Погрешность ориентирования по буссоли:

систематическая. . . . . . . . . . . . . . . . . . .30’

случайная. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10’

Пределы измерения вертикальных углов. . . . . . . . +60…-50^○

Зрительная труба

Увеличение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20х

Поле зрения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2^○

Пределы визирования, м. . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,2…

Коэффициент дальномера К. . . . . . . . . . . . . . . . 100+-0,5

Постоянное слагаемое С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0

Наружный диаметр оправы объектива, мм. . . . . . . . . . . 38

Отсчетное устройство

Цена деления лимбов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1○

Цена деления шкал микроскопа. . . . . . . . . . . . . . . . . 5’

Погрешность снятия показания с лимбов. . . . . . . . . . <30’’

Уровни

Цена деления уровня:

при алидаде. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45’’

при трубе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20’’

[9]

Испытания, поверки и исследования точных оптических теодолитов

У теодолитов ежедневной проверке подлежат механико-технологические и геометрические условия.

После внешнего осмотра проверяются следующие механические условия:

1. Ход подъемных винтов подставки должен быть плавным, размеренным, без качек и заеданий.

Регулирование хода каждого винта выполняют вращением его регулирующей гайки с помощью шпильки в ту или другую сторону до тех пор, пока не будет достигнут равномерный ход.

2. При вращении алидады горизонтального круга должна быть обеспечена стойкость штатива и подставки.

Для проверки стойкости штатива необходимо установить на нем в рабочем положении теодолит и, наведя пересечение сетки нитей зрительной трубы на отдаленную точку, взявшись руками за головку штатива, слегка нажимать его сначала в одну, а потом в противоположную сторону. После прекращения действия изображение точки должно оставаться на пересечении сетки нитей. В противном случае следует туже затянуть винты ножек штатива.

Стойкость подставки проверяется легким поворотом корпуса подставки сначала в одну, а потом в противоположную сторону. Если после каждого поворота изображение возвращается на предыдущее место, т.е. имеет место упругость деформации, то подставка имеет достаточную стойкость. При смещении точки с пересечения сетки нитей следует подтянуть винты регулирования хода подъемных винтов (не применяя значительных усилий при их зажатии).

Дальше подлежат проверке следующие геометрические условия, которым должно отвечать взаимное расположение частей теодолита.

Поверки и юстировка точных оптических теодолитов

Перед выполнением поверок нужно изучить расположение зажимных и наводящих винтов и научиться пользоваться ими по назначению.

Прежде всего, нужно установить теодолит на штативе в защищённом от прямых солнечных лучей месте и выполнить горизонтирование теодолита, то есть привести ось вращения алидады в вертикальное положение; для этого нужно выполнить следующие операции:

• вращая алидаду, установить уровень при алидаде горизонтального круга параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта, и, вращая эти два винта в противоположные стороны, привести пузырёк уровня в нульпункт;

• повернуть алидаду на 90^о, то есть, установить уровень по направлению третьего подъёмного винта; вращая этот винт, привести пузырёк уровня в нульпункт.

При наведении зрительной трубы на визирную цель (например, на марку) следует, вращая алидаду и трубу, навести на марку белый крест в окуляре визира и, придерживая одной рукой алидаду, осторожно завернуть её зажимной винт. Затем, придерживая одной рукой зрительную трубу, другой рукой завернуть зажимной винт трубы. После этого, глядя в окуляр трубы, нужно отфокусировать изображение марки и, вращая наводящие винты алидады и трубы, установить изображение марки в центре сетки нитей (рис.1).

1. Поверка уровня. Ось уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения алидады. Эта поверка включает следующие операции:

• вращая алидаду, установить уровень параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта; вращая эти винты в противоположные стороны, привести пузырёк в нульпункт;

• повернуть алидаду точно на 180^о; сосчитать количество делений n, на которые пузырёк уровня отклонился от нульпункта;

• вращая эти же два подъёмных винта, сместить пузырёк уровня в сторону нульпункта на n/2 делений;

• вращая исправительные винты уровня, привести пузырёк в нульпункт.

• Если после поворота алидады на 180^о пузырёк уровня уходит за пределы шкалы, то отклонение пузырька следует измерять в оборотах подъёмных винтов и исправлять уровень методом последовательных приближений.

После исправления уровня нужно заново привести ось вращения алидады в вертикальное положение (выполнить горизонтирование теодолита).

2. Поверка коллимационной ошибки. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.

Проверка этого условия проводится многократно при визировании на равноудаленные от теодолита цели с тем, чтобы не только выявить величину коллимационной ошибки, но и колебание ее значений вследствие неправильного движения фокусирующей линзы зрительной трубы и внецентренности визирной цели. Наблюдения при этом производятся на цели, расположенные приблизительно в одном створе (с отклонением не большим ±3˚) и на одном горизонте (в пределах ±0,5˚), удаленные от теодолита на расстоянии s_min, s_∞, s_i. Для теодолита Т2 согласно стандарту эти расстояния соответственно равны:

s_min = 2м; s_i = 10м; s_∞ = 250м.

За визирные цели при определении С используют визирные марки.

При исследовании проводятся две серии наблюдений. Измерения в одной серии наблюдений состоят из:

а) при КЛ наводят трубу последовательно на цели, начиная с первой. Установка трубы по предмету (резкое изображение) выполняется движением маховика фокусирующей линзы по ходу часовой стрелки. Производятся отсчеты по горизонтальному кругу Л_1i .

б) при КЛ наводят трубу на цели в обратном порядке (начиная с последней). Установка трубы по предмету выполняется движением маховика фокусирующей линзы против хода часовой стрелки. Производятся отсчёты по горизонтальному кругу Л_2i .

в) перевести трубу через зенит и при КП повторить действия, указанные в пункте б. Производятся отсчёты по горизонтальному кругу П_2i.

г) при КП повторяют действия, указанные в пункте а. Производят отсчёты по горизонтальному кругу П_1i .

Наблюдения считаются качественными, если расхождения отдельных значений С в разных сериях, которые относятся к одним и тем же расстояниям, не превышают 2,5″.

Величину коллимационной ошибки вычисляют по формуле:

С = (Л — П ± 180) / 2

Эта ошибка не должна превышать 20″. Если ошибка превышает указанную величину, проводят ее юстировку в таком порядке:

• Устанавливают по горизонтальному кругу отсчет, который равняется Л — С или П + С вращением головки микрометра, устанавливая отсчет минут и секунд, а винтом для наведения алидады горизонтального круга совмещают изображение штрихов.

• Возвращают изображение точки к предыдущему положению, для чего надо снять колпачок, который закрывает юстировочные винты сетки нитей, и шпилькой при слегка отпущенных вертикальных юстировочных винтах перемещают оправу сетки с помощью боковых исправительных винтов к совмещению с изображением точки наблюдений. После юстировки проверку обязательно повторяют.

3. Поверка сетки нитей. Вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельна оси вращения алидады. Для выполнения поверки нужно выполнить следующие операции:

Наводят трубу на четко видимую удаленную точку. Если изображение точки при наклоне трубы, пройдя вдоль вертикального штриха, будет находиться посередине между штрихами биссектора, то сетка установлена правильно. Если будет замечено смещение изображения точки более чем на три толщины штриха для теодолитов типа Т1, Т2, Т5 и на треть ширины биссектора для Т15 и Т30, то сетку необходимо развернуть.

При выполнении проверки допускается также наводить на выбранную точку горизонтальный штрих сетки, смещая затем изображение точки в поле зрения наводящим винтом алидады.

Вертикальность биссектора (вертикального штриха) сетки можно проверить, совмещая его с изображением нити отвеса, опущенного в ведро с маслом (машинным, трансформаторным) или с водой, смешанной с опилками.

4. Поверка места нуля. Место нуля МО или место зенита МZ вертикального круга должно быть постоянным и близким к нулю.

Поскольку величина М0 или МZ также, как и величина коллимационной ошибки, может изменяться в зависимости от неправильного хода фокусирующей линзы и внецентренности визирной оси, проверку постоянности М0 или МZ надо провести вместе с проверкой постоянности коллимационной ошибки, добавляя к программе наблюдений отсчеты по вертикальному кругу при совмещенных концах пузырька контактного уровня при вертикальном круге. Для выполнения поверки места нуля выполняют следующие операции:

• навести зрительную трубу на точку при КЛ;

• с помощью микрометренного винта алидады вертикального круга привести пузырёк уровня при вертикальном круге в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу;

• перевести трубу через зенит и навести трубу на эту же точку при КП;

• привести пузырёк уровня в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу;

Величину места нуля или места зенита для каждого расстояния вычисляют по формуле:

М0 (МZ) = КЛ + КП — 180˚

Расхождение отдельных значений М0 или МZ в разных сериях, которые относятся к одним и тем же расстояниям, не должны превышать величин, указанных для С.

Место нуля вертикального круга можно не исправлять, но нужно регулярно его определять и следить за тем, чтобы в течение дня значение места нуля было примерно постоянным.

5. Поверка оптического центрира. Визирная ось центрира должна совпадать с осью вращения теодолита.

Для этого нужно сначала установить штатив примерно над центром пункта так, чтобы площадка головки штатива была горизонтальна. Затем следует тщательно привести ось вращения алидады в вертикальное положение и, глядя в окуляр оптического центрира и смещая теодолит по площадке, ввести центр пункта в малый круг поля зрения центрира. После этого повернуть алидаду точно на 180^о и посмотреть в окуляр оптического центрира, не вышел ли центр пункта из малого круга. Если смещение центра пункта большое (за пределы малого круга), то теодолит следует сдать в ремонт или попытаться отъюстировать оптический центрир в присутствии преподавателя.

6. Поверка равенства подставок. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита.

При наведении на горизонтально расположенную цель добиваются того, чтобы у поверяемого теодолита С=0. Затем теодолит тщательно горизонтируют, наводят зрительную трубу на четкую точку, расположенную под углом не менее 15° к горизонту. Берут отсчеты КП и КЛ по горизонтальному кругу. Значение неперпендикулярности осей р вычисляют по формуле

р=1/2 (КЛ – КП ± 180°) ctg ν,

где ν – угол наклона линии визирования.

Исследования точных оптических теодолитов

Теодолиты для измерения углов полигонометрии должны обязательно исследоваться. Полные исследования теодолитов проводятся в лабораторных условиях по программе, предусмотренной стандартом, а результаты вносятся в паспорт прибора. Перед полевыми роботами проводятся неполные исследования согласно действующей инструкции. При этом исследуются:

1. правильность работы оптического микрометра и его ошибки;

2. рен оптического микрометра;

3. эксцентриситет алидады горизонтального круга;

4. эксцентриситет горизонтального круга.

1. Исследование правильности работы и ошибок оптического микрометра проводят в два этапа: исследование систематических ошибок оптического микрометра и определение ошибок совмещения штрихов (по горизонтальному и вертикальному кругам).

Исследование систематических ошибок оптического микрометра

Поворот шкалы оптического микрометра на n делений должен всегда соответствовать вполне определенному перемещению изображению штрихов лимба. Несоблюдение этой закономерности вызывает систематические ошибки оптического микрометра. Об этих ошибках судят по уклонениям v от среднего значения малого угла β, укладывающегося целое число раз в длине шкалы микрометра. Угол β для теодолита Т2 принимают обычно равным 2′ и измеряют его пятью приемами при установках шкалы микрометра, соответствующих приведенным в таблице 3.

Таблица 3

Номер установки	Левое направление	Правое направление
1	0′	2′
2	2	4
3	4	6
4	6	8
5	8	10

Визирную марку для измерения угла изготавливают в виде двух параллельных штрихов толщиной 0,2-0,3 мм, нанесенных тушью на листы чертежной бумаги. Расстояние между штрихами е рассчитывается по формуле: е = β*s / ρ, где s – расстояние от теодолита до марки. Марку укрепляют на стене на высоте теодолита на расстоянии 10-15м от него.

На каждой установке измерения угла выполняют дважды. Первое измерение проводят при наведении зрительной трубы сначала на левое, потом на правое направление, а второе — в обратной последовательности. Для уменьшения ошибки визирования между первым и вторым измерением, наводящим винтом алидады несколько смещают биссектор нитей сетки и снова наводят его на правый штрих марки. Во всех приемах совмещают изображения одних и тех же выбранных штрихов лимба.

После завершения измерений в прямом ходе выполняют измерения в обратном ходе, которые производят по той же программе, только установки шкалы микрометра от приёма к приёму изменяют в обратной последовательности.

Полная программа исследований предусматривает два прямых и два обратных хода.

Величина уклонений v от среднего значения угла β, полученного из всех измерений, для теодолита Т2 не должна превышать 1,5″. В противном случае прибор следует направить в мастерскую.

Определение средней квадратичной ошибки совмещения концов изображений штрихов горизонтального и вертикального кругов.

Перед каждым отсчетом по шкале оптического микрометра проводится совмещение изображений штрихов шкал лимба. От точности совмещения этих штрихов зависит и точность отсчета по шкале микрометра. Погрешности совмещения штрихов будут зависеть в какой-то мере и от личных погрешностей наблюдателя, поскольку изображение штрихов совмещаются на глаз.

Средняя квадратичная погрешность одного совмещения штрихов горизонтального или вертикального круга определяется по формуле:

,

где d — разности отсчетов при двух совмещениях штрихов круга, n – число установок.

Для проведения исследований при произвольной установке лимба (например, через 15⁰) проводят по два совмещения изображений штрихов и при каждом берут отсчёты по шкале микрометра. При этом рекомендуется заканчивать совмещения концов штрихов верхнего и нижнего изображений вращением головки микрометра только за часовой стрелкой.

При определении средней квадратичной погрешности совмещения штрихов вертикального круга наблюдения рекомендуется проводить в секторе круга от 60⁰ до 120⁰ через каждые 5⁰.

Средняя квадратичная погрешность одного совмещения у теодолита Т2 не должна превышать 0,5″ для микрометра горизонтального круга и 0,6″ для микрометра вертикального круга.

При наличии в разностях d систематического влияния (если |[d]| ≤0.25[|d|]) величину средней квадратичной погрешности определяют по формуле:

2. Определение рена отсчетной системы

Реном отсчетной системы называется несоответствие шкалы, которая изображается оптической системой в фокальной плоскости микроскопа, изображению наименьшего интервала лимба. Рен для теодолитов с оптическим микрометром (Т2) и теодолитов со шкаловым микроскопом (Т5) определяется по-разному.

Определение рена оптического микрометра. (Т2)

Рен оптического микрометра горизонтального или вертикального круга определяют сравнением длины шкалы оптической шкалы с полуделением круга, которая изображается в фокальной плоскости отсчетного микроскопа. На разных частях круга рен может быть разным из-за влияния эксцентриситета и погрешностей делений круга. Величина рена зависит также от юстировки отсчетной системы.

Рен верхнего и нижнего изображений лимба в поле зрения отсчетного микроскопа может быть не одинаковым вследствие того, что лучи от диаметрально противоположных штрихов лимба достигают микрометра разными оптическими путями.

Рены верхнего r_в и нижнего r_н изображений в секундах вычисляют по формулам:

r_в = (А₁ – А₂) μ_ш + μ_л / 2,

r_н = (А₁ – А₃) μ_ш + μ_л / 2,

где А₁, А₂, А₃ –отсчёты по шкале микрометра при измерениях верхнего и нижнего полуделения лимба;

μ_ш – цена деления шкалы оптического микрометра; μ_л – цена деления лимба, которая равняется 20′.

Среднее значение рена равняется:

r = (r_в + r_н) / 2

Для определения рена выполняют измерения полуделений лимба верхнего и нижнего изображений на разных частях лимба, переставляя его через 45° 20′. Наблюдения проводят дважды в прямом и обратном ходах в таком порядке на каждой установке:

вращением головки оптического микрометра устанавливают отсчет на его шкале близкий к нулю;

вращением рукоятки перестановки лимба совмещают диаметрально противоположные штрихи φ и (φ + 180°) верхнего и нижнего изображений круга, где φ – установка лимба, который равняется последовательно 0° 00′, 45° 20′, 90° 40′ и т.д.;

вращением винта для наведения алидады горизонтального круга точно совмещают штрихи круга;

производят отсчёты по шкале микрометра при трех точных совмещениях штрихов:

А₁ – при совмещении штрихов φ и (φ + 180 φ)

А₂ — при совмещении штрихов (φ — μ_л) и (φ + 180°)

А₃ — при совмещении штрихов φ и (φ + 180° — μ_л)

Совмещения каждого штриха выполняют дважды.

Наблюдения в обратном ходе производят при установках лимба: 337° 40′, 292° 20′, 247° 00′ и т.д.

Величина r не должна превышать 1,0. Если рен превышает указанную величину, то в отсчете по микрометру вводят поправки за рен по формуле:

δ_r = 2rc / μ_л,

где с — отсчет по шкале микрометра в минутах.

Следует отметить, что введение поправок дело очень трудоёмкое, поэтому лучше отъюстировать оптическую систему в условиях мастерской.

Определение рена шкалового микроскопа (Т5)

Рен шкалового микроскопа горизонтального круга определяют сравнением длины шкалы отсчетного микроскопа с делением круга, которая изображена в фокальной плоскости отсчетного микроскопа.

Для определения рена совмещают штрих φ горизонтального круга с нулевым штрихом шкалы микроскопа и проводят отсчет по штриху φ-1 круга на шкале микроскопа.

Всего проводят два хода измерений: прямой и обратный, определяя рен шкалового микроскопа при перестановке круга через 60°. Установки в прямом ходе будут 0; 60; ….., 300°, а в обратном 330; 270, ……, 30°.

Средняя величина рена не должна превышать 0,1 деления шкалы микроскопа. В противном случае рен необходимо устранить. Сделать это лучше в условиях мастерской.

3. Определение ексценриситета алидады горизонтального круга и эксцентриситета горизонтального круга.

Эксцентриситет алидады — это несовпадение центра вращения алидады с центром делений лимба.

Эксцентриситет круга — это несовпадение центра вращения круга с центром делений лимба.