Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Обычно три точки, образующие угол, А, О и В лежат в разных горизонтальных плоскостях, поэтому мы имеем пространственный угол. При измерении этот пространственный угол необходимо при помощи вертикальных проектирующих плоскостей V1 и V2 , а также горизонтальной плоскости Н разделить на измеряемые величины горизонтальный и вертикальные углы а, b (рис.1-11). Все это предопределило конструкцию теодолита - прибора для угловых измерений. Он устроен так, что при измерениях пространственный угол проектирует на горизонтальную и вертикальную плоскости, получая при этом горизонтальные и вертикальные углы. Для этого в теодолите существует горизонтальный и вертикальный круг и подвижная коллимационная плоскость V, получаемая при визирной оси вращении визирной оси зрительной трубы вокруг горизонтальной оси.
На рис. 1-12 показано общее устройство теодолита. Нижняя часть прибора, называемая трегером состоит из корпуса 4, подъемных винтов 3, станового винта 1, при помощи станового винта прибор крепится к переносному штативу 2 или стационарному кронштейну.
Верхняя часть прибора, собственно, теодолит состоит из двух кругов: горизонтального и вертикального и зрительной трубы 15. Горизонтальный круг состоит из лимба 6 и алидады 7, которые имеют собственные закрепительные винты 5 и 19, обеспечивающие им независимое вращение, необходимое для процесса измерений. На лимбе нанесена угломерная шкала, на алидаде устройство, позволяющее производить отсчет. Для установки горизонтального круга в горизонтальное положение используется уровень 8 и подъемные винты 3. Вертикальный круг состоит из лимба 17 и алидады 16. Алидада вертикального круга при помощи уровня или компенсатора фиксирует нулевой отсчетный диаметр в горизонтальном положении, а лимб, вращаясь со зрительной трубой, выполняет измерения вертикальных углов. Зрительная труба крепится своей осью 12 на подставках 9 теодолита, и ее вращение обеспечивает проектирование направлений угла на лимб горизонтального круга. Зрительная труба состоит из объектива 14 и окуляра 10. Фиксируется труба при измерениях
закрепительным винтом 13. Окулярное кольцо используется для установки резкого изображения сетки нитей, которая фиксирует точную наводку. Резкость изображения устанавливается при помощи специального винта 11. Область отсчетных секторов лимба и алидады вертикального и горизонтального кругов передается при помощи линз в поле зрения микрометра 18, для взятия отсчетов в процессе измерений.
При выполнении угловых измерений должны исполняться определенные геометрические условия, точность соблюдения которых контролируется специальными поверками и исправлениями (юстировками). Геометрические условия поверок прибора основаны на взаимном положении его основных осей (рис.1-11): LL - оси цилиндрического уровня, WW - визирной оси, HH - ось вращения зрительной трубы, VV- вертикальной оси вращения теодолита.
Первое условие, которое необходимо к выполнению - ось цилиндрического уровня LL при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита VV. Если это условие не выполняется, то при горизонтальном положении оси уровня, ось вращения теодолита не будет вертикальна и плоскость лимба будет не горизонтальна. Для поверки этого условия теодолит устанавливают так, чтобы уровень располагался по направлению двух подъемных винтов, и приводят пузырек уровня вращением двух подъемных винтов в нульпункт. Затем поворачивают теодолит на 180. Если пузырек остался в нульпункте, то условие выполнено. Исправление выполняется исправительными винтами уровня, которыми перемещают пузырек к нульпункту на половину дуги отклонения.
Второе условие - Визирная ось WW должна быть перпендикулярна оси вращения HH зрительной трубы. При выполнении этого условия визирная ось при вращении зрительной трубы описывает вертикальную проектирующую коллимационную плоскость. Если условие нарушено, то возникает коллимационная ошибка. Ее значение можно получить, выполняя наведение на точку, лежащую на уровне горизонта. Измерения выполняются дважды при круге слева и круге справа. Коллимационная ошибка и отсчет свободный от ее влияния получают по следующим формулам.
|
С = (А2 — А1 +1800)/2, А0 =(А1 — А2 +1800) /2, |
В этих формулах приняты следующие обозначения: А1 - отсчет по горизонтальному кругу при положении КЛ (вертикальный круг слева), - А2 - отсчет при положении КП (вертикальный круг справа). Для исправления коллимационной ошибки сетка нитей снабжена исправительными винтами, позволяющими перемещать ее в незначительных пределах.
Третье условие - ось вращения HH зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения VV теодолита. В теодолитах последних моделей это условие гарантируется заводами - исполнителями, но поверку желательно выполнять. При соблюдении этого условия визирная ось должна при вращении описывать коллимационную плоскость перпендикулярную плоскости лимба. Нарушение этого условия можно выявить, наблюдая на нить отвеса. Если условие нарушено, то при вращении визирной оси вертикальная нить не будет совпадать с нитью отвеса. Второй способ выявления данного условия — это проектирование следа коллимационной плоскости на уровень горизонта инструмента. Смещение не должно выходить за пределы двойной вертикальной нити сетки.
Четвертое условие - горизонтальная нить сетки должна быть горизонтальна. Если при азимутальном повороте изображение точки смещается с горизонтальной нити, то смещение исправляется поворотом призмы, на которой нанесена сетка нитей.
Измерение углов начинают с подготовки теодолита. Теодолит устанавливают по отвесу над вершиной измеряемого угла (центрирование), плоскость лимба приводится в горизонтальное положение (нивелирование). Кроме того, зрительную трубу настраивают: по глазу, вращая окулярное кольцо до резкой видимости сетки нитей, а резкость по предмету достигается вращением кремальеры (винта резкости изображения).
Порядок измерения горизонтального угла способом приемов:
1) при закрепленном лимбе зрительную трубу наводят на левую точку и берут отсчет по горизонтальному кругу a,
2) при закрепленном лимбе зрительную трубу наводят на правую точку и берут отсчет b,
3) угол определяют как разность отсчетов a и b, то есть b= a - b, если угол будет отрицательный, то к нему добавляют 360.
Для исключения остаточного влияния инструментальных погрешностей, измерения повторяют при другом положении зрительной трубы (после поворота ее через зенит); повторив действия 1), 2), 3), получают второе значение угла b. Если между двумя полученными значениями разница находится в пределах точности теодолита и класса измерений, то из них получают среднее значение угла bср.
Измерения горизонтальных углов не ограничиваются данным способом, при большем двух количестве направлений широко используется способ круговых приемов. В этом способе выбирается начальное направление и выполняется поочередное визирование и взятие отчетов на все остальные направления. В заключение повторяется визирование и взятие отчета на начальное направление. Полученная разность двух отсчетов на начальное направление называется замыканием горизонта и является контролем для первого полуприема. Затем действия повторяются при другом положении, так выполняется второй полуприем. Для всех направлений проверяется разность отсчетов при круге право и лево, если она удовлетворяет требованиям точности, то выводится среднее для каждого направления, а по средним значениям вычисляются все необходимые углы.
Измерение вертикальных углов выполняется при помощи лимба и алидады вертикального круга. Лимб жестко связан со зрительной трубой, а нулевой диаметр алидады устанавливается в горизонтальное положение по уровню или маятниковому компенсатору. Конструктивно пока не решен вопрос точной установки нулевого диаметра алидады в горизонтальное положение, поэтому если установить пузырек уровня в нуль-пункт, а визирную ось в горизонтальное положение, то по вертикальному кругу можно взять отсчет, называемый место нуля МО вертикального круга. Место нуля вертикального круга вычисляют по формуле - МО =(n кп + n кп)/2,
где n кп , n кп отсчеты по вертикальному кругу на контрольную точку при положении круга слева и справа от наблюдателя.
Измерение вертикального угла заключается при визировании на наблюдаемую точку при положении вертикального круга слева и справа от наблюдателя и взятия отсчетов по вертикальному кругу. Для вычисления угла можно использовать формулы: n = n кл - МО = МО - n кп.