Коллимационная ошибка теодолита т30

1)К
возникновению коллимационной ошибки
приводит то, что визирная ось зрительной
трубы не перпендикулярна оси вращения
трубы, т.е между плоскостями вращения
образуется некоторый угол.

2)Формулы
и допуски при определении коллимационной
ошибки.

Двойную
коллимационную ошибку вычисляют по
формуле:

2С
= Л – П ± 180°

Соответственно:

С=

В
теодолите 2Т30 допускается С = 1΄

3)Исправление
коллимационной ошибки, если она больше
допустимого значения, производится
одинаковым для большинства теодолитов
способом:

вычисляют
правильный отсчет:

NL
= NL’
— C,
или

NR
= NR’
+ C

и
устанавливают его на лимбе. При этом
изображение точки не будет совпадать
с центром сетки нитей на величину С.
Боковыми исправительными винтами сетки
нитей совмещают центр сетки нитей с
изображением точки. После этого повторяют
определение 2С.

4)
Влияние коллимационной ошибки на отсчет
по лимбу: при наблюдении точек,
расположенных вблизи плоскости горизонта,
отсчет по лимбу искажается на величину
коллимационной ошибки С с одним знаком
при КЛ и с другим знаком при КП.

43. Поверка равенства подставок теодолита:

Параллельность
оси уровня при трубе визирной оси
зрительной трубы
проверяется
следующем способом. От стены на
расстояние 10 – 20 метров
устанавливается
теодолит рабочем состояние и на высоте
выбирается точка.
После
этого зрительную трубу приводят в
нулевое состояние (отсчет по
горизонтальному
кругу) и отмечают на стене проекцию
перекрестия сетки
нитей.
Затем зрительную трубу переводят через
зенит и опять наводят на

точку,
которая была выбрана первоначально. А
на стене в нулевом уровне отмечается
вторая проекция перекрестия нитей.
Если намеченные на стене точки
совпадают, то исправление не требуется.
Юстировка производится только в
мастерской. Если теодолит предусматривает
использование для работы в горной
или пересеченной местностях, то необходимо
вычислить величины углов наклона оси
вращения зрительной трубы.

44. Поверка сетки нитей:

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

вращая
алидаду, навести зрительную трубу на
хорошо видимую точку;

наводящим
винтом трубы плавно смещать трубу по
высоте сначала вниз, потом вверх; если
изображение точки не отклоняется от
вертикальной нити, условие выполнено; 
если
изображение точки отклоняется от
вертикальной нити, то при измерении
углов следует всегда наводить трубу на
визирную цель так, чтобы цель была в
центре поля зрения трубы.

45. Вертикальный круг теодолита:

Вертикальный
круг теодолита предназначен для измерения
углов наклона и зенитных расстояний.

Угол
между горизонтальной плоскостью и
направлением визирного луча называется
углом наклона. Углы бывают положительные
если(визирная цель располагается выше
горизонтальной плоскости) и отрицательным.
Зенитное расстояние отсчитывается от
вертикальной оси ZZ1
до направления визирной оси и всегда
положительное. Вертикальный круг имеет
2-е системы оцифровки лимбов, Азимутальная
или круговая(0-360), Секторная – вертикальный
круг делится на 4 сектора и диаметрально
противоположные секторы имеют одинаковые
знаки.

Вертикальный
круг технических теодолитов имеет две
конструктивные особенности:

1. Лимб
   вертикального круга имеет жесткое
   крепление с осью вращения зрительной
   трубы т.е. визирная ось зрительной трубы
   должна быть || нулевому диаметру лимба.

2. Алидада
   и цилиндрический уровень: перед взятием
   отсчетов необходимо привести ось
   цилиндрического уровня в горизонтальное
   положение(пузырек в нуль пункте), которая
   означает что линия отсчетов индекса
   алидады тоже занимает горизонтальное
   положение: вторым условием вертикального
   круга является – ось цилиндрического
   уровня должна быть || линии отсчетов
   индекса алидады: Главное условие
   вертикального круга. При горизонтальном
   положении визирной оси VV1
   и оси UU1,
   отсчет по вертикальному кругу должен
   быть равен нулю, т.к. совпадают нулевой
   диаметр лимба, и линия отсчетного
   индекса алидады:

Если
условие выполнено, то при наведении на
визирную цель М, сразу получают значение
угла наклона (ню) рис 2.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

    Скачать с Depositfiles 

               2. ПОВЕРКА И ЮСТИРОВКА ТЕОДОЛИТА

Теодолит должен удовлетворять определенным геометрическим условиям, положенным в основу его конструкции. Действия, производимые с целью определения соответствия инструмента этим условиям, называются поверками. Исправления несоответствий, установленных в результа­те поверок, называются юстировками.

Для теодолита 2Т30М выполняются пять основных поверок:

• уровня при алидаде горизонтального круга; сети нитей зрительной трубы;

• коллимационной ошибки;

• наклона оси вращения зрительной трубы;

• места нуля вертикального круга.

2.1. Поверка уровня при алидаде горизонтального круга

Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения инструмента.

Поверка выполняется в такой последовательности:

1. Поворачивая алидаду, устанавливают ось уровня по направлению любых двух подъемных винтов. Закрепляют алидаду.

2. Вращая подъемные винты в разные стороны, приводят пузырек уровня на середину.

3. Открепив алидаду, поворачивают ее, чтобы ось уровня устано­вилась по направлению третьего подъемного винта. Закрепляют алидаду.

4. Третьим подъемным винтом приводят пузырек уровня на середину.

5. Открепив алидаду, поворачивают ее на 180° относительно перво­начального положения. Если пузырек уровня остался на середине или со­шел с нее не более, чем на одно деление, то условие поверки считается выполненным, в противном случае необходимо произвести юстировку уровня.

Юстировка выполняется следующим образом:

• исправительный винт уровня шпилькой поворачивают так, чтобы пузырек уровня переместился к середине ампулы на половину дуги его отклонения;

• подъемным винтом подставки, по направлению которого установлен уровень, убирают вторую половину отклонения, т.е. устанавливают пузырек уровня точно на середине.

Для контроля поверку повторяют. Она считается выполненной, если при любых поворотах алидады пузырек уровня смещается не более, чем на 0,5 деления.

Данная поверка выполняется перед началом измерения углов при каж­дой установке теодолита в рабочее положение.

2.2. Поверка сетки нитей зрительной трубы

Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна вертикаль­ной оси вращения инструмента.

Последовательность выполнения поверки:

1. Наводят пересечение сетки нитей на какую-либо отчетливо види­мую точку. Закрепляют лимб и алидаду.

2. Наводящим винтом лимба или алидады медленно вращают инструмент вокруг его вертикальной оси и следят за положением выбранной точки от­носительно горизонтальной нити сетки.

3. Если точка скользит по горизонтальной нити сетки и не сходит с нее, то условие поверки выполнено, а в противном случае необходимо произвести юстировку сетки.

Юстировка выполняется следующим образом:

• снимают колпачок е окулярной части трубы;

• отверткой ослабляют четыре крепежных винта окуляра на торцевой части корпуса трубы;

• поворачивают окуляр так, чтобы горизонтальная нить сетки рас­положилась горизонтально и выбранная точка не сходила с нее при враще­нии инструмента;

• закрепляют крепежные винты окуляра и навинчивают колпачок.

Для контроля поверку повторяют. Выполняется данная поверка, как правило, перед началом полевых работ.

2.3. Поверка коллимационной ошибки

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна ее горизонтальной оси вращения.

Невыполнение этого условия вызывает коллимационную ошибку.

Коллимационной ошибкой называется угол между перпендикуляром к горизонтальной оси вращения зрительной трубы и визирной осью этой трубы.

Последовательность выполнения поверки:

• Лимб теодолита закрепляют и при положении вертикального круга теодолита справа от трубы (КП), поворачивая алидаду, наводят зрительную трубу на любую удаленную точку, расположенную примерно на высоте инстру­мента.

• Закрепив алидаду и выполнив точное совмещение пересечения сетки нитей с выбранной точкой, берут отсчет по горизонтальному кру­гу (КП).

• Открепив зрительную трубу, переводят ее через зенит, при этом положение вертикального круга теодолита будет слева от трубы (КЛ).

• Открепив алидаду, вновь наводят трубу на выбранную точку и берут отсчет по горизонтальному кругу (КЛ),

• Ослабив зажимной винт подставки 13 (см. рис. 1), поворачивают теодолит на 180° и снова закрепляют винт 13.

• Вновь наводят зрительную трубу на выбранную точку при двух положениях вертикального круга (КЛ и КП) и берут отсчеты КЛ₂ и КП₁ , т.е. повторяют п. 1 — 4.

• Вычисляют величину коллимационной ошибки С:

Если величина ошибки не превышает -1′ , то условие поверки счи­тается выполненным, в противном случае необходимо произвести юстировку.

Юстировка выполняется следующим образом:

• определяют отсчет КП₀ , свободный от влияния коллимационной ошиб­ки:

КП₀ = КП₂ + С;

• устанавливают отсчет КП₀ на горизонтальном круге, при этом вер­тикальная нить сетки сместится с наблюдаемой точки;

• отвинчивают колпачок с окулярной части трубы и ослабляют один из вертикальных исправительных винтов сетки нитей;

• горизонтальными исправительными винтами сетки вновь совмещают вертикальную нить сетки с наблюдаемой точкой;

• зажимают ранее ослабленный вертикальный исправительный винт ‘ сетки и навинчивают колпачок на окулярную часть трубы.

Для контроля поверку повторяют. Поверка коллимационной ошибки производится перед началом полевых работ, а также перед выполнением ответственных геодезических работ, требующих максимальной точности.

2.4. Поверка наклона оси вращения зрительной трубы

Горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпен­дикулярна вертикальной ори вращения Инструмента.

Последовательность выполнения поверки: ,

1. На расстоянии 20-30 м от высокого предмета, например здания, устанавливают теодолит, приводят ось вращения инструмента в отвесное положение и закрепляют лимб.

2. При КП («круг право») наводят пересечение сетки нитей на хорошо видимую высокую точку на здании, например на точку М (рис. 3), и закрепляют алидаду.

3. Опускают зрительную трубу до тех пор, пока она не примет гори­зонтальное (на глаз) положение и отмечают на стене точку  , соответ­ствующую пересечению сетки нитей.

4. Открепив алидаду, поворачивают ее на 180° , переводят зрительную трубу через зенит.

5. При КЛ («круге лево») вновь наводят пересечение сетки нитей на точку М и закрепляют алидаду.

6) Опускают зрительную трубу до уровня прежде нанесенной на стене точки   и отмечают точку  , соответствующую пересечению сетки нитей при КЛ.

7) Если точка   совпадает с точкой  , условие поверки вы­полнено, в противном случае необходимо произвести юстировку.

                                                                     Рис. 3

Юстировка выполняется вращением эксцентриковой втулки-лагеры горизонтальной оси с помощью исправительных винтов. Так как данная юстировка связана с частичной разборкой инструмента, то выполнять ее следует в мастерской.

2.5. Поверка места нуля вертикального круга

Место нуля вертикального круга должно быть близким к нулю.

Местом нуля называется отсчет по вертикальному кругу, когда визир­ная ось горизонтальна, а пузырек уровня при алидаде горизонтального круга находится на середине.

Последовательность выполнения поверки:

• Вращением подъемных винтов подставки теодолита уточняют поло­жение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга.

• При «круге право» визируют на произвольно выбранную точку и закрепляют зрительную трубу.

• По вертикальному кругу теодолита берут отсчет — КП.

• Открепив трубу, переводят ее через зенит и при «круге лево» выполняют грубое наведение на выбранную точку.

• При необходимости вращением подъемных винтов уточняют положе­ние пузырька уровня при алидаде горизонтального круга.

• Закрепив зрительную трубу, вновь совмещают перекрестие сетки нитей с наблюдаемой точкой и берут отсчет — КЛ.

• Вычисляют место нуля (МО) по формуле:

МО = 

При этом к отсчету, меньшему 90°, надо прибавить 360°.

Пример 1: КЛ = 6°37′; КП = 17З°27 ‘;

МО =   = 360° 02 ‘ = 0° 02’.

Пример 2: КЛ = 351°05 ‘; КП = 188°59’_;

МО =   = 360° 02 ‘ = 0° 02’.

• Место нуля рекомендуется определять дважды (для двух различных наблюдаемых точек).

• Из двукратного определения МО находят его среднее значение. Если оно не превышает двойной точности отсчёта на вертикальном круге, т.е. 2′, то условие поверки выполнено, в противном случае необходимо произвести юстировку.

Юстировка выполняется следующим образом:

на вертикальном круге устанавливают отсчет, равный КЛ-МО или МО-КП-180°; при этом горизонтальная нить сетки сместится с наблюдаемой точки;

• отвинчивают колпачок с окулярной части трубы и ослабляют один из горизонтальных исправительных винтов сетки нитей;

• вертикальными исправительными винтами сетки вновь совмещают горизонтальную нить сетки с наблюдаемой точкой;

• зажимают ранее ослабленный горизонтальный исправительный винт сетки и навинчивают колпачок на окулярную часть трубы.

После выполнения данной юстировки повторяют поверку сетки нитей, коллимационной ошибки, а затем для контроля вновь выполняют поверку места нуля вертикального круга.

    Скачать с Depositfiles 

Коллимацио́нная оши́бка — угол между оптической и геометрической осями зрительной трубы. Исправляется или передвижением сети нитей или чаще перекладыванием инструмента, отчего коллимационная ошибка меняет свой знак, и среднее из двух наблюдений будет от неё свободно. У больших неподвижных инструментов её определяют при помощи горизонтальных коллиматоров.

Подробнее

Оптическая ось есть прямая, соединяющая оптический центр объектива с центром окулярной сети нитей, геометрическая же ось трубы есть: или ось цапф (в нивелирах), или прямая, перпендикулярная оси вращения трубы. Коллимационная ошибка может быть уничтожена передвижениями сети в окуляре, но достигнуть такого уничтожения на практике, вообще говоря, очень трудно и потому обыкновенно довольствуются сделать её малой, и затем её или определяют при помощи коллиматоров, или вовсе исключают.

Исключение влияния коллимационной ошибки на результаты наблюдений достигается наблюдениями при двух положениях инструмента так, чтобы в одном положении влияниё её было со знаком «+», а в другом со знаком «−». Среднее из двух наблюдений будет свободно от действия коллимационной ошибки, если только она была неизменна.

Ссылки

• Коллимационная ошибка // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Теодолит как прибор для измерения углов должен удовлетворять некоторым геометрическим условиям, вытекающим из общего принципа измерения горизонтального угла.

Рассмотрим эти условия:

Рис.4.5

• Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.
• Ось вращения алидады должна быть установлена отвесно (вертикально).
• Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.
• Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.
• Вертикальная нить сетки нитей должна лежать в коллимационной плоскости.

Для всех этих условий, кроме второго, обязательно выполняются поверки для того, чтобы выяснить удовлетворяет ли конкретный теодолит перечисленным условиям. Если при выполнении поверок обнаруживается, что какое-либо условие не выполняется, производят исправление теодолита.

Поверка первого условия была рассмотрена в разделе 3.3; следует лишь подчеркнуть, что исправление угла между осью уровня и осью вращения алидады производится исправительными винтами уровня.

Установка оси вращения алидады в вертикальное положение выполняется в следующем порядке:

1. вращая алидаду, устанавливают уровень параллельно линии, соединяющей два подъемных винта и приводят пузырек уровня в нульпункт, действуя этими двумя винтами,
2. вращают алидаду на 90o, то-есть, устанавливают уровень по направлению третьего подъемного винта, и, действуя этим винтом, приводят пузырек уровня в нульпункт.

После этого вращают алидаду и устанавливают ее в произвольное положение; пузырек уровня должен оставаться в нульпункте. Если пузырек уровня отклоняется от нульпункта больше, чем на одно деление, следует заново выполнить первую поверку и снова установить ось вращения алидады в вертикальное положение.

Процедура установки оси вращения алидады в вертикальное положение называется горизонтированием теодолита.

Поверка перпендикулярности визирной оси трубы к оси вращения трубы. Эта поверка выполняется с помощью отсчетов по горизонтальному кругу при наблюдении какой-либо визирной цели.

Если условие выполняется, то при вращении трубы вокруг своей оси визирная линия трубы описывает плоскость, совпадающую с коллимационной плоскостью. Если угол между визирной линией трубы и осью вращения трубы не равен точно 90o, то при вращении трубы визирная линия будет описывать коническую поверхность с углом при вершине конуса 180 – 2С, где С – угол между фактическим положением визирной линии трубы и ее теоретическим положением; угол С называется коллимационной ошибкой (рис.4.6).

Рис.4.6 Рис.4.7

Навести трубу на точку можно при двух положениях вертикального круга: круг слева и круг справа; эти положения называются “круг лево” – КЛ или L и “круг право” – КП или R. Пусть при положении КЛ отсчет по лимбу будет NL. Для наведения трубы на точку при КП нужно перевести трубу через зенит и повернуть алидаду на 180. Если С = 0, то алидаду нужно повернуть точно на 180, то-есть, разность отсчетов при КЛ и КП равна точно 180 (рис.4.7).

Если С= 0, то при том же положении алидады изображение точки будет находиться не в центре сетки нитей и для наведения на точку нужно повернуть алидаду на угол С (рис.4.8). Отсчет по лимбу изменится и, если правильный отсчет был NL, то отсчет, искаженный коллимационной ошибкой, будет N’L = NL + C, а

NL = N’L – C.               (4.2)

Рис.4.8 Рис.4.9

Чтобы навести трубу на точку при КП, нужно перевести ее через зенит и повернуть алидаду на угол 180 – 2C (рис.4.9), отсчет по лимбу будет равен:

NR’ = NL + C + 180 – 2C = NR – C.                 (4.3)

Таким образом, можно написать:

NL’ = NL + C,           NR’ = NR – C.

Средний отсчет из отсчетов при КЛ и КП свободен от влияния коллимационной ошибки,

0.5 * (NL’ + NR’) = 0.5 * (NL + NR),

а значение двойной коллимационной ошибки равно:

2C = NL’ – NR’ + 180.                 (4.4)

В теодолитах с односторонним отсчитыванием по лимбу в каждом отдельном отсчете (и при КЛ и при КП) присутствует еще ошибка эксцентриситета алидады, поэтому значение коллимационной ошибки, подсчитанное по формуле (4.4), будет включать ошибку эксцентриситета.

Для таких теодолитов (Т30, Т15, Т5) коллимационную ошибку определяют по более сложной методике, состоящей из следующих действий:

навести трубу при КЛ на четко видимую точку, расположенную вблизи горизонта, взять отсчет по лимбу NL’,
перевести трубу через зенит, навести ее на ту же точку при КП и взять отсчет по лимбу NR’,
ослабить зажимной винт подставки и повернуть теодолит относительно подставки примерно на 180,
навести трубу на точку при КЛ, взять отсчет NL”,
навести трубу на точку при КП, взять отсчет NR”,
вычислить коллимационную ошибку по формуле:

2C = 0.5 * [(NL’ + NL”) – (NR’ + NR”) + 360o.                 (4.5)

Исправление коллимационной ошибки, если она больше допустимого значения, производится одинаковым для большинства теодолитов способом:
вычисляют правильный отсчет:

NL = NL’ – C, или

NR = NR’ + C

и устанавливают его на лимбе. При этом изображение точки не будет совпадать с центром сетки нитей на величину С. Боковыми исправительными винтами сетки нитей совмещают центр сетки нитей с изображением точки. После этого повторяют определение 2С.

Влияние коллимационной ошибки на отсчет по лимбу. При наблюдении точек, расположенных вблизи плоскости горизонта, отсчет по лимбу искажается на величину коллимационной ошибки С с одним знаком при КЛ и с другим знаком при КП. Но иногда приходится наблюдать точки, которые располагаются выше или ниже плоскости горизонта, а при астрономических наблюдениях трубу теодолита наводят на звезды, устанавливая ее на любой угол наклона. Рассмотрим, как искажается отсчет по лимбу из-за влияния коллимационной ошибки в общем случае.

На рис.4.10 точка O – точка пересечения оси вращения трубы HH1и визирной линии трубы. Труба направлена на высокорасположенную точку W; угол наклона визирной линии трубы – ν.

Проведем через точку W вспомогательную вертикальную плоскость; LL1 – это линия пересечения этой плоскости с плоскостью горизонта точки О.

Рис.4.10

При С=0 визирная линия трубы занимает положение OW и коллимационная плоскость пересекает плоскость горизонта по линии OM.

При наличии коллимационной ошибки визирная линия трубы займет положение OW’. Коллимационная плоскость в этом случае пересекает плоскость горизонта по линии OM’. Чтобы навести трубу на точку W, нужно повернуть алидаду на угол ε1, и отсчет по лимбу изменится на величину этого угла.

Из треугольника MOM’ выразим тангенс угла ε1:

и по малости его запишем:

Но MM’ = WW’, поэтому

(4.6)

Из треугольника WOW’ найдем тангенс угла С и вследствие малости угла С напишем:

отсюда выразим длину отрезка WW’:

WW’ = C * OW                            (4.7)

и, подставив это выражение в формулу (4.6), получим:

(4.8)

Из треугольника WOM видно, что:

подставив это выражение в формулу (4.8), получим окончательно:

(4.9)

Если угол наклона трубы ν небольшой, то косинус этого угла мало отличается от единицы и ε1 = C.

Обычно каждую точку наблюдают при двух положениях круга, и средний отсчет свободен от влияния коллимационной ошибки.

Поверка перпендикулярности оси вращения трубы к оси вращения алидады. Четвертое условие обеспечивает вертикальное положение коллимационной плоскости. Для проверки этого условия используют хорошо видимую высоко расположенную точку М. Сначала наводят трубу на точку при КЛ и проектируют точку на уровень горизонта теодолита зрительной трубой; отмечают точку m1 (рис.4.11).

Затем переводят трубу через зенит, наводят ее на точку при КП и снова проектируют точку на уровень горизонта теодолита; отмечают точку m2.

Если ось вращения трубы перпендикулярна оси вращения алидады, то проекция точки М оба раза попадет в точку m; в противном случае точек будет две – m1 и m2.

Положение, при котором один конец оси трубы выше другого, возникает, когда высота подставок трубы неодинакова; вследствие этого рассматриваемую поверку иногда называют поверкой неравенства подставок.

Рис.4.11

Для исправления угла между осями HH1 и ZZ1 нужно изменить высоту той подставки, которая имеет исправительный винт. Исправление неравенства подставок выполняется методом последовательных приближений. Если теодолит не имеет исправительного винта подставки, то при обнаружении неравенства подставок его нужно сдать в мастерскую.

Влияние неравенства подставок на отсчет по лимбу. Пусть ось вращения трубы HH1 наклонена к горизонту на угол i и занимает положение H’H’1 (рис.4.12). Если бы наклона не было, то точка М проектировалась бы в точку m. При наклоне оси точка М проектируется в точку m1, и ошибка отсчета по лимбу будет равна углу ε2. Определим величину этого угла.

Рис.4.12

Из треугольника mOm1 следует:

или по малости угла ε2:

(4.10)

Из треугольника mMm1, в котором угол при точке M равен i, находим:

по малости угла i принимаем tg(i) = i, поэтому

откуда

mm1 = i * Mm .                           (4.11)

Подставим (4.11) в (4.10) и получим:

(4.12)

Из треугольника MOm выразим тангенс угла ν:

и,подставив это выражение в (4.12), получим окончательно:

ε2 = i * tg(ν) .                       (4.13)

При ν = 0 влияние неравенства подставок равно нулю при любых значениях угла i.

Если ось вращения трубы наклонена к горизонту из-за неравенства подставок, то наклон коллимационной плоскости имеет противоположные знаки при КЛ и КП, и ошибка отсчета тоже имеет противоположные знаки; в среднем отсчете ошибка ε2 исключается.

Влияние наклона оси вращения алидады на отсчет по лимбу. Наклон оси ZZ1 на угол i приводит к тому, что ось вращения трубы будет наклонена к горизонту на тот же угол (рис.4.13); коллимационная плоскость отклонится от вертикального положения на тот же угол. Следовательно, и влияние наклона оси вращения алидады аналогично влиянию неравенства подставок. Различие состоит в том, что ошибка в отсчете по лимбу из-за наклона оси вращения алидады имеет один и тот же знак при КЛ и КП. Таким образом, и средний отсчет также содержит эту ошибку.

Для ослабления влияния наклона оси вращения алидады следует как можно тщательнее выполнять горизонтирование теодолита и следить за пузырьком уровня во время работы. При точных измерениях углов для исключения этой ошибки определяют угол i из дополнительных отсчетов по шкале уровня и вводят в отсчеты по лимбу поправки, вычисляемые по формуле (4.13).

Рис.4.13

Поверка сетки нитей. Поверка пятого условия выполняется последней. Наводят трубу на хорошо видимую точку и наводящим винтом смещают ее по высоте. Если при этом изображение точки остается на вертикальной нити сетки нитей, то условие выполняется. Если изображение точки сходит с вертикальной нити, нужно ослабить исправительные винты сетки нитей и развернуть сетку в нужном направлении. После этого следует повторить поверку и снова определить коллимационную ошибку, так как при ослаблении и затягивании исправительных винтов сетки нитей ее центр мог сдвинуться в сторону.

Кроме геометрических условий у теодолита проверяют так называемые механические условия:

отсутствие механических повреждений – изломов, изгибов, трещин и т.п.; это проверяется путем внешнего осмотра, при котором следует удостовериться и в полной комплектности прибора;
плавность вращения всех вращающихся деталей, то-есть, отсутствие заеданий, тугого вращения, скрипа и стука;
плавность и легкость работы зажимных винтов;
плавность и равномерность работы наводящих винтов;
равномерность и легкость работы подъемных винтов.

Эксцентриситет алидады. В плоскости лимба горизонтального круга имеются три характерных точки:

D – центр круга делений лимба,
A – центр вращения алидады,
L – центр вращения лимба (рис.4.14).

В идеальном теодолите все три точки должны совпадать, но в действительности они не совпадают.Несовпадение точки A с точкой D называется эксцентриситетом алидады, несовпадение точки L с точкой D называется эксцентриситетом лимба, несовпадение точек A и L называется эксцентриситетом осей.

Рассмотрим влияние эксцентриситета алидады на отсчеты по лимбу. Отрезок AD называется линейным элементом эксцентриситета алидады и обозначается буквой l.

Рис.4.14                                          Рис.4.15

Некоторые теодолиты имеют два отсчетных устройства, отстоящих одно от другого на 180. Вследствие эксцентриситета алидады отсчет по одному отсчетному индексу будет меньше правильного отсчета на угол ε:

N’1 = N1 – ε,            (4.14)

а по другому отсчетному индексу – больше правильного на угол ε:

N’2 = N2 + ε.                 (4.15)

Средний отсчет будет свободен от влияния эксцентриситета:

N = 0.5*(N1′ + N2′) = 0.5*(N1 + N2) .

Чтобы получить численное значение эксцентриситета, нужно из отсчета N2′ (4.15) вычесть отсчет N1′ (4.14):

N2′ – N1′ = N2 – N1 + 2*ε,

но N2 – N1 = 180, поэтому:

ε = 0.5*(N’2 – N’1 + 180).                       (4.16)

При вращении алидады взаимное положение линейного элемента эксцентриситета алидады и отсчетных индексов изменяется, и величина ошибки отсчета ε’ зависит от угла γ (рис.4.15):

ε’ = ε * Sin(γ) .                 (4.17)

У теодолитов с односторонним отсчитыванием отсчет по лимбу искажается на величину ε’ с одним знаком при КЛ и с другим знаком при КП; в среднем отсчете влияние эксцентриситета исключается.

Из всех ошибок отсчитывания по лимбу, возникающих вследствие нарушения геометрических условий, можно выделить симметричные ошибки, то-есть такие, которые имеют разные знаки при КЛ и КП и влияние которых в среднем отсчете устраняется, и несимметричные ошибки, влияние которых в среднем отсчете не устраняется. К симметричным ошибкам относятся коллимационная ошибка, ошибка из-за неравенства подставок, ошибка эксцентриситета. К несимметричным ошибкам относятся ошибка наклона оси вращения алидады, ошибки делений лимба и некоторые другие.

Оптический теодолит одни из геодезических измерительных приборов, который считается самым надежным по своей конструкции. Разнообразные их:

• типы (высокоточные, точные, технической точности);
• сферы использования (геодезический, маркшейдерский, астрономический, тахеометр);
• конструкции (с компенсатором, прямым изображением, в обычном исполнении)

говорят о значительном спросе и популярности этих угломерных приборов. Теодолитом с определенной точностью можно решать любые виды практических геодезических задач, начиная от основных, изыскательских, картографических и заканчивая отраслевыми работами в строительной, промышленной, горнодобывающей, военной сферах. С его помощью существуют возможности совершать угловые измерения, определять превышения, высоты, и даже осуществлять линейные измерения. Весь набор конструктивных возможностей теодолитов в свое время делал его самым передовым из геодезических инструментов, с помощью которых были выполнены, если хотите, все возведённые основные производственные и общественные фонды в стране, все жилищное и городское строительство, да практически всё материальное производство.

Для того чтобы оптические теодолиты выполняли свою конструктивную функцию необходимо обеспечение точного их приборостроения, с возможностью проведения поверочных и юстировочных операций отдельных узлов и прибора в целом.

В совокупности перед началом геодезических работ возможно три отдельных этапа проведения поверок:

• на заводе изготовителе с фиксацией в его паспорте отметки об этом;
• в государственной метрологической службе с выдачей заключения в виде свидетельства о рабочем состоянии прибора;
• квалифицированными инженерами, специалистами геодезистами и маркшейдерами при принятии инструмента в эксплуатацию.

В зависимости от конструкции теодолитов поверочные работы могут исчисляться разным количеством поверок теодолита. Общие из них представлены таким списком поверок для отдельных частей и определения параметров:

• цилиндрического уровня;
• оптического (шнурового) отвеса;
• коллимационной ошибки;
• сетки нитей;
• места нуля;
• нитяного дальномера.

Поверка цилиндрического уровня

Требует его нахождения по центру своего корпуса при любом вращении теодолита вокруг оси. Это означает, что продольная ось уровня должна располагаться перпендикулярно вертикальной оси теодолита. Выполняется такая поверка теодолита первой по очередности и в следующей последовательности:

• двумя подъемными винтами, которые находятся вдоль оси уровня, его пузырек выводится по центру ампулы;
• третьим винтом, после поворота корпуса теодолита на 90 градусов, уровень устанавливается в центр;
• разворачивая теодолит на 180 градусов, ожидания установки уровня в центральном положении могут не оправдаться;
• при отклонении пузырька на два деления в одну из сторон, следует начать юстирование;
• половина величины смещения пузырька юстируются отверткой (шпилькой) исправительным винтом;
• оставшуюся часть отклонения выводят третьим подъемным винтом;
• выполнением поверки будет считаться нахождение уровня в центре в любом месте остановки теодолита в пределах предусмотренных 360-ти градусов.

Круглый уровень

Поверяется традиционным способом, как и практически в других приборах (нивелирах, тахеометрах и так далее). Как правило, сама ампула круглого уровня выставляется между двух подъемных винтов. И уже с помощью всех трех винтов круглый пузырек выводится в центр ампулы уровня. Разворачивая теодолит на 180 градусов наблюдаем, присутствует или нет отклонение круглого воздушного пузырька с центра. При наличии такого смещения за обозначенную линию окружности на ампуле производят юстировку уровня. Для этого исправительными винтами регулируют половину величины смещения. Оставшееся отклонение выводится в центр ампулы подъемными винтами. Для подтверждения юстировки уровня поверка снова повторяется. Постоянное нахождение уровня в центре означает выполнение поверяемого условия.

Поверки оптического и шнурового отвеса

Точное центрирование над и под геодезическими и маркшейдерскими пунктами важная часть в полевых измерениях. Этому уделяется особое внимание. В теодолитах с оптическими отвесами инструмент центрируется над выбранной точкой с центром в виде накерненного отверстия величиной от 1 до 3 мм. Вначале производится горизонтирование прибора. Затем с помощью окуляра оптического центрира индивидуально под свое зрение выставляются фокусировки, чтобы были видны одновременно и точка стояния, и сетка центрира в виде окружности. После чего с вращением корпуса инструмента на 180 градусов наблюдают смещение окружности оптического центрира вокруг выбранной точки. Половину отклонения устраняют перемещением сетки. Вторую половину исправляют смещением самого корпуса теодолита в точку, над которой центрируется прибор. И так действуют до полного максимально возможного приближения точки к центру.

Кроме этого в маркшейдерском деле существует поверка теодолита под точкой, когда точка центрирования находится сверху зрительной трубы. В некоторых из них устанавливать местоположение точки центрирования сверху приходиться самостоятельно. Изначально, установив зрительную трубу в горизонтальное, а сам прибор в отвесное положение, его центрируют совмещением острия нитяного отвеса над меткой. При вращении геодезического инструмента отклонение метки от острия отвеса не должно отклоняться более, чем на 1 мм. В случае большего значения смещения верхнюю точку центрировки на зрительной трубе нужно сместить. После удовлетворительного проведения данной поверки на месте новой метки можно просверлить не большое отверстие, которое будет являться точкой совмещенной с осью прибора. После чего еще один раз провести окончательные наблюдения над центрировочной меткой и произвести измерения контрольных горизонтальных углов.

Известно, что при закреплении корпуса прибора на штативах становым винтом в нижней его части подвешивается шнуровой отвес. С его помощью осуществляется центрирование теодолита над точкой, и для определения правильного места подвешивания отвеса в нем выполняется данная поверка. Контрольными измерениями для этой поверки считаются определение положение центра оптическим центриром или зрительной трубой в конструкциях приборов с отверстием в нижней части корпуса. При подвешивании шнурового отвеса его острие должно находиться над точкой центрировки. При значительном (более 1 мм) отклонении необходимо механическим способом сместить место подвеса нитяного отвеса.

Сетка нитей и коллимационная погрешность

Взаимоувязаны в части исправительного инструментария, то есть при не выполнении, требуемых условий исправление производится винтами (кольцом) сетки нитей.

Первая из них поверяется наведением на леску подвешенного тяжелого отвеса. При этом, вертикальная нить на всем своем протяжении должна совпадать с отвесной линией.

Вторая поверка выполняется при ориентировочно горизонтальном положении трубы. На удаленную точку выполняется точное наведение перекрестия сетки нитей. Далее, снимаются отсчеты. Сначала, при круге справа (КП). Затем,- при круге слева (КЛ). Разность этих отсчетов плюс-минус 180 градусов дает значение двойной коллимационной ошибки (2с), а именно:

2с=КП-КЛ±180

Значение коллимационной погрешности определяют независимо дважды. Допустимой величиной предельного отклонения коллимационной ошибки считается двойное значение точности поверяемого прибора. При превышении этого значения производят юстировочные операции. Вычислив среднее арифметическое значение отсчета, выставляют его микрометренным винтом. В этот момент происходит смещение центра сетки нитей. Используя кольцо или винты сетки нитей, осуществляют ее горизонтальное перемещение в выбранную точку.

Место нуля

Геодезический термин, относящийся к отсчету по ВК теодолита при горизонтальном положении зрительной трубы. Априори он должен соответствовать своему названию, то есть быть равным нулю. Для проведения такой поверки теодолита выбирается удаленная точка на уровне горизонта инструмента. На нее при двух положениях круга (КП и КЛ) производится наведение перекрестия сетки нитей и соответственно снятие двух отсчетов. Определение абсолютного значения места нуля (МО) осуществляется по формуле:

МО=0,5×(КП+КЛ±180)

Известно, что место нуля редко имеет соответствующее своему названию значение. Если его величина после вычислений находится в пределах двойной точности прибора, то никаких юстировочных работ не следует выполнять. При больших значениях МО юстировка производится в определенной последовательности:

• вычисляется значение нужного отсчета по ВК из разности величин КЛ и МО;
• устанавливается полученный отсчет микрометренным винтом ВК, в результате чего сетка нитей отклоняется с наведенного положения на точку в вертикальной плоскости;
• юстировочными винтами уровня ВК пузырек перемещают в центральное положение его корпуса;
• или винтами сетки нитей в теодолитах с компенсаторами перемещают перекрестие в наблюдаемую точку.

Выполнение поверок и юстировка теодолита 2T30

№ 29069

Цель работы:выполнить юстировку прибора.

Инструменты и принадлежности: теодолит 2Т30.

Содержание и порядок выполнения:

Выполняем поверки теодолита 2Т30:

1-ая поверка. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

Теодолит устанавливают так, чтобы уровень располагался по направлению двух подъемных винтов, и приводят пузырек уровня вращением двух подъемных винтов в нуль-пункт. Затем поворачивают теодолит на 180°, если пузырек остался в нуль-пункте, то условие выполнено.

Если условие не выполняется, то пузырек перемещают исправительными винтами уровня к нуль-пункту на одну половину дуги отклонения подъемными винтами на вторую. После выполнения юстировки удостоверяются, что теодолит сохраняет рабочее положение.

2-ая поверка. Горизонтальная нить сетки нитей лежит в горизонтальной плоскости, а вертикальная нить – в вертикальной плоскости.

Зрительную трубу наводят на удаленную четкую точку горизонтальной нитью сетки у правого или левого края поля зрения трубы. С помощью наводящего винта алидады смещают изображение точки к противоположному краю поля зрения. Если нить сетки сойдет с изображения точки, то сетка установлена правильно. Исправление (юстировку) выполняют следующим образом:

Снимают колпачок окулярной части зрительной трубы

Ослабляют торцевые винты, скрепляющие окулярную часть с корпусом трубы;

Поворачивают кольцо с сеткой нитей до правильного положения.

Поверка считается выполненной, если при повторном ее выполнении горизонтальная нить сетки не сходит с изображения точки.

3-ая поверка. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы.

Выполняем поверку коллимационной ошибки, в которой визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси ее вращения. При нарушении данного условия при вращении визирная ось образует угол, который и называется коллимационной погрешностью (С).

Последовательность действий при поверке коллимационной ошибки следующая:

Трубу теодолита при КЛ (круг влево) наводим на удаленный, находящийся примерно на одном горизонте с прибором предмет и снимаем отсчет КЛ по горизонтальному кругу.

Затем трубу переводим через зенит, наводим на тот же предмет и снимаем отсчет КП.

Вычисляем коллимационную ошибку по формуле:

В результате получены следующие результаты измерений:

КЛ = 182º38´;

КП = 2°37´;

В итоге коллимационная погрешность С = 0º00´30´´

Допуск: полученная коллимационная погрешность не должна превышать двойной точности отсчетного приспособления (2t) теодолита, для 2Т30 — 1´. Если значение С >2t выполняется юстировка. Полученное значение в допуске.

4-ая поверка. Горизонтальная ось трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения прибора.

Определяем место нуля вертикального круга. Место нуля (МО) – это отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня на алидаде вертикального круга. Порядок выполнения поверки следующий. Место нуля определяют наведением трубы последовательно на одну и ту же точку при КП и КЛ. Отсчет по вертикальному кругу равен соответственно КП и КЛ. МО вычисляется по формуле:

МО = (КЛ + КП)/2

В результате проведения данной поверки получаем:

КЛ = 5°31´

КП = -6º02´

МО = -0º15´30´´, данное значение превышает 2t=0º01´. Необходимо выполнить юстировку, предварительно вычислив отсчет свободный от влияния ошибки места нуля по формуле

Для исправления места нуля на вертикальном круге инструмента устанавливается значение 0 наводящим винтом при вертикальном круге. При этом перекрестие сетки нитей сойдет с изображения объекта. Далее с помощью регулировки боковых юстировочных винтов перекрестие сетки нитей наводится на предмет. Поверка повторяется. Полученные результаты:

КЛ = 5°32´

КП = -6º03´

МО = -0°15´30´´, заданное значение превышает 2t.

Вывод: прибор № 29069 приведен в рабочее состояние. Его можно использовать для измерения горизонтальных углов, однако при измерении вертикальных углов следует учитывать значение МО, которое составляет -0°15´30´´.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/210639-metodika-vypolnenija-poverok-i-justirovok-teo

В данной статье мы рассмотрим процесс поверки коллимационной ошибки теодолита 4Т30П, которая является одной из основных неидентичных ошибок инструмента. Коллимация – это процесс выравнивания оптической оси теодолита с его осью секундомера.

Устройство 4Т30П обеспечивает повороты горизонтальной и вертикальной оси на угол, измеренный шкалой. Однако, в процессе эксплуатации, инструмент может подвергаться различным нагрузкам и вибрациям, что может привести к возникновению коллимационной ошибки.

Для проверки коллимационной ошибки необходимо провести определенные шаги. Сначала необходимо установить теодолит на твердой основе и выполнить приведение верхней и нижней горизонтальных цели визирными линиями. Затем, с помощью нижнего зеркала, снять отсчеты по горизонтальным координатам. Последним шагом будет вычисление коллимационной ошибки.

Мастер-класс по поверке коллимационной ошибки теодолита 4Т30П поможет специалистам разобраться в данном процессе и научиться проводить проверку с высокой точностью. Это не только позволит снизить возможные ошибки при использовании инструмента, но и повысит качество и точность выполнения геодезических работ.

Поверка коллимационной ошибки

Коллимационная ошибка — это разница между направлением луча света при наблюдении через окуляр теодолита и направлением его оси визирования в горизонтальной плоскости. Поверка коллимационной ошибки важна для обеспечения точности измерений при работе с теодолитом.

Для поверки коллимационной ошибки на теодолите 4Т30П можно использовать следующую процедуру:

1. Соберите необходимое оборудование: теодолит 4Т30П, нивелир, штатив.
2. Установите теодолит на штатив и визируйте на точку нивелирования.
3. Уровень теодолита с помощью нивелира.
4. Установите измерительный стержень на точку нивелирования и зафиксируйте его в вертикальном положении.
5. Наблюдайте через окуляр теодолита на стержень и запишите показания микрометра.
6. Поверните теодолит по горизонтальной оси на 180 градусов и повторите наблюдение через окуляр на стержень.
7. Запишите новые показания микрометра.
8. Вычислите разность показаний микрометра и поделите ее на 2 — это будет коллимационная ошибка.
9. Поверните теодолит на 90 градусов и повторите процедуру поверки коллимационной ошибки.

Таким образом, поверка коллимационной ошибки на теодолите 4Т30П позволяет обнаружить необходимость коррекции и произвести ее, чтобы обеспечить точность измерений.

Теодолит 4Т30П

Теодолит 4Т30П – это высокоточный и надежный оптический инструмент, который применяется в геодезии и строительстве для измерения горизонтальных и вертикальных угловых отклонений. Этот теодолит обладает широкими функциональными возможностями и является неотъемлемой частью инструментария инженеров и геодезистов.

Преимущества теодолита 4Т30П

Теодолит 4Т30П имеет ряд преимуществ, которые делают его предпочтительным выбором для проведения точных измерений:

• Высокая точность измерений. Теодолит 4Т30П обладает высокой точностью измерений углов, что позволяет получать достоверные результаты.
• Широкая рабочая температура. Этот теодолит может использоваться в широком диапазоне температур, что делает его универсальным инструментом.
• Надежность. Теодолит 4Т30П способен выдерживать длительные периоды эксплуатации без снижения качества работы.
• Удобство использования. Инструмент имеет эргономичный дизайн, что обеспечивает удобство использования и позволяет проводить измерения без лишних усилий.

Применение теодолита 4Т30П

Теодолит 4Т30П используется в различных областях:

• Геодезия – для проведения геодезических исследований и измерений.
• Строительство – для определения угловых отклонений при строительстве зданий и сооружений.
• Горное дело – для проведения геодезических работ на горных объектах.
• Транспортное строительство – для измерения уровней, планирования и проектирования дорог и мостов.

Технические характеристики

Теодолит 4Т30П обладает следующими техническими характеристиками:

Точность измерений углов	2,5″
Рабочий диапазон	360°
Постоянная инструмента	100 мгон
Увеличение трубы	30x
Диаметр объектива	40 мм

Таким образом, теодолит 4Т30П является незаменимым инструментом для проведения точных геодезических измерений и настоящей находкой для специалистов в области геодезии и строительства.

Мастер-класс для специалистов

В данном мастер-классе мы рассмотрим процесс поверки коллимационной ошибки теодолита 4Т30П. Эта процедура является важной для обеспечения точности измерений и гарантирования надежности работы прибора.

Шаг 1: Подготовка к поверке

• Перед началом поверки необходимо проверить наличие всех необходимых инструментов и расходных материалов.
• Убедитесь в правильности установки и фиксации теодолита на стойке.
• Проверьте состояние и правильность подключения всех кабелей и проводов.
• Убедитесь, что теодолит находится на стабильной и ровной поверхности.

Шаг 2: Использование индикатора коллимации

Для определения коллимационной ошибки теодолита мы будем использовать специальный индикатор коллимации. Следуйте указаниям производителя по использованию этого инструмента.

Шаг 3: Измерение коллимационной ошибки

Для начала измерения следует установить индикатор коллимации на телескоп теодолита и установить его на ноль. Затем проведите измерение коллимационной ошибки, перемещая телескоп теодолита по горизонтали и вертикали и фиксируя показания индикатора коллимации.

Шаг 4: Анализ результатов и корректировка

Полученные результаты измерения коллимационной ошибки следует проанализировать и оценить их значимость для точности работы теодолита. Если значение ошибки превышает допустимые пределы, необходимо произвести корректировку коллимации согласно инструкции производителя.

Шаг 5: Повторная проверка

После корректировки коллимации необходимо повторно измерить коллимационную ошибку, чтобы убедиться, что все исправления были сделаны правильно и прибор работает с требуемой точностью.

Шаг 6: Оформление документации

По завершении поверки не забудьте оформить соответствующую документацию, в которой должны быть указаны результаты измерений, проведенные корректировки и подписи ответственных лиц.

Пункт	Действие
1	Проверить наличие всех необходимых инструментов и расходных материалов
2	Убедиться в правильной установке и фиксации теодолита
3	Проверить состояние и правильность подключения кабелей
4	Убедиться в стабильности и ровности поверхности
5	Использовать индикатор коллимации для измерения ошибки
6	Оценить результаты и произвести корректировку, если необходимо
7	Повторно измерить ошибку после корректировки
8	Оформить документацию о поверке

Мастер-класс проводится с целью обучить специалистов правильному выполнению поверки коллимационной ошибки теодолита 4Т30П. Внимательное и точное выполнение всех шагов позволяет добиться высокой точности измерений и гарантировать надежную работу прибора.