Средняя квадратическая ошибка измерения горизонтального угла

Погрешности в значении измеренного угла или направления разделяют на два вида: 1) приборные погрешности и 2) погрешности, обусловленные внешними факторами угловых измерений.

Приборные погрешности исправного теодолита соответствуют в основном метрологическим пределам его точности и неполной его юстировке. Эти погрешности уменьшают до мало значимых величин тщательной юстировкой теодолита и соблюдением установленной методики соответствующих угловых измерений при КЛ и КП. Для технических теодолитов приборная средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального угла одним приемом составляет mβ = 20–30″, т. е. близка к точности отсчетного устройства t = 20″–30″ или в среднем mβ = 0,5′.

Внешние факторы погрешностей угловых измерений (неточности центрирова-

ния визирных целей и теодолита, неточности визирования, недостаточную устойчивость прибора) необходимо учитывать и минимизировать соответствующей подготовкой работ. Рассмотрим требования к точности центрирования визирной цели,

приняв допустимую погрешность ее углового отклонения Δβ = mβ/ 2 ≈ 0,3′. Например (рис. 10.2, а), если веха С центрирована с линейной погрешностью е = СС’, то угол β получится с погрешностью (в радианах) Δβ = е/d. Откуда е = d Δβ или при выражении Δβ в угловых минутах

где ρ’ = 3438′ – число минут в радиане.

При Δβ = 0,3′ и расстоянии d = 100 м допустимая погрешности центрирования вехи едоп 9 мм, , но при расстоянии d = 20 м находим едоп 2 мм. Следовательно при коротких сторонах угла необходимо обеспечивать наиболее точную установку вехи на пунктом и применять в качестве визирных целей металлические стержни, отвесы, визирные марки и др.

Рис. 10.2. Погрешность угла при неточном центрировании: а – вехи; б – теодолита

Если теодолит центрирован над вершиной угла (точкой Jт) с поперечной погрешностью ец (см. рис. 10.2, б), то вместо угла β = ЕJМ измеряется горизонтальный угол β’ = ЕJтМ и погрешность угла за счет фактора центрирования принимает максимальное значение Δβ = Δβ1 + Δβ2. При расстояниях от теодолита до вех d1 ≈ d2 и допустимой составляющей угловой погрешности Δβц.доп требуемая точность центрирования теодолита рассчитывается по формуле

ец.доп = (d1Δβц.доп )/2ρ’.

(10.10)

По данной формуле находим допустимую погрешность центрирования теодолита ец.доп 1 мм при минимальных расстояниях визирования d1 ≈ d2 20 м и при условии, что Δβц.доп = 0,3′. Если в среднем d1 ≈ d2 100 м, то ец.доп 4 мм

В процессе измерений теодолит должен сохранять устойчивое положение. На болотистом грунте под ножки штатива необходимо забивать колья; на пашне – колья или камни; на нагретой асфальтированной поверхности следует применять устойчивые подкладки (прочные пластины, кирпичи и др.), а время измерений должно быть минимальным.

С учетом соблюдения рассмотренных условий работы техническими теодолитами предельная погрешность измерения горизонтального угла нормируется равной двойной точности отсчетного устройства 2t = βдоп = 2mβ = 2t = 0,8–1′.

10.3. Измерение магнитного азимута

Магнитный азимут используется при ориентировании на местности при помощи геодезических приборов с магнитной стрелкой, например теодолита с накладной буссолью в виде продолговатой коробки с магнитной стрелкой. Применяются так-

же специальные приборы буссоли типа БШ (рис 10.3), буссоль БГ и др. Ориен-

тирование по магнитной стрелке обеспечивает точность измерения магнитных направлений 0,2 -1º. Буссоли применяются и при съемках относительно малой точности нечетких контуров местности, в частности границ между лесными породами при составлении планов лесонасаждений. Инструментальное ориентирование карт и планов производится при помощи буссолей, имеющих вид коробки, которую накладывают на карту.

6

5

4

3

2

1

Рис. 10.3. Буссоль БШ

Устройство буссоли БШ видно по рис. 10.3. Основанием прибора служит втулка 1 для закрепления прибора на штативе. Внутри круглой коробки помещена магнитная стрелка 2, которая опирается на острие иголки – оси вращения стрелки. Внутри коробки помещено кольцо градусных делений 3. Для визирования на предметы служит пара диоптров: глазной 4 и предметный 5. В нерабочем положении магнитная стрелка должна быть прижата к защитному стеклу коробки при помощи арретира, состоящего из плоской пружины и направляющей головки 6. Во избежание повреждения и изнашивания опоры магнитной стрелки и острия иглы, отшлифованных на минимальные силы трения между ними, магнитная стрелка осторожно опускается на кончик иглы только на время измерений.

Устройство ориентир-буссоли, предназначенной для ориентирования карт показано на рис. 10.4. Основанием прибора служит деревянная или пластиковая линейка 2, скошенный край DN которой служит визирным устройством. На линейке укреплено устройство в виде круглой коробки, именуемое собственно буссолью, которое используется практически во всех геодезических приборах, предназначенных для ориентирования относительно силовых линий геомагнитного поля Земли. Магнитная стрелка 4 опирается на острие иглы, укрепленной в центре коробки. Круговая шкала градусных делений 3 служит для отсчитывания магнитных азимутов. В нерабочем положении магнитная стрелка должна быть прижата к защитному стеклу коробки при помощи арретира, состоящего из плоской пружины 5 и направляющей головки 6. Во избежание повреждения опоры магнитной стрелки и острия иглы, отшлифованных на минимальные силы трения между ними, магнитная стрелка опускается на кончик иглы только на время измерений.

Рис. 10.4. Ориентирование карты при помощи буссоли и визирной линейки:

а – положение скошенного края основания буссоли относительно меридианальной стороны рамки карты; б – схема углов сближения меридианов и склонения магнитной стрелки; в – визирная линейка; х – линия, параллельная оси абсцисс 6-градусной зоны; Г.м – линия географического меридиана; М.м – линия магнитного меридиана; γ – угол сближения меридианов; δ – склонение магнитной стрелки; (1 – линия меридиана на западной стороне рамки карты; 2 – линейка в основании буссоли; 3 – градусное кольцо буссоли; 4 – магнитная стрелка; 5 – прижимная пластинка и ее головка 6 )

Сокращенные поверки буссоли. Поверки выполняются при горизонтальном положении буссоли на устойчивой опоре, не содержащей стальных деталей и других магнитных материалов:

1.Магнитная стрелка должна свободно вращаться. Магнитную стрелку в ра-

бочем положении отклоняют, воздействуя стальным предметом. Каждый раз после устранения предмета магнитная стрелка должна устанавливаться на один и тот же отсчет по градусному кольцу с погрешностью в пределах 0,1-0,2°.

2.Магнитная стрелка не должна иметь эксцентриситета относительно кольца градусных делений. При поверке берут пары отсчетов по круговой градус-

ной шкале относительно северного и южного концов магнитной стрелки каждый раз после поворота буссоли на очередные 30–40°. В исправной буссоли пары отсчетов различаются на 180° ± 0,1°. В случае значительного эксцентриситета последние цифры пар отсчетов могут различаться свыше ±0,3°. При работе такой буссолью отсчеты следует брать по северному и южному концам магнитной стрелки и окончательный отсчет принимать для северного конца стрелки как среднее по последним цифрам отсчета, например при отсчетах ас = 46,3; аю = 226,8° окончательный отсчет ас = 46,5°.

3. Нулевой диаметр СЮ градусного кольца должен быть параллелен скошен-

ному краю UW линейки, а скошенные края UW и U1W1 должны быть взаимно па-

раллельны. Для поверки измеряют расстояния штрихов 0° и 180° градусного кольца от края UW с точность 0,1–0,2 мм и расстояния между краями линейки UW и U1W1

сточностью 0,1 мм.

4.Магнитная стрелка должна быть уравновешена. Если при горизонтальном положении корпуса буссоли магнитная стрелка не горизонтальна, то ее уравновешивают при помощи муфточки, изготовленной из алюминиевой фольги.

10.4.Ориентирование карты (чертежа) на местности при помощи буссоли

1.Ориентирование буссолью по географическому меридиану карты. Для ориен-

тирования карту закрепляют на планшете (листе фанеры или пластика), который горизонтируют на устойчивой опоре (на штативе). Один из краев линейки буссоли, например UW, прикладывают к западной или восточной стороне рамки карты (см. рис. 10.4, а), затем планшет вращают, пока северный конец магнитной стрелки не установится на отсчет, соответствующий величине склонения магнитной стрел-

ки, указанной на карте (на рис. 10.4, б склонение восточное δ = +10° 05′, а на рис. 8.17, а отсчет по северному концу стрелки приближенно равен ас ≈ 10,0°, по южному аю ≈ 189,8°, погрешность за счет эксцентриситета величиной ≈ 0,2° допустима).

2. Ориентирование карты относительно местных предметов. Для ориенти-

рования относительно прямолинейного участка шоссейной дороги наблюдатель в точке Р (см. рис. 10.4, а) приводит планшет с картой в горизонтальное положение и совмещают скошенный край визирной линейки (рис. 10.4, в) с линий РS карты. Планшет поворачивают в положение, при котором направление визирной линейки совпадает с направлением шоссе на местности. При ориентировании относительно

других постоянных объектов, например зданий, планшет устанавливают в произвольной точке Т створа ЕК (см. рис. 10.4, а) и совмещает скошенный край линейки на планшете с опознанными точками Е и К, затем планшет ориентируют, визируя вдоль скошенного края линейки на точки створа.

Определение места стояния наблюдателя может быть выполнено различ-

ными способами, в зависимости от ситуации на местности. Например, положение точки стояния Т в створе КЕ определяется после измерения длины отрезка ЕТ. По этим данным точку наносят на карту (план).

В случае отсутствия вблизи определяемой точки F четких контуров местности, эту точку можно нанести на план графической обратной засечкой. Для этого над точкой F на местности (см. рис. 10.4, а) укрепляют планшет с листом восковки или прозрачного пластика. В середине планшета на восковке обозначают точку f (например, иголкой) и, прикладывая к ней скошенный край визирной линейки, направляют линейку на точки местности R, К и Т, показанные на карте, прочерчивают на восковке соответствующие направления fR, и . Затем иголку снимают, а восковку накладывают на план, добиваясь, чтобы все начерченные направления проходили через соответствующие точки карты. Точка f переносится с кальки на карту как точка F стояния наблюдателя.

Определение положения на местности объекта Z, изображенного на карте.

Планшет с картой устанавливают над опознанной точкой G местности и ориентируют либо при помощи буссоли, либо визирной линейки по другим опознанным точкам. Для отыскания в натуре места объекта Z ребро линейки на карте совмещают с изображениями точек G и Z и получают направление, вблизи которого находится объект Z. При необходимости дополнительно по карте определяют расстояние GZ и измеряют его на местности от точки G до расчетного места точки Z.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

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

    Полный файл с работой можно скачать с Depositfiles 

 5.11 Контрольные измерения углов

     Контрольные измерения горизонтальных углов проводят с целью оценки главных метрологических характеристик теодолита — средних квадратических погрешностей измерения горизонтального mи вертикального m углов.

     Порядок определения значенийm иm,атакже формулыдляих вычислений изложены в [10] и [2].

      1. Определение средней квадратической погрешности горизонтального угла

Среднюю квадратическую погрешность m измерения горизонтального угла из одного приема определяют по результатам одной серии многократного измерения угла между двумя хорошо видимыми визирными целями, направления на которые отличаются по наклону на 20 25. Рекомендуемое значение горизонтального угла 9030.Угол измеряется шестью независимыми приемами 6) на симметричных установках лимба, т.е с перестановкой лимба горизонтального круга между приемами на 30.Для этого перед началом измерений составляется программа работ, в которой расписываются начальные установки лимба в каждом приеме.

Отсчеты при измерениях записывают в журнал измерения горизонтальных углов, образец которого показан в табл. 1, а сами измерения и их обработку выполняют по методике, описанной в 4.3.1.1.

По окончанию серии измерений составляют сводную таблицу, образец которой приведен в табл. 7. В столбце 1 записывают номер приема , в столбец 2 из журнала измерений переписывают значения горизонтальных углов i ,полученные в соответствующих приемах. Далее вычисляют среднее значение горизонтального угла ср из 6 приемов,

которое записывают в последней строке столбца 2. В столбце 3 записывают отклонения

vср

измеренных значений горизонтальных углов от их среднего значения.

Среднюю квадратическую погрешность m измерения горизонтального угла одним приемом вычисляют по формуле

с округлением значения mдо целого числа секунд.

Таблица 7. Вычисление СКП приемом mизмерения горизонтального угла одним

Определение средней квадратической погрешности горизонтального угла. Определение средней квадратической погрешности вертикального угла

Результат оценивания СКП измерения горизонтальных углов считается удовлетворительным, если выполняется условие:

mm,          (5.18)

где mдопускаемая средняяквадратическаяпогрешностьизмерения

горизонтального угла для типа испытуемого теодолита, которая для теодолитов типа Т30, согласно стандарту [2], равна 30″ .

      1. Определение средней квадратической погрешности вертикального угла

Среднюю квадратическую погрешность m измерения вертикального угла из одного приема определяют по результатам измерений трех вертикальных углов 3) на три хорошо видимых визирных цели [10]. Рекомендуемые значения вертикальных углов составляют от — 30 до — 30.. Каждый угол измеряется тремя независимыми приемами ( n 3) 

Отсчеты при измерениях записывают в журнал измерения вертикальных углов, образец которого приведен в табл. 2, а сами измерения и их обработку выполняют по методике, описанной в 4.4.

По окончанию всех измерений составляют сводную таблицу, образец которой приведен в табл. 8. В столбце 1 записывают порядковый номер угла j 1,…,3, в столбец 2 порядковый номер приема i 1, …, для угла , в столбец 3 из журнала.

              Отсчеты при измерениях записывают в журнал измерения вертикальных углов, образец которого приведен в табл. 2, а сами измерения и их обработку выполняют по методике, описанной в 4.4. По окончанию всех измерений составляют сводную таблицу, образец которой приведен в табл. 8. В столбце 1 записывают порядковый номер угла j = 1,…,3, в столбец 2 порядковый номер приема i = 1, …,3 для угла j , в столбец 3 из журнала измерений переписывают значения вертикальных углов j,i , полученные в соответствующих приемах. Далее для каждого из 3-х углов вычисляют средние значения вертикального угла j,ср из 3-х приемов,

Определение средней квадратической погрешности горизонтального угла. Определение средней квадратической погрешности вертикального угла

которые записывают в столбец 3 в последней строке соответствующего угла. В столбце 4 записывают отклонения

vj,i = j,і j,ср

измеренных значений -го вертикального угла от их среднего значения.

Среднюю квадратическую погрешность m измерения вертикального угла одним приемом вычисляют по формуле:

с округлением значения  m  до целого числа секунд.

Таблица 8. Вычисление СКПm измерения вертикального угла одним приемом

Определение средней квадратической погрешности горизонтального угла. Определение средней квадратической погрешности вертикального угла

Результат оценивания СКП измерения вертикального угла считается удовлетворительным, если выполняется условие:

mm, (5.22)

где m— допускаемая средняя квадратическая погрешность измерения вертикального

угла для типа испытуемого теодолита, которая для теодолитов типа Т30, согласно

стандарту [2], равна 45″.

    Полный файл с работой можно скачать с Depositfiles 

 

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА»
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ ГЕОДЕЗИИ, АЭРОСЪЕМКИ
И КАРТОГРАФИИ им. Ф.Н. КРАСОВСКОГО

СОГЛАСОВАНО

Главным метрологом Роскартографии

А.Н. Прусаковым

(№ 4-09-1188 от 20.04.2000)

УТВЕРЖДАЮ

Директор ЦНИИГАиК _________

Н.Л. Макаренко

«5» мая 2000 г.

МЕТОДИКА ИНСТИТУТА

Теодолиты. Методика поверки

МИ БГЕИ 08-00

СОГЛАСОВАНО:

Главный
метролог ГОМС

_______________
А.А. Синдеев

«05»
мая 2000 г.

Москва ЦНИИГАиК
2000

(Измененная
редакция, Изм. № 1)

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН Центральным ордена «Знак Почета» научно-исследовательским институтом
геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф.Н. Красовского (ЦНИИГАиК).

Директор
института                                                                Н.Л.
Макаренко

Главный
метролог                                                                   А.А.
Синдеев

Руководитель темы,

зав. ОСМОГИ                                                                           А.И.
Спиридонов

Исполнители:                                                                           Т.И.
Киселева н.с.

                                                                                                        П.В.
Викулов н.с.

                                                                                                        С.В.
Соловьев м.н.с.

Соисполнители: ГП
«Аэрогеодезия», Новгородское АГП, Забайкальское АГП, Московское АГП

2. РАССМОТРЕН И ОДОБРЕН подкомитетом по стандартизации ПК4 Технического
комитета ТК 404 «Геодезия н картография» (протокол № 2 от 30.11.99).

3. СОГЛАСОВАН Роскартографией 20.04.2000 4-09-1188

4. ВВЕДЕН взамен МИ БГЕИ 08-90 с 01.06.2000

Приказом ГОМС № 114 от 05
мая 2000 г

Методика института

Теодолиты.

Методика поверки

МИ

Взамен МИ БГЕИ 08-90

Настоящая методика института (МИ) распространяется на теодолиты,
предназначенные для измерения углов со средней квадратической погрешностью 1 —
60″ и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.

Межповерочный интервал (МПИ)
периодической поверки теодолитов первоначально устанавливается по результатам
испытаний для целей утверждения типа, а в дальнейшем корректируется
метрологической службой организации-владельца теодолитов по согласованию с
территориальным органом ГМС; при отсутствии такового МПИ принимается равным 1
году.

1. Нормативные ссылки

ГОСТ 23543-88
Геодезические приборы. Общие технические условия

ГОСТ 10529-96 Теодолиты. Общие
технические условия

ПР 50.2.006-94
Порядок проведения поверки средств измерений.

ПР 50.2.012-94
Порядок аттестации поверителей средств измерений

ПТБ-88. Правила техники
безопасности на топографо-геодезических работах. Перечень буквенных обозначений
и сокращений, встречающихся в МИ, приведен в приложении А.

2. Операции поверки

2.1 При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в
таблице
1.

Таблица
1

Наименование операций

Типы
теодолитов

Пункты
методики поверки

Обязательность
проведения операций при

первичной
поверке

периодической
поверке

1

2

3

4

5

1 Внешний осмотр и проверка комплектности

Все
типы

7.1

Да

Да

2 Опробование

3. Определение метрологических
характеристик:

Все
типы

7.2

Да

Да

3.1 Определение рена отсчетной системы

Все типы,
кроме электронных теодолитов и теодолитов с простым микроскопом

7.3

Да

Да

3.2 Определение цены деления окулярного
микрометра зрительной трубы

Т1

7.4

Да

Нет

3.3 Определение коэффициента нитяного
дальномера

Все
типы, кроме Т1

7.5

Да

Нет

3.4 Определение эксцентриситета алидады
горизонтального круга

Теодолиты
с односторонним отсчетом

7.6

Да

Нет

3.5 Определение эксцентриситета
горизонтального круга

То же

7.7

Да

Нет

3.6 Определение максимального влияния эксцентриситета
вертикального круга

Теодолиты
с односторонним отсчетом по кругу

7.8

Да

Да

3.7 Проверка неперпендикулярности оси
вращения зрительной трубы к вертикальной оси теодолита

У теодолитов,
используемых при работе с углами наклона >5°

7.9

Да

Да

3.8 Определение диапазона и погрешности
работы компенсатора улов наклона при вертикальном круге

Теодолиты
с компенсатором при вертикальном круге

7.10

Да

Да

3.9 Определение СКП измерения
горизонтального угла

Все
типы

7.11

Да

Да

3.10 Определение СКП вертикального угла

Все
типы

7.12

Да

Да

3.11 Проверка погрешности оптического
центрира

Теодолиты
со встроенным центриром

7.13

Да

Да

3.12 Проверка непараллельности оси уровня и
визирной оси зрительной трубы

Теодолиты
с уровнем на зрительной трубе

7.14

Да

Да

2.2 Допустимые значения
метрологических характеристик теодолитов приведены в приложении
Б.

3. Средства поверки

3.1 При проведении поверки должны применяться эталоны и
вспомогательные средства поверки, приведенные в таблице
2.

Таблица 2

Номер пункта МИ

Наименование
СИ или вспомогательного средства поверки и их основные метрологические
характеристики

1

2

7.2.4

7.2.5

7.2.6

Визирная марка или коллиматор (К) с
фокусным расстоянием не менее 500 мм, или автоколлиматор АК-0,2У, АК-0,5У
ГОСТ 11899 (АК), или геодезический коллиматорный стенд (ГКС)

7.4

Экзаменатор с ценой деления 1″ (типа
ЭГЕМ)

7.5

Контрольный базис длиной 120 — 150 м, число
отрезков 6 — 8 с относительной погрешностью не менее 1/3000, ГСК, или для
теодолитов типа Т5, Т15, Т30 и Т60 — эталонный теодолит типа Т1 или Т2

7.6

АК-0,2У или АК-0,5У или АК-0,25, угловая мера
призматическая с числом граней 6, 8, 12 или 24, класса 0 или 1, ГОСТ
2875

7.7 и 7.8

К или АК (по 2 шт.), или ГКС; для
теодолитов типа Т5, Т15, Т30 и Т60

7.9

К или АК (по 3 шт.), или ГКС; для
теодолитов типа Т15, Т30 и Т60 визирная марка и линейка длиной 20 см по ГОСТ
427

7.10

Экзаменатор с ценой деления 1″ типа
ЭГЕМ, АК-0,2У или АК-0,25 или ГКС

7.11

К или АК (по 4 шт.), или ГКС, или сеть
микротриангуляции с погрешностью углов не менее чем в 2,5 раза меньше чем
средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приемом поверяемого
теодолита; для теодолитов Т5, Т15, Т30, Т60 — эталонный теодолит типа Т1, или
Т2 и К, или АК (по 3 шт.)

7.12

К или АК (по 6 шт.); для теодолитов типа
Т5, Т15, Т30, Т60 — эталонный теодолит Т1 и К, или АК (по 4 шт.), или ГКС

7.13

Лист миллиметровой бумага размером 10´10 см

7.14

Нивелирная линия длиной 40 — 60 метров

3.2 Допускается применение автоматизированных
рабочих мест для поверки теодолитов (АРМ-ПТ) при условии обеспечения объема
поверочных работ, указанных в таблице
1.

4. Требование к квалификации поверителей

К проведению поверки
теодолитов допускаются лица, имеющие среднее специальное или высшее
геодезическое образование и стаж работы с приборами не менее 2 лет, изучившие
эксплутационные документы на теодолиты и аттестованные в качестве поверителя в
соответствии с правилами по метрологии (ПР 50.2.012-94).

5. Требования безопасности

При проведении поверки
теодолитов меры безопасности должны соответствовать требованиям по технике
безопасности согласно эксплуатационным документам на теодолиты и поверочное
оборудование, правилам по технике безопасности, действующим на месте проведения
работ, и правилам по технике безопасности при производстве
топографо-геодезических работ (ПТБ-88, издательство Недра М 1991 г).

6. Условия поверки и подготовка к ней

6.1 При проведении поверки в лабораторном помещении должны соблюдаться
следующие условия;

 — температура окружающего воздуха (20 ± 10) °С;

 — относительная влажность (60 ± 20) %.

Изменение температуры
воздуха в помещении должно быть не более 1
°/ч.

6.2 При выполнении поверки вне помещения должны соблюдаться следующие
условия:

 — температура воздуха от 0 °С до +30 °С;

 — относительная влажность воздуха не более 90 %.

Условия видимости должны быть
благоприятными (отсутствие заметной дымки, колебания изображения должны быть
минимальными, полное отсутствие осадков), на прибор не должны попадать прямые
солнечные лучи, освещенность визирных целей должна быть равномерной и
достаточной для проведения измерений, скорость ветра не должна превышать 4 м/с.

6.3 До начала измерений теодолит и средства поверки должны быть
установлены на прочных и устойчивых основаниях (столбах, штативах), которые
должны быть свободны от вибраций, деформаций, сдвигов и других механических
воздействий, и выдержаны на рабочих местах не менее 1 часа.

6.4 Перед началом поверки теодолит и средства поверки должны быть
приведены в рабочее состояние в соответствии с технической документацией на
них.

7. Проведение поверки

7.1 Внешний осмотр и проверка комплектности

Проверку внешнего состояния
и комплектности теодолита проводят визуальным осмотром. При проведении осмотра
следует установить соответствие теодолита следующим требованиям:

 — маркировка прибора и укладочного футляра должна соответствовать
требованиям ГОСТ 23543 и ГОСТ 10529, а также
технической документации на конкретный тип теодолита;

 — комплектность теодолита должна соответствовать перечню комплекта
поставки в прилагаемой эксплуатационной документации (паспорт, техническое
описание и инструкция по эксплуатации) и отвечать установленным требованиям
качества их функционирования;

 — прибор и футляр не должны иметь механических повреждений, следов
коррозии и других дефектов, затрудняющих работу с прибором;

 — поверхности оптических деталей должны быть чистыми, без пятен,
царапин, следов расклейки, сколов, равномерно освещены и т.д.

7.2 Опробование.

7.2.1 Проверка работоспособности и взаимодействия подвижных узлов теодолита
выполняется опробованием.

При опробовании должны быть
проверены:

 — работоспособность замков, прижимов и винтов, фиксирующих прибор
в футляре;

 — работоспособность установочных приспособлений и плавность
вращения всех подвижных частей;

 — фиксация зеркала подсветки и поворотной призмы контактного уровня в
заданном положении;

 — надежность электрических контактов и равномерность
электрического освещения (в теодолитах с электроподсветкой и в электронных
теодолитах);

 — оптические системы теодолита должны обеспечивать четкие и
контрастные изображения наблюдаемых объектов;

 — освещение полей зрения должно быть равномерным и достаточным для
уверенного отсчета по шкалам; у электронных теодолитов проверяют работу табло и
программы подготовительных процедур (тест-контроль);

 — параллакс отсчетного микроскопа

Примечание: в случае обнаружения недостаточного
качества оптических изображений (визирных целей, отсчетных шкал) допускается
юстировка оптических систем, предусмотренная ИЭ.

7.2.2 При опробовании должна быть
проверена правильность установки оси цилиндрического уровня при алидаде
горизонтального круга, которая должна быть перпендикулярна к оси вращения
прибора. Для этого ампулу уровня поворотом алидады располагают параллельно двум
подъемным винтам подставки, этими подъемными винтами приводят пузырек уровня в
среднее положение и фиксируют отсчет по одному из концов пузырька уровня, а
затем выполняют поворот алидады точно на 180° и после успокоения пузырька
уровня фиксируют отсчет по тому же концу пузырька уровня. Разность отсчетов
должна быть не более одного деления.

В противном случае пузырек
уровня приводят в первоначальное положение, при этом половина отклонения
устраняется подъемными винтами, а вторая половина — исправительными винтами
уровня. Затем поворачивают алидаду теодолита на 90° и третьим подъемным винтом
приводят пузырек уровня в среднее положение. Затем поверку выполняют вновь. Проверка установочного (круглого)
уровня производится аналогично.

7.2.3 Проверку правильности работы вертикальной оси производят по уровню при
алидаде горизонтального круга. Для этого в пределах одного полного оборота на установках
алидады через шаг
Dj = 60° фиксируют положение пузырька уровня относительно шкалы уровня,
делая отсчеты по одному или двум его концам. Колебания отсчетов должны быть в
пределах одного деления шкалы уровня. Перед проверкой добиваются перпендикулярности
оси уровня к оси вращения алидады по п.
7.2.2 с погрешностью не более 0,5
деления шкалы уровня.

7.2.4 При опробовании должна быть проверена правильность установки сетки
нитей зрительной трубы теодолита. Для этого горизонтальную нить сетки нитей
теодолита наводят на четкую видимую точку или изображение перекрестия сетки
нитей коллиматора или автоколлиматора. Затем вращают алидаду теодолита
микрометренным винтом, при этом изображение выбранной точки не должно сходить с
горизонтальной нити сетки нитей теодолита по всей ее длине более чем на двойную
толщину этой нити. В случае невыполнения условия сетку нитей поворачивают на
половину угла расхождения, и проверку выполняют вновь.

7.2.5 При опробовании должно быть проверено смещение визирной оси зрительной
трубы вследствие перефокусирования трубы с помощью фокусирующего устройства.

Для проверки зрительную
трубу, отфокусированную на бесконечность, наводят на сетку нитей коллиматора
или на визирную цель. При перефокусировке трубы вращением головки фокусирующего
устройства по ходу и против хода часовой стрелки наблюдают за положением
изображения сетки. Смещение изображения сетки нитей не должно превышать двойной
толщины штриха сетки зрительной трубы.

7.2.6 При опробовании определяют коллиматорную погрешность и место нуля
вертикального круга в соответствии с эксплутационной документацией на прибор. В
случае необходимости производят их приведение к оптимальным значениям.

7.3 Определение рена отсчетной системы

7.3.1 Определение рена отсчетной системы теодолитов с двусторонним отсчетом.

Рен отсчетной системы
горизонтального круга определяют на установках алидады через 45° + μ в
прямом и обратном ходах, причем установки обратного хода отличаются на 22° +
2μ от установок прямого хода. Рен отсчетной системы вертикального круга
определяют в пределах ± 10° на восьми симметричных установках прямого и
обратного ходов (всего на 16 установках). Установки алидады горизонтального
круга и установки вертикального круга по типам теодолитов приведены в
приложении В.

Измерения на каждой
установке горизонтального круга должны выполняться в следующей
последовательности:

 — вращением головки оптического микрометра устанавливают отсчет по
его шкале, близкий к нулю;

 — механизмом перестановки горизонтального круга или наклоном трубы
(при определении рена вертикального круга) устанавливают отсчет, близкий к
требуемой таблицей установке (см. приложение В);

 — наводящим винтом алидады совмещают изображения диаметрально
противоположных штрихов;

 — вращением головки оптического микрометра по часовой стрелке
точно совмещают диаметрально противоположные штрихи
j и (j + 180°) и отсчитывают по
шкале микрометра, получая отсчет
A1 (рис. 1а) в
начале шкалы микрометра;

Рис. 1

Эллипсом отмечены вертикальные штрихи, совмещаемые при взятии отсчета.

 — вращением головки оптического микрометра по часовой стрелке точно
совмещают штрихи (
j — μ) и (j + 180°) и отсчитывают по шкале микрометра,
получая отсчет А2 (рис.
1б)
в конце шкалы микрометра;

 — вращением головки микрометра против часовой стрелки сбивают
совмещение штрихов, затем вращением по часовой стрелке совмещают штрихи
j и (j + 180° — μ) и
отсчитывают по шкале микрометра, получив отсчет А3 (рис. 1б);

 — действия, описанные выше, выполняют дважды и вычисляют среднее значение
одноименных отсчетов
Ai (А1,
А2, А3).

Для каждой из 16 установок
вычисляют значение рена для верхнего
rв и нижнего rн изображений

riв = A1iА2i

riн = A1iА3i,

 — среднее значение рена для прямого rв и обратного rн изображений

rв = (∑riв)/16,                                                                         (i
= l, …, 16),

rн = (∑riн)/16,                                                                         (i = 1, …, 16),

 — значение рена отсчетной системы г и
разномасштабности изображений
Dr

r = (rв + rн)/2,

Dr = rвrн.

Пример определения рена
отсчетной системы горизонтального круга приведен в приложении Г.

Рен отсчетной системы
вертикального круга определяют аналогичным образом.

7.3.2 Определение рена отсчетной системы теодолитов с односторонним отсчетом
по кругам.

Рен отсчетной системы
определяют в прямом и обратном ходах. Установки круга приведены в приложении В.

Для измерения на каждой
установке совмещают (наводящим винтом алидады или трубы) штрих
j круга со штрихом «0» отсчетной шкалы, далее,
используя штрих
j — 1° как индекс (рис. 1), отсчитывают по шкале,
получая отсчет
ai.

Значение рена на каждой i-ой
установке вычисляют по формуле:

ri = a0 — аi                                                                               i
= (l, …, n),

где а0 — номинальное значение длины шкалы
в угловой мере, например 60´;

аi
— отсчет по шкале относительно штриха
j — 1° на i-ой
установке, n
— число установок.

Окончательное значение рена
вычисляют по формуле:

r = (Zri)/n;                                                                              (i
= 1, …, n)

7.4 Определение цены деления окулярного микрометра зрительной трубы.

Цену деления окулярного
микрометра зрительной трубы теодолита Т1 определяют из измерений направления на
удаленную цель (в лабораторных условиях — на сетку нитей коллиматора).

Таблица
3

№ приема

Установка
круга

Установка
оптического микрометра

Установка
окулярного микрометра, дел.

1

0°00´

1

30 —
15 — 0 — 85

2

45°15´

2

25 —
10 — 95 — 80

3

90°30´

3

20 — 5
— 90 — 75

4

135°45´

4

15 — 0
— 85 — 70

Программа измерений состоит из 4-х приемов с перестановкой лимба,
оптического микрометра и установками окулярного микрометра в соответствии с
табл. 3.
Отклонения в установках окулярного микрометра не должны быть более 2 делений.
Каждый
j-й прием измерений состоит из прямого и обратного ходов. Наведение
зрительной трубы на цель сопровождают тремя отсчетами окулярного микрометра М
i
(
i = 1, 2, 3)) и двумя отсчетами по горизонтальному кругу Ai (i = 1, 2).

При обработке результатов
измерений вычисляют:

средние значения отсчетов М
и А для каждой k
-й установки в приеме

,  k = (1,
…, 4)

среднее значение М и А
в приеме

M = (∑Mk)/4; А = (∑Аk)/4; k = (1, …, 4)

где k — число установок окулярного
микрометра в приеме.

 — цену деления окулярного микрометра в приеме

где DМk = Мcр
Mk; DАk
= Аср — А
k; a — вертикальный угол визирной цели;

— цену деления окулярного
микрометра и среднюю квадратическую погрешность его определения

Пример определения цены
деления окулярного микрометра приведен в приложении Д.

(Измененная
редакция,
Изм. № 1).

7.5 В полевых условиях коэффициент дальномера определяют измерением
дальномером интервалов контрольного базиса 120 — 150 м, имеющего 6 — 8
интервалов, с относительной погрешностью не менее 1:3000. По нивелирной рейке
РН-3 берут отсчеты по нижней (Н) и верхней (В) нитям дальномера.

Коэффициент дальномера для
каждого i
-гo отрезка определяют по
формуле

где (Н — В) — значение из разности отсчетов по
верхнему и нижнему штрихам сетки, мм;

С — постоянное слагаемое
дальномера взятое из паспорта;

S —
длина базиса, мм.

Среднее значение
коэффициента Kg
вычисляют по формуле

где n — число отрезков, для
которых вычислялся коэффициент.

В лабораторных условиях
коэффициент нитяного дальномера теодолитов типа Т5, Т15 и Т30 определяют при
помощи эталонного теодолита типа Т2, Т1 по ГОСТ 10529 путем измерения
вертикального угла
a между верхней и нижней
нитями с погрешностью не более 1,5″, т.е. не менее, чем 2-мя приемами для
Т1 и 3-мя приемами для Т2.

При выполнении измерений
трубы образцового и поверяемого теодолитов должны быть отфокусированы на
«бесконечность» и установлены соосно (рис. 3).

Коэффициент дальномера
вычисляют по формуле

Kg = ctga,

где a — среднее значение
вертикального угла.

7.6 Определение эксцентриситета алидады горизонтального круга

Эксцентриситет алидады
горизонтального круга теодолитов определяют из измерения углов аттестованной
многогранной призмы с помощью АК. Число
k граней призмы должно быть
четным.

Перед выполнением измерений
проводят их подготовку: снимают с теодолита ручку и коллиматорный визир, затем на место последнего устанавливают с помощью
специального столика многогранную призму с числом граней
k =
12 или
k = 8. Автоколлиматор и теодолит располагают согласно
рис. 2.

Рис. 2

Приводят теодолит в рабочее
положение, затем установкой трубы АК, наводящим винтом движения трубы по высоте
и подъемным винтом столика добиваются того, чтобы при вращении алидады
теодолита на 360
° от каждой грани призмы в
трубе АК наблюдалось автоколлимационное изображение.

Измерения выполняют в
следующей последовательности:

1. Устанавливают теодолит в положение «круг лево» (исходное положение).

2. Вращением алидады теодолита получают от какой-либо грани (принимаемой
за грань № 1) призмы автоколлимационное изображение, затем устанавливают отсчет
горизонтального круга близкий к 0
°.

Примечание: Отсчет по кругу устанавливают либо
головкой перестановки лимба, либо с использованием повторительной системы, либо
поворотом алидады до получения начального отсчета (0°) и возвратом теодолита
вместе с подставкой в исходное положение.

3. Наблюдая в трубу АК,
вращением наводящего винта алидады горизонтального круга, совмещают сетку нитей
автоколлимационного изображения с сеткой нитей АК и отсчитывают по
горизонтальному кругу теодолита — получают отсчет
jл.

4. Повернув алидаду теодолита на 180°, выполняют действия по предыдущему
подпункту, отсчитывают по горизонтальному кругу и получают отсчет
jп.

5. Повернув алидаду теодолита на 180° и в исходное положение (круг
лево), затем еще вращают его по часовой стрелке (прямой ход) на угол шага
призмы (30
° или 45°), выполняют действия по подпунктам 3 и 4 до тех пор, пока призма не
совершит полный оборот.

6. Указанные выше действия по подпунктам 1 — 4 осуществляют на
протяжении двух прямых оборотов и двух обратных оборотов, причем сохраняют
последовательность измерений, всегда начиная с грани № 1.

При обработке результатов
измерений вычисляют:

 — отличие δi измеренного угла между
противоположными гранями от аттестованного значения для каждой установки алидады
в одном обороте:

δi = [(jпjл) — b0],                                                               (i = 1, …, n),

где b0 — значение аттестованного
угла между гранями призмы;

— значение δmax,
значение δ
i среднее для каждой
установки из прямого и обратного хода в двух оборотах

δi = (∑δij)/k                                                               (i
= 1, …, n; j = 1, …, 4),

 — значение углового эксцентриситета алидады еа

еа = Y2 + Z2,

где Y = (∑δisinji)∙2/n, Z = (∑δicosji)∙2/n;                               (i
= 1, …, n)

Примеры записи в журнале и
обработки результатов приведены в приложении Е.

Эксцентриситет алидады
допускается определять в полевых условиях по колебаниям значений 2
C = LR,
полученных
при визировании на марки, расположенные в одном горизонте через шаг
Dj = 45°.

7.7 Определение эксцентриситета горизонтального круга

Эксцентриситет
горизонтального круга теодолитов определяют по измерениям горизонтального угла
b, близкого к 180°, который задается двумя АК
или К, установленными соосно; при этом поверяемый теодолит располагается в
створе между АК.

Измерение угла между АК
осуществляется теодолитом при одном положении вертикального круга относительно
вертикальной оси на установках горизонтального круга через 45° в пределах
прямого и обратного оборотов. При обработке результатов для каждой установки
вычисляют измеренное значение угла
bi,
среднее значение угла
bi,
а также δ
i и δmax по формулам:

bi = (bi1 + bi2)/2, δi = bi — (∑bi)/n,                                                  (i
= 1, …, n),

где n — число установок круга.

Кроме того, вычисляется
размах
Dδ

Dδ = (δi)max — (δi)min

Допускается определять
эксцентриситет горизонтального круга также по изменению двойной коллимационной
погрешности 2С, определяемой на различных установках круга через 45°, при этом
значения δ
i и Dδ вычисляются по формулам:

δi = КЛi — КПi
± 180°,

Dδ = (δi)max — (δi)min.

Пример записи измерений при
определении эксцентриситета алидады горизонтального круга приведен в приложении
Е.

7.8 Определение максимального влияния эксцентриситета вертикального круга
на результат измерений.

Максимальное влияние
эксцентриситета вертикального круга у теодолитов с односторонним отсчетом
определяют по одной паре коллиматоров, установленных горизонтально (т.е. v = 0) и
соосно, при установке теодолита в створе между ними. Схема установки приборов
аналогична приведенной на рис. 4 с той лишь разницей, что для данной операции
поверки используются одна пара горизонтально расположенных коллиматоров.

Измерения проводят в
следующей последовательности:

1. Наводят при круге лево трубу теодолита на горизонтальную нить
коллиматора 1 и делают отсчет Л
i по вертикальному кругу;

2. Вращением трубы вокруг горизонтальной оси наводят ее на
горизонтальную нить коллиматора 2 (при этом алидада горизонтального круга
остается неподвижной) и делают отсчет П
i по
вертикальному кругу.

Операции по подпунктам 1, 2
составляющие один прием, выполняют не менее 2 раз для теодолитов 5″ —
15″ точности и не менее 3 раз для теодолитов более меньшей точности.
Максимальное влияние эксцентриситета вертикального круга вычисляют

                                                                   (i = 1,
…,
n),

где n — число приемов.

Пример определения
максимального влияния эксцентриситета вертикального круга приведен в приложении
Ж.

7.9 Проверка перпендикулярности оси вращения зрительной трубы к
вертикальной оси теодолита.

Для проведения этой операции
устанавливают теодолит на расстоянии
D не более 30 м от стены
здания или сооружения.

Вертикальную ось теодолита
тщательно приводят в отвесное положение. Наводят трубу на марку (точку),
расположенную максимально высоко. После каждого наведения при двух положениях
круга, составляющих один прием, проецируют центр сетки нитей на шкалу линейки
или штриховой меры, установленной примерно на уровне горизонта прибора,
перпендикулярно к линии визирования. При проецировании берут отсчеты а1 и а2 по шкале в мм.
Значение i
-отклонения от перпендикулярности — вычисляют по
формуле

где D — расстояние от прибора до
шкалы в мм; ρ = 206265;

aугол наклона визирной оси к горизонту при наведении
на марку.

Выполняют не менее 2
приемов, при этом высота расположения марки не должна изменяться. За
окончательное значение неперпендикулярности горизонтальной оси к вертикальной
оси вращения теодолита принимается среднее значение из всех приемов.

7.10 Определение диапазона и погрешности работы компенсатора углов наклона
при вертикальном круге.

Определение диапазона и
погрешности работы компенсатора выполняют по отклонениям отсчета вертикального
круга при наведении трубы на изображения горизонтальной нити сетки коллиматора
(эталонного теодолита) при наклонах вертикальной оси поверяемого теодолита в
направлении линии визирования. Для проведения поверки теодолит устанавливают на
экзаменатор таким образом, чтобы визирная ось зрительной трубы была параллельна
оси экзаменатора. Схема установки приборов приведена на рис. 3.

Рис. 3

7.10.1 Определение диапазона функционирования компенсатора: вывинчиванием и
ввинчиванием винта экзаменатора выводят вертикальную ось поверяемого теодолита
за пределы диапазона работы компенсатора, при этом на лимбе винта экзаменатора
замечают и записывают отсчеты Эмин и Эмакс, при которых
компенсатор перестает работать;

7.10.2 Определение погрешности работы компенсатора начинают с вычисления
установочных значений на лимбе экзаменатора:

 — вычисляют значение, равное 0,5(Эмин + Эмакс),
и выбирают близкое к нему и удобное значение Э0 на лимбе
экзаменатора, которое принимается за условный нуль экзаменатора (оно
соответствует исходному положению вертикальной осп вращения прибора когда
наклон оси γ = 0);

 — от условного нуля с шагом 1 вычисляют установки лимба
экзаменатора в пределах, указанных в паспорте поверяемого прибора.

7.10.3 Процесс измерений для определения погрешности работы компенсатора:

 — на лимбе экзаменатора устанавливают очередной (i-вый)
установочный отсчет, трубу поверяемого теодолита наводят на горизонтальную нить
коллиматора и записывают отсчет
bj1 по вертикальному кругу поверяемого теодолита, затем сбивают
отсчет на лимбе экзаменатора, снова его устанавливают, снова наводят теодолит и
берут второй отсчет bj
2 по вертикальному кругу
поверяемого теодолита (
j = 1, …, n), где n —
число установочных отсчетов;

 — первый установочный отсчет выбирают вблизи низшего предела
установленного в паспорте и заканчивают измерения на симметричном установочном
отсчете у верхней границы;

 — по завершении прямого хода начинают обратный, последовательно
получая отсчеты b
*j1 и b*j2.

7.10.4 Обработка измерений предусматривает для всех j = 1, …, n вычисления:

 — значений

bj = 0,5(bj1 +
bj2),
b*j = (b*j1 + b*j2),

 — разности средних отсчетов Dbj, полученных для одного и того же
угла наклона вертикальной оси поверяемого теодолита в прямом и
обратных ходах

Dbj = b*j — bj;

 — средних значений из отсчетов прямого и
обратного ходов

Вj = 0,5(bj + b*j);

 — уклонений каждого их этих средних значений
от среднего значения В0, соответствующего положения вертикальной оси
γ = 0

DВj = Вj
В0.

7.10.5 Находят рабочий диапазон компенсатора — тот симметричный относительно
условного нуля диапазон, в котором для любой установки соблюдается условие

DВi — i 10´ £ sк,

где i — номер установки по
отношению к условному нулю;

sк — нормируемая допустимая
погрешность компенсатора для данного теодолита.

Числовое значение рабочего
диапазона записывают в виде РД = ± Д, где Д — половина рабочего диапазона,
выраженная в минутах дуги.

7.10.6 Систематическую погрешность
δс работы компенсатора находят, используя разность крайних
отсчетов в рабочем диапазоне по поверяемому теодолиту

где В+ и В
средние значения по пункту 7.10.4,
взятые для крайних точек в рабочем диапазоне. Чтобы уменьшить влияние случайных
погрешностей используют три симметричные пары отсчетов на краю рабочего
диапазона. Среднее принимается за окончательное значение δс.

Случайную составляющую
средней квадратической погрешности компенсации углов наклона вычисляют по
формуле

где Dbj вычисляется по пункту 7.10.4.

Пример определения диапазона
работы и погрешности компенсатора приведен в приложении З.

7.11 Определение средней квадратической погрешности измерения
горизонтального угла.

Среднюю квадратическую
погрешность m
b горизонтального угла определяют по
результатам измерения горизонтального угла
b, образованного
направлениями на два коллиматора (автоколлиматора) или визирные марки. Угол
b должен быть в пределах 60° — 120°, а
разность вертикальных углов двух визирных целей, между которыми измеряется угол
— не менее 20°. Измерения проводятся 6 приемами с перестановкой лимба через 30
°.

Перед проведением измерений
теодолит устанавливают соосно с АК и приводят его в рабочее положение.

Измерение угла одним приемом
производят в следующей последовательности:

а) наводят зрительную трубу
теодолита на первую визирную цель и отсчитывают по горизонтальному кругу;

б) поворачивают алидаду по
ходу часовой стрелки на величину измеряемого угла, наводят зрительную трубу на
вторую визирную цель, отсчитывают по горизонтальному кругу;

в) переводят зрительную
трубу через зенит, поворачивают алидаду по ходу часовой стрелки на 180°,
наводят зрительную трубу на вторую цель и отсчитывают по кругу;

г)
поворачивают алидаду по ходу часовой стрелки на величину
дополнения измеряемого угла до 360°, наводят зрительную трубу на первую визирную цель и отсчитывают по
кругу;

д) переставляют круг
теодолита на 30° и приступают к выполнению действий, описанных выше.

При выполнении измерений
теодолитами типа Т15, Т30 и Т60 действия по подпунктам в и г не выполняются, а
при выполнении действия по подпункту д перестановку осуществляют поворотом
теодолита в подставке или с помощью повторительного устройства.

Значение mb вычисляют по формуле

где v — уклонение каждого
результата измерений горизонтального угла от его среднего значения;

n —
число приемов.

Пример записи в журнале
наблюдений и вычислений приведен в приложении И.

Значения mb допускается определять по
величине отклонения от 360° суммы трех углов (
b1 + b2 + b3). В этом случае углы b1, b2, b3 образуются направлениями на
вертикальные штрихи сеток коллиматоров (автоколлиматоров) или марок,
устанавливаемых в точках
A1, А2, A3
на разных высотах с разницей углов наклона между направлениями в пределах от
-20
° до +20°. Величины горизонтальных углов
должны быть в пределах 90° — 150°.

Измерения
горизонтальных углов
b1, b2, b3 выполняют двумя сериям по 3
приема в каждой. В серии лимб переставляют между приемами на 60°, а между
сериями дополнительно на 30
°.

Погрешность Dbi = (b1i + b2i + b3i) — 360°, i = (1, …, 6)

где b1i
+
b2i
+
b3i
— значения измеренных углов в каждом приеме.

Значение mb вычисляют по формуле

где n = 6 — количество приемов.

В полевых условиях значение mb определяют по невязкам
треугольников в контрольно-поверочной сети (микротриангуляции) по формуле

где W2 — угловая невязка в
треугольнике, полученная в
i-м приеме;

n —
число приемов.

7.12 Определение средней квадратической погрешности измерения вертикального
угла.

Среднюю квадратическую
погрешность m
a измерения вертикальных углов
³ 3) определяют в диапазоне
от -30° до +30°. Каждый угол задают парой коллиматоров, которые образуют одну
оптическую ось и располагаются по обе стороны от теодолита.

Перед выполнением измерений
теодолит устанавливают в створе коллиматоров соосно с ними в рабочее положение.
Схема установки приборов приведена на рис. 4

Рис. 4

Измерение угла одним приемом
производят в следующей последовательности:

 — наводят последовательно трубу теодолита при круге лево на
горизонтальные нити коллиматоров К11,
K21,
К31, и после каждого наведения отсчитывают по вертикальному кругу,
получая отсчеты
11,
M´21,
M´31;

 — наводят трубу теодолита на горизонтальные нити сеток
коллиматоров К32, К22, K
12, и после каждого наведения
отсчитывают по вертикальному кругу, получая отсчеты
M´32, M´22, M´12;

 — переводят трубу через зенит, поворачивают алидаду теодолита по
ходу часовой стрелки на 180°, последовательно наводят зрительную трубу на
коллиматоры К12, К22, K
32, затем после перевода
зрительной трубы через зенит и после каждого наведения на К31, K
21, К11 отсчитывают
по вертикальному кругу, получая отсчеты М
ij.

Выполняют 4 приема
измерений.

При обработке результатов
измерений вычисляют:

 — место зенита (нуля) по формулам, приведенным в ИЭ;

 — значение вертикального угла ai1,i2 для каждого коллиматора по
формулам, приведенными в ИЭ, (здесь
i — индекс взаимообратного
направления);

 — значения ma по формуле:

где v1 = |ai1| — |ai2|,
kчисло углов, n —
число приемов,

ai1, i2
— взаимообратные углы наклона.

При определении ma для теодолитов типа Т5,
Т15, Т30 и Т60 при вычислении вертикального угла
aj1
необходимо ввести поправку за влияние эксцентриситета.

Пример определения средней
квадратической погрешности измерения вертикальных углов приведена в приложении И.

Для теодолитов типов Т5, Т15,
Т30 и Т60 допускается определять
ma по результатам измерения
эталонных углов между коллиматорами. Погрешность измерения эталонного угла
должна быть в 3 раза меньше допускаемой погрешности измерения угла поверяемым
теодолитом. При этом количество углов должно быть не менее 3, количество
приемов — не менее 3.

При обработке результатов
измерений углов вводят поправки за влияние эксцентриситета вертикального круга.
Значение m
а вычисляют по формуле

где Dai = aизмaоd,
здесь
aизмизмеренное значение угля с
учетом поправки за эксцентриситет;

aо — эталонное значение угла;

n —
число приемов; к — число углов.

Допускается уменьшенное
количество к углов до 1 — 2 при условии наблюдений по выбранным направлениям
тремя штрихами сетки (средней и дальномерными).

7.13 Проверка оптического отвеса.

Для проведения проверки
теодолит устанавливают на штативе на высоте 1,5 м над опорной поверхностью.
Теодолит приводят в рабочее положение. На опорной поверхности в поле зрения
оптического центрира кладут лист бумаги с миллиметровой оцифровкой.

При проведении проверки
фиксируют на миллиметровой бумаге проекцию креста нитей оптического центрира,
затем повернув алидаду на 180°, повторно отмечают положение проекции креста
нитей. Линейное расстояние между двумя зафиксированными точками должно быть не
более 1 мм.

В случае невыполнения этого
требования выполняют юстировку сетки нитей отвеса и повторяют проверку.

7.14 Определение угла между визирной осью зрительной трубы и осью уровня
при трубе

Методика проверки аналогична
определению угла i
у нивелиров, ниже приведен один из способов ее осуществления.

В полевых условиях угол i определяют
нивелированием точек 1 и 2, закрепленных
на линии 40 — 60 м. Теодолит устанавливают посредине линии, приводят в рабочее
положение, наводят средней нитью теодолита на рейки, при этом пузырек уровня на
трубе должен быть в середине ампулы, и берут отсчеты по рейкам l
1 и l2. Устанавливают теодолит в точку
3, удаленную от точки 2 на 5 — 8 м, и берут отсчеты
l1´,
l2´
по рейкам.

Значение угла i
вычисляют по формуле

где D1 — расстояние от нивелира до
точки 1;

D2 — расстояние от нивелира до
точки 2.

Точку 3 можно располагать
между точками 1 и 2 или на продолжении их створа (за т. 2)

8. Оформление результатов поверки

8.1 Результаты поверки заносятся в протоколы, форма которых дана в
рекомендуемом приложении
И.

8.2 На основании положительных результатов поверки теодолит признается
годным к применению и на него устанавливают нормы с указанием фактических
результатов определения метрологических характеристик.

8.3 Отрицательные результаты поверки влекут за собой запрещение применения
теодолита в эксплуатации на основании извещения о непригодности, оформляемого в
соответствии с
ПР 50.2.006-94. Свидетельство о предыдущей поверке аннулируется.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

(справочное)

Перечень
буквенных обозначений и сокращений, встречающихся в МИ

Буквенное обозначение

Полное
название

b

Горизонтальный угол

a

Вертикальный угол

μ

Цена деления шкалы (лимба)

t

Цена деления уровня

rг,
rв

Рен отсчетной системы

tμ

Цена деления окулярного микрометра

Лу, Пу

Отсчеты по левому и правому концам ампулы
уровня

Л, П

Отсчет по лимбу

КЛ, КП

Отсчеты по лимбу при положении
вертикального круга слева и справа

АК

Автоколлиматор, ГМС

К

Коллиматор

ИЭ

Инструкция по эксплуатации СИ

С

Коллимационная погрешность

МО

Место нуля вертикального круга

мз

Место зенита

D

Расстояние (длина линии)

СКП

Средняя квадратическая погрешность
измерений

v

Уклонение результата в отдельном цикле от
среднего их n
приемов

D

Истинная погрешность

W

Невязка

n

Число приемов

k

Число направлений, углов, граней призмы

Кд

Коэффициент дальномера

j

Установка лимба

i

Неперпендикулярность горизонтальной и
вертикальной осей теодолита

Приложение
Б

Допустимые значения метрологических характеристик
теодолитов

Наименование характеристики

Т1

2Т2

3Т2

2Т5

3Т5

Т15

Т30

2Т30

Т60

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Рен отсчетной системы

гор. r»

0,6

1,5

1,5

2,0

2,0

6,0

15

вер. r»

0,8

2,0

2,0

2,0

2,0

6,0

15

Эксцентриситет алидады горизонтального
круга

20

45

45

45

45

30

60

Эксцентриситет горизонтального круга

10

15

15

15

30

30

30

30

60

Максимальное влияние эксцентриситета
вертикального круга

10

10

15

30

30

45

Диапазон работы компенсатора

± 4

± 4

± 4

Систематическая погрешность работы
компенсатора на 1´ наклона

0,8″

2″

1,5″

Коэффициент нитяного дальномера

100 ± 1

100 ± 1

100 ± 1

100 ± 1

100 ± 1

100 ± 1

100 ± 1

100 ± 1

Непараллельность виз. оси центрира оси
вращения на S = 1,5
м, мм алидады

1,0

1,0

2,0

2,0

2,0

СКП измерения:

гор.
угла

1,3

2,0

2,0

5

5

15

30

20

60

вер.
угла

2

3

2,5

10

7

20

45

30

60

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Приложение
В

Установки горизонтального круга по типам теодолитов

Таблица
1

Номер установки

Прямой
ход

Номер
установок

Обратный
ход

Т1,
УВК

Т2

Т1,
УВК

Т2

1


00´


00´

16

22°
40´

22°
20´

2

45 10

45 20

15

67 50

67 40

3

90 20

90 40

14

112 00

112 00

4

135 00

135 00

13

157 10

157 10

5

180 40

180 20

12

202 20

202 40

6

225 50

225 40

11

247 30

247 00

7

270 00

270 00

10

292 40

292 20

8

315 10

315 20

9

337 50

337 40

Таблица 2

Номер установки

Прямой
ход установки

Номер
установки

Обратный
ход установки

Т1,
УБК

Т2

Т1,
УВК

Т2

1

80°
00´

80°
00´

16

83°
40´

83°
20´

2

82 10

82 20

15

85 50

85 40

3

84 20

84 40

14

87 00

87 00

4

86 30

86 00

13

89 10

89 20

5

88 40

88 20

12

91 20

91 40

6

90 50

90 40

11

93 30

93 00

7

92 00

92 00

10

95 40

95 20

8

94 10

94 20

9

97 50

97 40

Приложение
Г

Пример определения рена

Дата:
24.12.99                                                                           Теодолит
Т1 № 0005

Горизонтальный
круг

μ = 10′

Прямой ход

Обратный
ход

|δАj|

j

Ai

А2

А3

riв

riн

|δАj|

j

Ai

А2

А3

riв

riн


00´

59,0″

0,4″

0,0″

-1,0″

-1,0

0,4″

22°
40´

0,8″

0,9″

0,7″

-0,4´

-0,1

0,7

59,4

0,1

0,4

0,

0,4

0,2

0,9

0,5

0,0

59,2

0,2

0,2

0,5

0,9

0,6

0,4

45°
10´

58,9

59,5

59,4

0,1

67°
50´

0,7

1,2

1,0

0,3

59,0

58,5

59,1

0,0

-0,4

0,5

0,3

0,4

1,4

0,9

-0,7

-0,4

0,2

58,8

58,8

59,2

0,6

1,3

1,0

0,1

90°
20´

0,2

1,0

0,8

0,2

112°
00´

0,0

1,2

0.9

0,5

0,4

0,6

0,5

-0,5

-0,3

0,4

0,3

0,5

0,7

0,7

-0,8

-0,6

0,5

0,3

0,8

0,6

0,2

1,0

0,8

0,2

315°
10´

0,6

1,4

1,1

-0,9

-0,5

0,3

337°
50´

0,1

0,2

0,6

-0,1

-0,2

0,1

0,3

1,2

0,7

0,2

0,2

0,4

0,3

0,2

0,4

1,3

0,9

0,4

0,2

0,3

0,4

0,3

∑δj = 3,12″      ∑riв = -5,12

∑riн
= -4,16

Рен верхнего
изображения                    r
в = -0,32

Рен нижнего
изображения                    r
н = -0,26

Dr = -0,06

Среднее значение рена
горизонтального круга

r =
-0,29″

Вычисления произвел ___________________ _________________________

Подпись                        Имя, отчество, фамилия

Вычленения проверял
___________________ _________________________

Подпись                        Имя, отчество, фамилия

Приложение
Д

Пример определения цены деления окулярного
микрометра

Дата:
17.12.99                                                                                   Теодолит
Т1 № 0004

t = 1″

a = 0° 00´

II прием

j = 45°15´ А = 2´

Прямой код

Обратный
ход

Среднее

DМк

DАх

М1

Мх

Ai

Ах

М

Мк

А

Ак

Мср

Аср

26,6

13,0

25,3

13,4

25,20

13,35

+22,71

25,2

13,4

25,7

13,6

25,2

25,2

25,00

13,20

25,40

13,50

-23,00

….

10,05

28,85

+7,56

-7,50

….

95,12

43,80

-7,37

+7,45

79,7

59,2

79,4

59,6

79,60

59,40

-22,89

79,8

58,8

779,2

00,0

79,8

79,7

79,77

59,00

79,43

59,80

+23,05

DМх ´ DАх = 1161,551                                                            М
= 02,49

DАк2 = 1151,168                                                                      А
= 36,35″

Цена деления tмj окулярного микрометра во II приеме:

Вычисления произвел
__________________ ________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Вычисления
проверил__________________________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Приложение
Е

Пример записи измерений при определении
эксцентриситета алидады горизонтального круга

Цата: 15.11.99                                                                          Теодолит
Т5 № 02114

Автоколлиматор АК-0,25

№ 05

Многогранная призма с

n = 8 гранями

Номера установки

Прямой
ход

Обратный
ход

ji

j´i+180

δiп

ji

j´i+180

δiобр

b0

0°

0´52″

142″

+50″

0´49″

1´39″

+50″

+40″

45

50″

46″

+56″

48″

48″

+60″

+36″

90

48″

48″

+60″

42″

46″

+64″

+52″

135

50″

0´22″

-28″

45″

0´17″

-28″

-26″

315

40″

103″

+28″

44″

1´14″

+30″

+26″

Вычисление значений δi

Номера установки

δ1пi

δ2пi

δ1обрi

δ2обрi

δсрi

0°

+10

+14

+14

+10

+12

45

+20

+26

+26

+24

+24

90

+8

+8

+12

+12

+10

135

-2

-6

-6

-2

-4

315

+2

+6

+4

+4

+4

Приложение
Ж

Пример определения максимального влияния эксцентриситета
вертикального круга

Дата:
15.11.99                                                                          Теодолит
Т5 № 02114

Коллиматор 1-АК-0.23 №

Коллиматор 2-АК-0.25 №

a = 0°16´

минуты

№ приема

Лi

Пi

Лi — Пi

1

15,6

16,2

-0,6

-0,30

2

15,7

16,1

-0,4

-0,20

15,6

16,1

-0,5

-0,25

4

15,8

16,2

-0,4

-0,20

5

15,8

16,1

-0,3

-0,15

6

15,6

16,0

-0,4

-0,20

Среднее emax = -0,22´ = -13,2″

Поправка за влияние
эксцентриситета на угол, измеренный при двух положениях вертикального круга

eВК = emaxcosa =
-13″cos
a

Вычисления произвел __________________ ________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Вычисления
проверил__________________________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Приложение З

Пример определения диапазона работы и погрешности работы
компенсатора углов наклона при вертикальном круге

Дата
20.12.99                                                          Теодолит
3Т5КП № 12501

Автоколлиматор АК-0,25

Наклон с помощью экзаменатора

через
интервал 0,5´

Наклон в продольном направлении

Эi

Прямой
ход

Обратный
ход

вj

δвj

Dвj

в´1

в´2

в´j

в´´1

в´´2

в´´j

+4´

8,3″

7,9″

8,1″

8,0

9,4″

8,7″

8,4″

+2,0″

-0,6

+3,5

8,2

9,6

8,9

8,9

8,0

8,4

8,6

+2,2

+0,5

+3

8,0

7,5

7,8

7,0

7,8

7,4

7,6

+1,2

+0,4

+2,5

6,3

5,6

6,0

8,4

8,0

8,2

7,1

+0,7

-1,8

+2

5,9

7,5

6,7

6,0

7,8

6,9

6,8

+0,4

-0,2

+1,5

8,2

6,4

7,3

6,0

6,6

6,3

6,8

+0,4

+1,0

+1

7,2

6,1

6,6

7,0

8,1

6,0

6,3

-0,1

+0,6

+0,5

5,4

7,4

6,4

7,0

6,4

6,7

6,6

+0,2

-0,3

0

6,2

6,8

6,5

6,0

6,9

6,4

6,4

0,0

+0,1

-0,5

6,3

5,6

6,0

7,4

6,5

7,0

6,5

+0,1

-1,0

-1

5,5

6,6

6,0

7,1

5,9

6,5

6,2

-0,2

-0,5

-1,5

6,0

5,5

5,8

5,6

7,2

6,4

6,1

-0,3

-0,6

-2

7,2

6,7

7,0

5,9

4,3

5,1

6,0

-0,4

+1,9

-2,5

6,1

5,3

5,7

5,0

5,2

5,1

5,4

-1,0

+0,6

-3

4,0

5,8

4,9

5,9

5,2

5,6

5,2

-1,2

-0,7

-3,5

4,7

5,5

5,1

5,4

4,9

5,2

5,2

-1,2

0,1

-4

4,0

5,4

4,7

3,6

4,3

4,0

4,4

-2,0

+0,7

Характеристики
компенсатора, вычисляемые в соответствии с п. 7.10

ДК = ±4´                                    |δbj| £ 6″

δс = 0,6″

тк =
0,6″

Вычисления произвел __________________ ________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Вычисления
проверил__________________________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Приложение И

(рекомендуемое)

Пример определения средней квадратической
погрешности тb
измерения горизонтального угла

Дата: 12.10.99                                                                  Теодолит
Т2 № 102015

Время: 10h30m                                                                  Угол
b = 85°40´ задан

Т = +20,5°                                                                         двумя
коллиматорами

a1 = +0°02´

a2 =
+25°16´

а) Пример записи в журнале измерений (фрагмент)

№ приема

Коллиматор

Отсчеты
горизонтального круга

b

Л

П

Л — П

IV

1

00° 00´ 16,4´´

210° 00´ 18,2´´

-1,8″

17,3″

08,3″

2

115 40
23,7

295 40
27,5

-3,8

25,6

V

1

45 01
12,2

225 01
14,4

-2,2

13,3

10,4

2

130 41
21,7

310 41
25,7

-4.0

23,7

б) Вычисление средней квадратической погрешности

№ приема

b

s

1

85°
40´ 06,8″

-2,4″

2

07,2

-2,0

3

09,7

+0,5

4

08,3

-0,9

5

10,4

+1,2

6

09,2

-0,0

7

10,6

+1,4

8

12,0

+2,8

9

11,2

+2,0

10

09,2

-0,0

11

07,2

-2,0

12

08,4

-0,8

bср = 85°
40´ 09,2´´

2]
31,70

m = ±
1,7″

Вычисления произвел __________________ ________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Вычисления
проверил__________________________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

Приложение К

Протокол
поверки № ___________ от _________

Теодолит
№ __________

Принадлежащий
_____________________

Проверка
проведена при температуре _______ °С

Внешний осмотр

№ п/п

Наименование
операции

Отметка
о соответствии

Примечание

1

Проверка наличия правильности маркировки на
приборе и футляре

2

Проверка комплектности

3

Проверка отсутствия (наличия) механических
повреждений

4

Проверка отсутствия (наличия) коррозии

5

Проверка равномерного освещения и чистоты
поля зрения оптических систем

Опробование

№ п/п

Наименование
требований

Отметка
о соответствии

Примечание

1

Работоспособность замков, прижимов и
винтов, фиксирующих прибор в футляре

2

Плавность и легкость вращения всех
подвижных частей

3

Работоспособность закрепительных и
наводящих винтов

4

Фиксация зеркала подсветки и поворотной
призмы контактного уровня в заданном положении

5

Работоспособность электроосвещения

6

Равномерное освещение поля зрения
оптических систем

7

Работоспособность табло (у электронных,
теодолитов)

8

Параллакс отсчетного микроскопа

9

Смещение пузырька цилиндрического
(круглого) уровня при вращении теодолита

10

Отклонение вертикальной оси от среднего
положения

11

Наклон сетки нитей

12

Коллимационная погрешность

13

Место нуля (зенита)

14

Программа тест-контроля (у электронных
теодолитов)

Определение метрологических характеристик

№ п/п

Наименование
характеристики

Значение
параметра

Отметка
о соответствии

фактическое

допустимое

В соответствии с таблицей 1

На основании
результатов поверки прибор допускается (не допускается) к применению по типу
________________ по ГОСТ 10529
____________________

Поверитель ________________ __________________________

Подпись                       Имя,
отчество, фамилия

СОДЕРЖАНИЕ

 

Государственное автономное  образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Кемеровской области

Кузбасский техникум архитектуры, геодезии и строительства

УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ В ГЕОДЕЗИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ  ОП.05  ГЕОДЕЗИЯ 

для студентов очной формы обучения

специальности: 270831 Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов

Кемерово, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

4

1 Основные достоинства оптических теодолитов                                                                                          

5

2 Устройство теодолитов

6

3 Поверки и юстировки теодолитов

10

4 Измерение углов теодолитами

17

4.1  Измерение горизонтального угла способом приемов

18

4.2  Измерение горизонтального угла способом  круговых приемов

20

4.3  Измерение вертикального угла

23

Список литературы                                                                        

26

Введение

Занятия по изучению устройства  теодолита, выполнению поверок и юстировок теодолита, а также по измерению горизонтальных и вертикальных углов являются первыми лабораторными занятиями по учебной дисциплине  ОП.05 Геодезия. Это объясняется важностью данного вида измерений и
необходимостью знаний и навыков, полученных на этих занятиях для
формирования профессиональной компетенции ПК 1.1. Участвовать в геодезических работах в процессе изыскания автомобильных дорог и аэродромов и для усвоения последующего материала по дисциплине.

 При изучении курса «Геодезия» будущим техникам- дорожникам очень важно понять её практическое место и значение в
выбранной профессии. Изучение и освоение теодолита, одного из наиболее
применяемых в строительстве геодезических приборов, приоткрывает
дверь в их будущую профессию.

   Лабораторные занятия проводятся после лекции по изучаемой  теме.
Изучаются наиболее применяемые в строительстве марки теодолитов и
методы измерения горизонтальных и вертикальных углов. Занятия
проводятся с подгруппой, которая, в свою очередь, разбивается на бригады
численностью не более 3-х человек. Каждая бригада получает на занятие
теодолит, штатив, журнал для записи измерений, технический паспорт
теодолита.

1 Основные достоинства оптических теодолитов

Главное преимущество оптического теодолита перед своими высокотехнологическими электронными собратьями – простота конструкции и независимость от элементов питания. Разумеется, цена оптического теодолита значительно ниже электронных аналогов, что также объясняет его популярность среди геодезистов, ведь зачастую от прибора требуется выполнение его изначальной функции – исключительно измерения направлений и вычислений углов. При этом пользователь не видит смысла переплачивать огромные деньги за большое количество дополнительных функций, таких как большой объем памяти, наличие фотокамер или беспроводных интерфейсов передачи данных. Оптический теодолит обладает минимальным набором возможностей – но эти возможности являются ключевыми, и этот прибор справляется с поставленными задачами на все сто процентов. Оптические теодолиты – надежные приборы, проверенные временем. Благодаря отсутствию в своей конструкции электронных элементов, оптические теодолиты могут работать в таких условиях, где применение электронных теодолитов и тахеометров не представляется возможным. Эти приборы успешно эксплуатируются в условиях экстремально низких температур и даже сильного радиационного заражения местности.

Именно оптические теодолиты пришли на помощь во время ликвидации последствий аварии на АЭС Фукусима в Японии, несмотря на то, что эта страна является признанным лидером в производстве высокотехнологических электронных приборов. Оптические теодолиты имеют прочный и надежный корпус, обеспечивающий превосходную защиту от внешних факторов. Даже в условиях проливного дождя, пыльной бури, крепких морозов или вибраций на строительной площадке эти приборы сохраняют работоспособность и гарантируют получение точных  результатов измерений.

2 Устройство теодолита

Цель задания: изучить название основных частей теодолита, освоить их взаимодействие и научиться производить отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам.

Пособия и принадлежности: комплект теодолита – сам прибор, штатив, ориентир-буссоль, нитяной отвес. Рабочая тетрадь.

Рассмотрим классификацию теодолитов в соответствии с общепринятой классификацией и ГОСТом 10529-96. Оптические теодолиты, выпускаемые на территории Российской Федерации можно разделить на шесть типов, в зависимости от точности измерений, производимых одним приемом. Так, например теодолиты Т1, Т2, Т5, Т15, Т30 и Т60, с угловой точностью в 1, 2, 3, 5, 15, 30 и 60 секунд соответственно. Цифра, стоящая перед буквой «Т» обозначает номер модификации серии, или «поколение». Сама буква «Т» обозначает «теодолит». К примеру, модификация 3Т5КП означает, что данный оптический теодолит относится к приборам 3 поколения, с точностью 5 секунд. Буквы «К» и «П» означают, что данный инструмент оснащен компенсатором, и имеет прямое изображение. Встречающаяся в некоторых моделях буква «М», например 2Т30МКП, может означать, что данный прибор предназначен специально для маркшейдерских работ, для чего в нем предусмотрены крепления к потолку и стенам и специальная шкала для наблюдения за качанием отвеса при передаче координат с поверхности в шахту. Исходя из угловой точности, или средней квадратической погрешности при измерениях одним приемом, все теодолиты условно можно разделить на три большие группы:

1.  Высокоточные, или прецизионные теодолиты. Имеют угловую точность до 1”, чаще всего применяются при работах по построению геодезических сетей сгущения, в полигонометрии и триангуляции, а также в наблюдениях за деформациями зданий и сооружений.

2.  Точные теодолиты. Самая распространенная и востребованная группа. Приборы имеют угловую точность от 2” до 5”, применяются в топографии, землеустройстве, различных ландшафтных и строительных работах.

3.  Технические теодолиты. Способны определять углы с погрешностью до 60”, применяются в работах, не требующих повышенной точности, например в околостроительных, отделочных работах, в мелиоративных и лесомелиоративных мероприятиях.

Остановимся подробнее  на оптическом теодолите Т30.  

http://160768.umi.ru/images/cms/data/teodolit.png

1 – кремальера; 2 — диоптрийное кольцо;  3 — колпачок, под которым расположены исправительные винты сетки нитей;  4 — оптический визир;  5 — вертикальный круг;  6 — подставка зрительной трубы; 7 — закрепительный винт лимба; 8 — основание футляра; 9 — становой винт; 10 — исправительный винт уровня; 11 — закрепительный винт алидады; 12 — цилиндрический уровень; 13 — закрепительный винт зрительной трубы; 14 — зрительная труба; 15 — наводящий винт зрительной трубы; 16 — наводящий винт алидады; 17 – подставка; 18 — подъемный винт; 19 — наводящий винт лимба; 20 — окуляр шкалового микроскопа; 21 — зеркало

Рисунок 1 —  Общая схема основных частей теодолита

Теодолит Т30 является малогабаритным повторительным теодолитом закрытого типа. Он устанавливается на головку штатива   вместе с круглым основанием 8 металлического упаковочного футляра и прикрепляется становым винтом 9. К основанию наглухо прикреплена подставка 17 с тремя подъемными винтами 18. Лимб и алидада имеют зажимные винты 7, 11   и наводящие винты 19 и 16. Зажимные (закрепительные) винты лимба и алидады обеспечивают как совместное, так и раздельное вращение этих частей теодолита, что позволяет измерять углы способами приемов и повторений.

На корпусе алидады установлен цилиндрический уровень 12, с помощью которого ось вращения прибора приводится в отвесное положение подъемными винтами. Так как алидада вертикального круга не имеет уровня, то уровень горизонтального круга располагается параллельно коллимационной плоскости. Внутри колонки закреплены втулки, в которых вращается ось зрительной трубы. К корпусу трубы прикреплен вертикальный круг. Вертикальный круг 5 снабжен зажимным (закрепительным) 13 и наводящим 15 винтами.

Зрительная труба 14 с внутренним фокусированием имеет увеличение 20х и оснащена просветленной оптикой. Фокусирование трубы осуществляется вращением кремальеры 1, установка сетки нитей по глазу наблюдателя – вращением диоптрийного кольца окуляра 2. По обе стороны трубы имеются оптические визиры 4 для ее грубого наведения на наблюдаемые предметы.

Горизонтальный  и вертикальный угломерные круги диаметром 70мм – стеклянные. Круги разделены делениями от 00 до 3600 через 10/, каждое градусное деление оцифровано. С помощью специальной оптической системы изображение горизонтального и вертикального кругов передается в поле зрения отсчетного микроскопа 20 – оценщика, окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы. Отсчет и оценка долей наименьшего деления круга производится по неподвижному индексу. Угломерные круги освещаются при помощи откидного зеркала 21.

Отчетные устройства в теодолитах

штриховой микроскоп с отсчетами по вертикальному кругу – 358° 48′ , по горизонтальному – 70° 05′ (а); шкаловой  микроскоп  с отсчетами: по вертикальному кругу – 1° 11,5′, по горизонтальному – 18° 22′ (б); по вертикальному кругу – -0° 46,5′ по горизонтальному – 95° 47′ (в)

Рисунок 2 — Поле зрения отсчетных устройств

Для наблюдения предметов, расположенных под углом более 450 к горизонту, а также для центрирования теодолита над точкой используются окулярные насадки, надеваемые на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа 20.

В 1981 г. Теодолит Т30 заменен новой моделью 2Т30, которая отличается от базовой применением шкалового микроскопа с пятиминутной ценой деления шкал горизонтального и вертикального кругов. Это дает возможность брать отсчеты по лимбам с ценой деления в 10 с точностью до 0,5/. Вертикальный круг имеет секторную оцифровку от 0 до +750 и от 0 до -750. Теодолит 2Т30П имеет зрительную трубу прямого изображения.

Новая модификация теодолита 4Т30П снабжена съемной подставкой со встроенным оптическим центриром и зрительной трубой прямого изображения. Средние квадратические погрешности измерения одним приемом горизонтального и вертикального углов составляют соответственно 20 и 30//.

Вопросы для самоконтроля

1. Основное назначение теодолита и его основные части.

2. Что называется лимбом горизонтального и вертикального кругов? Как определяется цена деления лимба?

3. Что такое точность отсчетного устройства? Как она определяется?

4. Как фокусируется труба на резкость? Как устанавливается по глазу и предмету? Что делается первым и почему?

5. Каково назначение оптического визира?

6. Принцип действия зажимных и наводящих устройств теодолита?

3 Поверки и юстировки теодолита

Цель задания: закрепить знания, полученные на лекциях, и приобрести навыки выполнения поверок и юстировок теодолита.

Приборы и принадлежности: комплект теодолита.

Перед началом измерений теодолит необходимо тщательно осмотреть и проверить, т.к. даже серийно выпускаемые приборы имеют свои индивидуальные особенности. В первую очередь производят проверку и регулировку его механических деталей, обращая внимание на состояние и работу 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 (центр тяжести должен находиться в районе оси ее вращения) и иметь свободное вращение. Присутствие пыли и грязи на оптических деталях прибора не допускается. После внешнего осмотра теодолита выполняют его поверки и юстировки.

Действия, имеющие целью установить соблюдение предъявляемых к конструкции прибора геометрических условий, называются поверками.

Для обеспечения выполнения нарушенных условий производят юстировку (регулировку) прибора.

Поверки позволяют удостовериться в правильном взаимном положении осей теодолита (Рисунок 3.а). К таким осям относятся: UU – ось цилиндрического уровня горизонтального круга; VV- вертикальная ось вращения теодолита; HH- горизонтальная ось вращения зрительной трубы; PP- визирная ось зрительной трубы, КК/К//— визирная ось оптического отвеса.

Выполнение поверок технических теодолитов  проводят в такой последовательности. 

а – общая; б – е – при поверках

Рисунок 3 — Схемы геометрических осей теодолита

1. Ось UU  цилиндрического уровня алидады горизонтального круга должна быть перпендикулярна вертикальной оси VV вращения теодолита (Рисунок 3.б). 

Выполнение этого условия позволяет с помощью уровня устанавливать ось вращения теодолита в отвесное положение, а следовательно, плоскость лимба – в горизонтальное.

Поверку выполняют в такой последовательности. Теодолит устанавливают на штативе, проверяют устойчивость штатива и подставки. Убедившись в их устойчивости, алидаду горизонтального круга ставят так, чтобы ось UU уровня располагалась параллельно направлению любых двух подъемных винтов подставки и, вращая их в разных направлениях, приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Поворачивают  алидаду на 900 и третьим подъемным винтом снова устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт. Затем ось UU уровня возвращают в первоначальное положение и, если необходимо, подправляют уровень подъемными винтами. Поворачивают алидаду на 1800 и оценивают смещение пузырька уровня от среднего положения. При смещениях пузырька больше одного деления выполняют юстировку уровня, т.е. устраняют неисправность. Для этого пузырек перемещают исправительными винтами уровня к нуль-пункту на  половину величины смещения, а вторую половину исправляют подъемными винтами. После этого возвращают ось  UU уровня в первоначальное положение и убеждаются в устойчивости уровня.

Практически эту поверку приходиться выполнять в указанной последовательности 2-3 раза, пока при повороте алидады на 1800 пузырек уровня не будет смещаться больше чем на одно деление. В случае невыполнения условия уровень нуждается в замене.

2. Визирная ось PP трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси HH вращения трубы (Рисунок 3.в).

Как  известно, визирная ось трубы проходит через оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей. Если указанное условие выполняется, то при вращении трубы вокруг горизонтальной оси визирная ось образует коллимационную плоскость. При несоблюдении условия визирная ось будет описывать не плоскость, а две конические поверхности.

Угол между фактическим положение визирной оси и требуемым положение называется коллимационной  плоскостью.

Поверку выполняют в такой последовательности. Вертикальную ось теодолита приводят в отвесное положение. Для этого сначала устанавливают уровень теодолита по направлению двух подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, приводят пузырек на середину ампулы. Поворачивают теодолит на 900 и вращением третьего подъемного винта приводят пузырек снова на середину. Наводят трубу на удаленную, ясно видимую точку, закрепляют лимб и берут отсчет а1 по горизонтальному кругу. Отпускают зажимной винт зрительной трубы и переводят трубу через зенит. Открепляют зажимной винт алидады и, наводят трубу на ту же точку, берут повторный отсчет а2. Если отсчеты а1 и а2 равны или отличаются не более чем на двойную точность отсчетного устройства, теодолит исправен, если больше – неисправен.

Данные о точности теодолитов

Таблица 1

Приборы

Точность отсчетов по кругам

Средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приемом m

Предельная погрешность измерения угла одним приемом 3m

ТТ-4

2//

10//

30//

Т30

1/

30//

1/30//

Т15

0,2/

15//

45//

Т5

0,1/

5//

15//

Т5К

0,1/

5//

15//

2Т5К

0,1/

5//

15//

2Т5А

0,1/

5//

15//

Чтобы устранить неисправность, из отсчетов а1 и а2 находят среднее значение:

Микрометренным винтом  устанавливают на горизонтальном круге средний отсчет а (изображение точки сместится от вертикальной нити). Снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют вертикально расположенные винты и вращением боковых исправительных винтов смещают сетку до совпадения перекрестия сетки нитей с точкой визирования. После юстировки закрепляют винты.

Можно измерять угол и при нарушенном соотношение осей. В  этом случае отсчеты берут при двух положениях трубы – левом и правом (Л и П) и из этих отсчетов определяют среднее.

3. Горизонтальная ось HH  вращения трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси VV вращения прибора (Рисунок 3.г).

Выполнение условия необходимо для того, чтобы после горизонтирования теодолита коллимационная плоскость занимала отвесное положение. Поверка может быть выполнена двумя способами.

Поверку выполняют  в такой последовательности.

http://www.drillings.ru/www/images/izyskatel1_85.gif             

Первый способ.  На расстоянии 10-20 м от стены здания устанавливают теодолит и визируют на высоко расположенную точку А на стене здания. Наклоняя трубу, проектируют эту точку до горизонтального продолжения визирной оси и отмечают на стене проекцию точки а1. Повторив ту же операцию при втором положении трубы, отмечают точку а2. Если точки а1  и а2  не совпадут, то условие не выполнено, т. е. необходимо изменить положение горизонтальной оси теодолита относительно вертикальной.

Второй способ. На расстоянии 10 – 20 м от теодолита подвешивают отвес на длинной нити. Наводят перекрестие сетки нити на верхнюю точку отвеса и плавно отпускают зрительную трубу до горизонтального ее положения, при этом наблюдают, не сходит ли изображение нити отвеса с перекрестия сетки нитей.

В современных теодолитах соблюдение этого условия гарантируется предприятием — изготовителем. Тем не менее, поверка условия должна быть обязательно выполнена.

В случае несоблюдения условия исправление положения горизонтальной оси теодолита в полевых условиях не производится; его выполнение допускается только в специальной мастерской или в заводских условиях, т.к. требует частичной разборки прибора.

Следует учесть, что среднее из отсчетов по лимбу, взятых при наведении на точку при двух положениях трубы (КП и КЛ), свободно от влияния наклона оси вращения трубы.

4. Вертикальная нить АА сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси НН  ее вращения (Рисунок 3.д).

Выполнение данного условия требуется для создания удобства при визировании на отвесные предметы (например, вехи).

Поверку выполняют  в такой последовательности. Для этого, тщательно установив ось вращения теодолита в отвесное положение, визируют на нить отвеса, подвешенного на расстоянии  5 – 10 м от прибора. Если вертикальный штрих сетки нитей не совпадает с изображением нити отвеса, то необходимо исправить ее положение путем поворота.

Для этого слегка ослабляют винты, скрепляющие окулярную часть с корпусом трубы, и поворачивают окулярную часть вместе с сеткой нитей до требуемого положения; затем винты закрепляют. Отклонение вертикального штриха от отвесной линии допускается не более чем на  величины биссектора сетки нитей.

После юстировки второй основной штрих сетки должен быть горизонтальным, т.к. взаимная перпендикулярность штрихов гарантируется заводом-изготовителем. Чтобы убедится в этом, наводят горизонтальный штрих на какую-либо точку и наводящим винтом поворачивают алидаду горизонтального круга; при этом поверяемый штрих должен оставаться на изображении точки. При невыполнении условия юстировку повторяют.

5. Визирная ось КК/К// оптического отвеса должна совпадать с осью VV вращения теодолита  (Рисунок 3.е).

Поверку выполняют в такой последовательности. Вертикальную ось вращения теодолита приводят в отвесное положение. Отмечают на местности точку, в которую проецируется наблюдаемый в окуляр центр отвеса. Повернув теодолит на 1800, снова отмечают проекцию центра отвеса. Если проекции точек  совпадают до 1мм, теодолит исправен, если не совпадают до 1 мм – неисправен.

Чтобы устранить неисправность, снимают крышку, под которой расположены два винта, скрепляющие отвес с теодолитом, отпускают винты и передвигают окулярную часть до смещения проекций первой и второй точек. Нельзя выполнять работы при несовпадении проекций центра отвеса свыше 3 мм; теодолит в этом случае отправляют в ремонт.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем отличие юстировок  теодолита от их поверок?

2. Какое положение относительно друг друга должны занимать оси теодолита?

3. Какая погрешность называется коллимационной?

4. Как обнаруживается коллимационная ошибка и как устраняется?

5. Какое требование к прибору должно быть выполнено, чтобы его горизонтальный круг можно было установить в правильное положение?

4 Измерение углов теодолитами

Цель задания: освоить методику измерения горизонтальных и вертикальных углов, и обработки полученных результатов, приобрести начальные навыки измерения углов.

Приборы и принадлежности: комплект теодолита, визирные цели, журнал измерения горизонтальных углов, журнал измерения вертикальных углов.

Подготовка теодолита для измерения углов состоит из следующих трех действий:

1) Центрирование теодолита над фиксированной точки земной поверхности (в вершине измеряемого угла) производят с помощью нитяного отвеса либо оптического центрира. С помощью нитяного отвеса центрирование производят в следующем порядке. Сначала производят предварительное центрирование при помощи ножек штатива, перемещая их так, чтобы головка штатива была примерно горизонтальна, а острие отвеса располагалось в 2-3 см от заданной точки. Затем утапливают ножки штатива в землю и при этом следят, чтобы не нарушалась горизонтальность головки штатива и отвес сохранял бы первоначальное положение. Теодолит устанавливают на штативе и,  слегка открепив становой винт, уточняют центрирование теодолита путем передвижения его подставки по головке штатива, винт вновь закрепляют. Теодолит центрируют тем точнее, чем короче линия визирования.

2) Приведения вертикальной оси в отвесное положение осуществляют с помощью  уровня на алидаде горизонтального круга, действуя подъемными  винтами. Уровень устанавливают по направлению двух любых подъемных винтов и, вращая их в противоположные стороны, приводят пузырек уровня на середину. Затем, поворачивают алидаду на 900, ставят уровень по направлению третьего винта. Действуя этим винтом, пузырек приводят на середину.

3) Установка зрительной трубы для наблюдений выполняют  в такой последовательности. Сначала устанавливают сетку нитей по глазу, для чего наводят трубу на светлый фон (небо, стена) и вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются отчетливого изображения сетки нитей в поле зрения трубы. Затем производят установку трубы по предмету, т.е. фокусируют трубу, что достигается вращением кремальеры (фокусирующего кольца) до четкого изображения предмета. Отфокусировав трубу на четко видимый объект, устраняют параллакс сетки нитей, слегка перемещают глаз у окуляра. Если при этом центр сетки нитей смещается с наблюдаемой точки, то параллакс имеется. Его устраняют небольшим вращением кремальеры.

Перед тем как взять отсчет, убеждаются в том, что вертикальная ось теодолита занимает отвесное положение на штативе теодолита. Для этого алидаду горизонтального круга ставят в 3-4 различных положения и наблюдают за уровнем. Если уровень выверен, то при любом положении алидады пузырек не должен смещаться больше чем на одно деление от нуль-пункта.

4.1  Измерение горизонтальных углов способом приемов

Этим способом углы  измеряют двумя полуприемами с перестановкой лимба между полуприемами примерно на 1800. Первый полуприем исполняется при ориентированном лимбе.

Измерение угла способом приемов производят в такой последовательности:

1) при ориентированном и закрепленном горизонтальном круге отпускают закрепительные устройства алидады и трубы и наводят на нижнюю часть задней вехи;

2) затягивают закрепительные устройства алидады и трубы и наводящим устройством перекрестие основных штрихов   сетки нитей точно наводят на видимую нижнюю часть вехи;

3) производят и записывают отсчет;

4) ослабив закрепительные устройства алидады и трубы, наводят на переднюю вешку, отсчитывают и записывают отсчет;

5) ослабив закрепительное устройство горизонтального круга, поворачивают его совместно с закрепленной алидадой примерно  на 1800 и закрепляют его в этом положении. Затем переводят трубу через зенит и повторяют все описанные действия в том же порядке при другом положении вертикального круга.

Все  измерения записывают в  журнал измерений углов теодолитного хода, форма приводятся в таблице 2. Перед измерением угла его графически  зарисовывают в журнале. Зарисовку обязательно делают до измерения угла.

Журнал измерений горизонтальных углов

Дата 17.11.2014 г.

Теодолит Т30

Наблюдал Иванов И.И.

Видимость хорошая

Таблица 2

№ 56272

Вычислял Иванов И.И.

Станция (вершина угла)

Точки визирования

Отсчеты по кругу

Значение угла из полуприема

Среднее значение угла

КП

КЛ

1

С

22017/30//

203021/00//

135002/00//

135001/45//

В

247015/30//

68019/30//

135001/30//

Расхождение значений измеренного угла в полуприемах не должно превышать для технических теодолитов Т30 — ±1,5/, 2Т30 — ±1,0/, Т15К — ±0,5/. За окончательное значение угла принимают среднее значение из двух полуприемов.

При оцифровке лимба по ходу часовой стрелки имеем

β = а – в,

где  а – отсчет на правую (заднюю) точку;

       в – отсчет на левую (переднюю) точку.

Вопросы для самоконтроля

1. Как производится центрирование и горизонтирование теодолита?

2. Объясните порядок измерения горизонтального угла при первом полуприеме.

3. Как вычисляется угол, измеренный первым полуприемом?

4. Объясните порядок измерения горизонтального угла при втором полуприеме.

5. Как вычисляется угол, измеренный вторым  полуприемом?

6. Какая погрешность допускается при измерении горизонтального угла между первым и вторым полуприемами?

4.2 Измерение горизонтальных углов способом круговых приемов

Рисунок 7 — Схема измерения горизонтального угла

Этим способом углы измеряют двумя приемами с перестановкой лимба между приемами на 900. Первый прием выполняется при ориентированном лимбе. Измерение угла способом круговых приемов выполняется  в такой последовательности:

1) При ориентированном и закрепленном горизонтальном круге ослабляют закрепительные устройства алидады и трубы и наводят ее на нижнюю часть вехи точки, принятой за начальную. За начальную принимается одна из точек, видимость на которую наилучшая.

2) Зажимают закрепительные устройства алидады и трубы и наводящим устройством точно наводят перекрестие основных штрихов сетки нитей на видимую нижнюю часть вехи.

3) Производят и записывают отсчет.

4) Открепляют закрепительное устройство алидады и, вращая ее по ходу часовой стрелки, наводят перекрестие штрихов сетки нитей на следующий пункт. Производят и записывают отсчет.

5) В описанном порядке визируют на все подлежащие наблюдению пункты (вехи).

6) Заканчивают полуприем повторным наведением на начальный пункт. Повторные отсчеты на начальный пункт – замыкание горизонта – должны согласовывать с отсчетами, сделанными в начале полуприема.

7) Переходят ко второму полуприему. Открепляют алидаду, переводят трубу через зенит и наводят на начальный пункт, вращая алидаду против хода часовой стрелки. Производят и записывают отсчет. Горизонтальный круг во время исполнения приема должен оставаться неподвижным.

8) Затем, вращая алидаду против хода часовой стрелки, наводят трубу последовательно на все остальные пункты, наблюдая их в обратном порядке. Запись в журнале ведется снизу вверх.

9) Заканчивают второй полуприем, как и первый, повторным наведением на начальный пункт.

10) Кроме контроля каждого полуприема по замыканию горизонта (повторных наведений и отсчетов на начальный пункт), прием контролируется колебаниями отсчетов при различных кругах на одну и ту же цель – 2С. Максимальное допустимое колебание 2С в одном приеме показано в таблице 3.

Предельные допустимые отклонения при измерении углов

Таблица 3

Приборы

Колебание значения углов, полученных из полуприемов

Для круговых приемов

расхождение отсчетов между кругами

замыкание в полуприемах

колебание направлений в отдельных приемах

Т30

2,0/

2,0/

1,5/

1,5/

Т15

1,0/

1,0/

0,8/

0,8/

Т5, Т5К,

2Т5К, 2Т5КП

2Т5А

1,0/

0,8/

0,2/

0,2/

Примечание: Лимб между полуприемами переставляли на 1800.

В таблице 4 приведена форма журнала измерения горизонтальных направлений способом круговых приемов.

Отнаблюдав два  приема и убедившись, что сходимость направлений, приведенных к нулю, в пределах установленного допуска (таблица 3), вычисляют и записывают в журнале на отдельной станице среднее значение направлений из двух приемов.

Журнал измерений горизонтальных углов

Дата 15.11.2014 г.

Теодолит Т30

Наблюдал Иванов И.И.

Видимость хорошая

Таблица 4

№ 56272

Вычислял Иванов И.И.

Название наблюда-

емых пунктов

Горизонтальный круг

Отсчеты

Средние отсчеты

Направления

КЛ

КП

А

2600 53/ 42// (10)

800 53/ 52// (1)

-10//

800 53/ 47//

00 00/ 00//

В

2870 10/ 50// (9)

1070 11/ 00// (2)

-10//

1070 10/ 55//

26017/ 13//

С

2890 33/ 30// (8)

1090 33/ 20// (3)

+10//

1090 33/ 25//

280 39/ 43//

D

79028/ 25// (7)

2590 28/ 03// (4)

+22//

2590 28/ 14//

1780 34/ 32//

Е

2600 53/ 30// (6)

800 53/ 42// (5)

-12//

800 53/ 36//

Вопросы для самоконтроля

1. Как установить теодолит в рабочее положение?

2. Перечислите порядок измерения горизонтального угла способом повторений.

3. Какой порядок заполнения журнала измерения углов?

4. С какой целью измеряют угол при круге лево (КЛ)?

5. Какая допускается погрешность при измерении горизонтального угла способом круговых приемов при круге лево и право?

4.3 Измерение вертикальных углов

Рисунок 8 — Схема измерения вертикального угла

 Вертикальные углы (углы наклона) определяются по вертикальному кругу теодолита и необходимы для определения превышений между точками земной поверхности. Измерение вертикальных углов, так же как и горизонтальных начинается с установки прибора в рабочее положение. Теодолиты Т30, 2Т30, 2Т5К не имеют уровня при вертикальном круге, поэтому перед взятием отсчета следят, чтобы пузырек уровня при алидаде горизонтального круга был в нуль-пункте.

Объектом наведения при измерении вертикальных углов служит верх вехи. При выполнении тахеометрической съемки (съемки реечных точек) – перекрестие сетки нитей зрительной трубы наводят на рейку, где отмечена величина высоты инструмента.

Для получения величины угла наклона необходимо знать место нуля вертикального круга – МО (Рисунок 8)  . Местом нуля называют отсчет по лимбу вертикального круга, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна. При хорошо отъюстированном приборе место нуля должно быть близким к 0°.Но практически МО отличается от нулевого отсчета на некоторую величину, которую надо учитывать при определении угла наклона  ν.

В геодезии углы наклона линий в зависимости от их расположения относительно линии горизонта могут быть положительными (углы возвышения) и отрицательными (углы понижения). При измерении углов наклона перекрестие сетки нитей наводят на визирные знаки; в качестве последних обычно используют вехи (рейки), на которых отмечаются точка визирования.

Теодолит устанавливают (Рисунок 8)  над точкой А в рабочее положение и горизонтальным штрихом сетки визируют на наблюдаемую точку С при первом положении вертикального круга (при КЛ). С помощью отсчетного микроскопа берут отсчет по вертикальному кругу, который заносят в журнал измерений (таблица 5).

Журнал измерений вертикальных углов

Дата 17.11.2014 г.

Теодолит Т30

Наблюдал Иванов И.И.

Видимость хорошая

№ 56272

Вычислял Иванов И.И.

Таблица 5

Точки

Положение вертикального круга

Отсчет по вертикальному кругу

МО

Угол наклона

ν

станция

визирования

1

2

3

4

5

6

В

А

КЛ

КП

4032/ 

175029/ 

0000,5/ 

+4031,5/

С

КЛ

КП

353043/

186019/

0001,0/

-6018,0/

Перед каждым отсчетом пузырек уровня при алидаде вертикального круга с помощью наводящего винта алидады выводят на середину ампулы. При работе с теодолитом типа Т30 перед отсчитыванием по вертикальному кругу следует убедиться, что пузырек уровня при алидаде горизонтального круга находится в нуль-пункте. В теодолитах с оптическим компенсаторами вертикального круга отсчет берут спустя 2 секунды после наведения зрительной трубы на наблюдаемую точку. Для исключения влияния МО вертикального круга измерения повторяют при втором положении зрительной трубы (при КП). Правильность измерения вертикальных углов на станции контролируется постоянством МО, колебание которого в процессе измерений не должны превышать двойной точности отсчетного устройства. Для теодолитов с круговой оцифровкой вертикального круга против часовой стрелки (теодолит Т30) значения МО и углов наклона могут быть рассчитаны по формулам:

При вычислениях по формулам следует руководствоваться следующим правилом: к величинам отсчетов КП, КЛ и МО, меньшим 900, необходимо прибавить 3600.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите порядок определения места нуля вертикального круга.

2. По какой формуле определяется место нуля вертикального круга?

3. Перечислите порядок измерения угла наклона.

4. По какой формуле вычисляется угол наклона, если его измеряли при круге «вправо»?

5. По какой формуле вычисляется угол наклона, если его измеряли при круге «влево»?

6. Какая погрешность допускается между двумя измерениями угла наклона?

Список литературы

1. Ассур, В. Л. Руководство по летней геодезической и топографической практике [Текст] : учебное пособие для техникумов / В. Л. Ассур, М. М. Муравин. — М. : Недра, 1983. —  326 с.

2. Визгин, А. А. Практикум по инженерной геодезии [Текст] : учебное пособие для техникумов / А. А.  Визгин, В. А. Коугия, Л. С. Хренов – М. : Недра, 1989. – 285 с. : ил.

3. Киселев, М. И. Инженерная геодезия [Текст] : учеб. пособие для вузов / Е. Б. Клюшин, М. И. Киселев, Д. Ш. Михелев, В. Д. Фельдман ; под ред. Д. Ш. Михелева. – 2-е изд., испр. – М. : Высш. шк., 2001. – 464с. : ил.

4. Найдин, И. Н. Руководство к практическим занятиям по геодезии [Текст] : учебное пособие для техникумов / И. Н. Найдин, К. В.  Найдина – М. : Недра, 1991. – 208 с. : ил.

5. Поклад, Г. Г. Геодезия [Текст] : учебное пособие для техникумов / Г. Г. Поклад, С. П.  Гриднев.  — М. : Академический Проект ; Парадигма, 2011. – 358 с.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Средняя квадратическая ошибка измерений это
  • Средняя квадратичная ошибка формула excel
  • Средняя ошибка выборки зависит от тест
  • Средняя квадратическая ошибка представления функции рядом фурье
  • Средняя квадратическая ошибка измерений формула