Как работать теодолитом с нуля: как пользоваться теодолитом на местности?

Содержание

как пользоваться теодолитом на местности?

Незаменимым геодезическим инструментом, предназначенным для угломерных измерений, является теодолит. Его широкое использование в общестроительных работах для определения направлений горизонтальных и вертикальных углов, а также их значений обусловлено простотой в эксплуатации.

Теодолит, как точный геодезический прибор, используется широко:

  • при возведении многоэтажных жилых зданий, торговых центров и прочих объектов инфраструктуры;
  • при установке сложного производственного оборудования во избежание перекосов и смещений;
  • в частном строительстве: при возведении жилых построек, бань и гаражей важно знать возможный наклон плоскости участка.

Видео урок

Основы использования в полевых условиях

Теодолит – это не калькулятор, который можно включить и интуитивно разобраться в его кнопочках. Но и ничего сложного работа с теодолитом при соблюдении некоторых базовых рекомендаций не представляет. Основная последовательность операций представляет собой следующие шаги:

  1. Перед началом работы следует ознакомиться с инструкцией к конкретной модели прибора. Многие, даже профессиональные мастера, в силу каких-то своих личных причин упускают этот важный шаг, а ведь именно инструкция по эксплуатации и прочая техническая документация производителя позволит разобраться в предназначении винтов, кнопок и клавиш и выяснить, как работать с теодолитом, быстрее и понятнее попыток самостоятельного изучения.

Помимо общего описания прибора инструкция по использованию обычно содержит последовательность действий при топографических и геодезических изысканиях с наглядными иллюстрациями проведения измерений. Нелишними будут и правила безопасности и правильного хранения инструмента, позволяющие серьезно увеличить срок его службы.

  1. Перед началом непосредственного выполнения измерительных работ выполняется установка теодолита в рабочее положение, которая заключается в последовательном выполнении следующих действий:
  • надежная фиксация, без каких-либо шатаний, ножек штатива-треноги на поверхности грунта или любой твёрдой поверхности напрямую влияет на точность результирующих показаний;
  • центрирование прибора над вершиной угла достигается путем совмещения вертикальной оси вращения зрительной трубы с вершинной точкой измеряемого угла;
  • установка горизонта инструмента – вертикальная ось вращения теодолита должна быть приведена в строго вертикальное по отвесу положение;
  • правильная постановка зрительной трубы сводится к чёткой фокусировке изображения сетки нитей путем вращения окулярного колена под зрение конкретного человека;
  • установка системы отсчетов для оптических приборов представляет собой четкую фокусировку изображений шкал или штриховой кодировки горизонтального и вертикального кругов путем вращения колена окуляра микроскопа.

Центрирование прибора и его горизонтирование осуществляется методом последовательных приближений.

  1. В качестве объектов измерения выбираются две опорные точки местности с учетом особенностей участка или контрольные точки строительной конструкции – А и Б. Расстояние между выбранными точками должно попадать в диапазон 100 – 400 метров, конкретная величина этого показателя зависит от масштаба проводимой теодолитной съемки и необходимой точности угловых измерений.

Точная наводка зрительной трубы на точки А и Б выполняется фокусирующим кольцом зрительной трубы и диоптрийным кольцом оптического центрира.

  1. Осуществляется наведение визирной трубы на точку А до ее расположения на вертикальной оси сетки нитей и считываются показания по горизонтальному лимбу, результаты измерения фиксируются в полевом журнале (для оптических теодолитов) или отображаются на жидкокристаллическом дисплее с сохранением во внутренней памяти устройства (для электронных инструментов).

Далее при ослаблении фиксирующего винта трегера зрительная труба малым ходом плавно перемещается на точку Б со считыванием соответствующих показаний. При необходимости возможна установка дополнительных межевых знаков.

  1. Другим подметодом, дающим совместно с п.4. бÓльшую точность выполняемых работ, является перевод зрительной трубы в точку Б через зенит при несколько ином расположении круга. Допустимое расхождение обоих методов не должно быть более двойной определенной для микроскопа точности.

Результирующее значение измерений, выполненных двумя способами, определяется как среднеарифметическое.

  1. Часто используемый при необходимости измерений из одной опорной точки круговой прием состоит в следующем:

Теодолит должен быть установлен непосредственно над точкой с максимальным приближением лимба к нулю. Вращением алидады соединяют нулевую риску микроскопа с нулевой отметкой лимба, алидада закрепляется и зрительная труба наводится на опорную точку. После затягивания стопорного винта выполняются все необходимые замеры и расчеты.

Отсчет со следующей точки выполняется передвижением трубы по часовой стрелке при слегка ослабленных винтах. Затем алидада приводится в исходное положение, визирная труба переводится через зенит, т.е. выполняется п. 5.

Следует помнить, что при расчете среднего арифметического необходимо учитывать погрешность измерений.

  1. Измерение горизонтальных углов может выполняться и без учета положения прибора: зрительная труба поочередно наводится на две опорные точки, являющиеся основой угломерных измерений. Одновременно ведется отсчет по лимбу горизонтального круга. Для определения базовых координат объектных точек следует учитывать разность отсчетов.
  2. Задачей геодезиста является не только получение координат опорных точек, но и контрольная проверка результатов выполненных полевых измерений, анализ и оценка их точности. Для этого разработаны определенные методики с необходимыми формулами расчета.
    В случае использования в геодезических и инженерно-строительных изысканиях электронных моделей теодолитов расчеты выполняются автоматическим образом с минимальными погрешностями, и их результаты выводятся на жидкокристаллический дисплей.
  3. Теодолит, как и любые высокоточные геодезические приборы, один раз в межповерочный интервал должен подвергаться поверкам, выполняемыми компетентными метрологическими органами или сервисными центрами, обладающими государственной лицензией на проведение  такого рода работ, и при необходимости юстировке.

При сомнениях в достоверности снимаемых показаний, а также при падениях, ударах и прочих механических или природных воздействиях на устройство, могущих повлечь за собой серьезные ошибки при измерениях и расчетах, проводятся внеплановые поверки и калибровки. При невыполнении условий любой из поверок и/или невозможностью дальнейшей юстировки теодолит признается не прошедшим поверку и выводится из эксплуатации.

Постепенно теодолиты вытесняются более совершенными и, в то же время, более сложными для понимания и использования приборами, расширенный функционал которых неизменно сказываются на их значительной стоимости. Но, по-прежнему, отлично выполняющие свой функционал недорогие по стоимости теодолиты любых типов остаются любимыми и проверенными помощниками специалистов строительных профессий.

Следуя приведенным несложным рекомендациям по вопросу как пользоваться теодолитом, владелец геодезического теодолита подарит ему долгие годы активной работы с максимально достоверными измерениями и расчетами.

Как пользоваться, работать теодолитом | Советы Хозяевам.РФ

Теодолит стал первым инструментом, изобретенным человечеством, позволяющий измерять горизонтальные и вертикальные углы. На сегодняшний день он вместе с нивелиром уверенно конкурирует со сложными электронными собратьями, обеспечивая достаточную точность полученных значений. Теодолит неприхотлив, прост в обращении, стоит же на порядок ниже → тахеометра (по ссылке рассказано как работать тахеометром), который является его старшим, более продвинутым собратом. Проведение сложных измерений с помощью теодолита невозможно без вычислительной техники и специальных знаний, а вот уметь определить горизонтальный и вертикальный углы, определить высоту строения, разбить прямоугольник или проверить правильность разбивки осей здания должен уметь каждый строитель.

Тем более, как пользоваться теодолитом, при некоторой доле старания, может разобраться даже не специалист.

Содержание:
1. Устройство и принцип работы теодолита.
2. Установка теодолита, подготовка к работе (видео).
3. Взятие отсчётов теодолитом.
3. Точность снятия отсчётов.
4. Определение высоты сооружения теодолитом (+ видео).
5. Измерение горизонтального угла теодолитом (+ видео).
6. Полярный способ съёмки теодолитом.
7. Погрешность замкнутого теодолитного хода, невязка.
8. Съёмка теодолитом методом створов и перпендикуляров.
9. Определение расстояния теодолитом с помощью дальномерной рейки.

10. Геодезия, видеолекция «Теодолитная, тахеометрическая съёмки».

Видео-версия статьи

Устройство и принцип работы теодолита

Основа теодолита — зрительная труба, которая вращается в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Труба соединена с микроскопом, с помощью которого можно получать значения углов, нанесённых на лимб, а при использовании специальной дальномерной рейки возможно и определение расстояния между точками как при → работе с нивелиром (как работать нивелиром рассказано по ссылке).

Принцип теодолитной съемки заключается в получении неизвестных значений координат и высот требуемой точки, опираясь на точки с известными значениями.

Перед началом съемки теодолит необходимо привести в рабочее положение. Инструмент устанавливается на штативе над точкой с известными координатами и приводится в горизонтальное положение специальными винтами, расположенными на подставке (1). В окуляр (2) мы видим центр визируемой точки, над которой устанавливаем инструмент, а уровни (3) помогают нам контролировать горизонтальное положение инструмента. Работая зажимными винтами штатива и подставки, добиваемся такого положения, когда инструмент установлен горизонтально над стартовой точкой. У новичков эта процедура вызывает некоторые трудности, а специалисты производят центрирование теодолита менее, чем за минуту. В высокоточных инструментах система центрировки – оптическая, в остальных используется отвес на нити.

Далее визиром (8) грубо наводимся на цель, а винтами (4,7) плавно подводим сетку нитей на центр снимаемого объекта, контролируя процесс с помощью зрительной трубы (9). Так как инструмент оптический, снять отсчет в тёмное время суток невозможно. Для работы нам понадобится настроить зеркальце (10) таким образом, чтобы в систему попадало как можно больше света. После визирования цели берем отсчет, воспользовавшись окуляром микроскопа (11).

Установка теодолита, подготовка к работе (видео)

Взятие отсчётов теодолитом

Отсчёт — это число, состоящие из градусов, минут и секунд (секунд не всегда). Посмотрев в микроскоп увидим верхнюю и нижнюю шкалу, маркированную, соответственно, для снятия отсчётов по вертикальному и горизонтальным кругу.

Есть шкаловый микроскоп и микроскоп-оценщик (штриховой микроскоп). Микроскоп-оценщик сразу показывает нужный угол по горизонтальной и вертикальной оси в градусах и минутах, правда точность немного снижена чем у шкалового микроскопа, поскольку минимальное деление равно 10 минутам, а с точностью до минуты приходится определять на глаз.

Микроскоп-оценщик (слева) и шкаловый микроскоп теодолита

Есть 2 шкалы, которые изменяют своё положение по отношению друг к другу — шкала лимба и шкала алидады. В шкаловом микроскопе на шкалу алидады нанесены цифры от 1 до 6 и 60 делений, соответствующие 60 минутам. Шкала алидады подвижна.

В шкаловом микроскопе значением градусов будет являться то число, которое попало на шкалу алидады для горизонтального угла или, соответственно, вертикального. Значением в минутах будет являться то число, на которое указывает значение градусов шкалы лимба на шкале алидады. К примеру, на снимке ниже мы увидим значения горизонтального и вертикального углов, соответственно, 181 градус 43 минуты и 121 градус 2 минуты

Точность снятия отсчётов

Со временем подшипники в устройстве могут истираться, что негативно сказывается на полученных значениях. Для этого отсчёт берут несколько раз, при разных значениях круга (лимба) микроскопа.

Для исключения коллимационных ошибок зрительную трубу переводят через зенит, попорачивают теодолит на 180 градусов и заново берут отсчёты. Из нескольких значений получается среднее арифметическое, которое и будет верным значением измеряемого угла. Если отсчеты значительно отличаются (более минуты), процедуру следует повторить.

Кроме метода перевода через зенит, существует метод полуприёмов, когда лимб смещается на целое значение угла градусов и отсчёт берётся второй раз. Для перестановки лимба существуют винты (5, 6). Например, значение горизонтального угла составляет 358 градусов 45 минут. После снятия отсчёта, винтом (6) смещают начальную точку лимба на целое значение градусов угла (для удобства), закрепляя его винтом (5). К примеру, сместив лимб на 90°, мы должны получить значение угла по горизонтальному кругу 358°45′ + 90° = 88°45′.

Определение высоты здания, строения теодолитом (+ видео)

Для примера рассмотрим формулу определения высоты здания, строения, столба и т. п. Берём теодолитом и мерной лентой отсчёты значений, указанных на рисунке ниже, и записываем их в таблицу (тетрадь).

Теодолит располагают на расстоянии, не меньшем высоты строения, если это невозможно, то как можно дальше от объекта. Далее по формуле h = h2 + h3 = d(tgv1 + tgv2) вычисляем высоту строения.

Если линия АВ имеет уклон на местности, необходимо рассчитать горизонтальное проложение этой линии, её проекцию на горизонтальную плоскость по формуле d = Scosν снимая отсчёты как показано на рисунке ниже.

Горизонтальное проложение линии

Как определить высоту сооружения расскажет это видео, с расчётами и формулами.

Измерение горизонтального угла теодолитом (+ видео)

Для измерения горизонтального угла теодолитом нужно установить теодолит в один из углов треугольника. Определить правое и левое направление. Где будет располагаться ноль на шкале — не суть важно, мы можем получить значение угла как разность отсчётов двух точек. Навестись на первую точку, взять отсчёт. Воспользовавшись одним из способов выше для проверки значения, взять отсчёт второй раз и вычислить среднее значение, если расхождение не больше 1 минуты, то измерения сделаны верно. Ведём запись в журнал (тетрадь). Далее наводимся на вторую точку, так же берём отсчёт. Если значение правого угла меньше чем левого, к нему нужно прибавить 360 градусов. Разность отсчётов и будет нашим углом.

Полярный способ съемки теодолитом

В строительстве в основном используют два способа съемки – полярный (рис. 1) и способ створов и перпендикуляров (рис 2). Другие способы съёмки теодолитом: способ угловых засечек, линейных засечек, способ вспомогательных створов и способ обхода.

При полярном способе мы отталкиваемся от двух точек с известными значениями. Эти точки можно взять из уже существующего проекта, плана, государственной геодезической сети (при наличии СРО), либо при самостоятельной разработке плана задать эти точки самостоятельно, начиная с самостоятельно определённого ноля по x;y;z координат. Полярный способ бывает замкнутый и разомкнутый.

Рассмотрим для начала разомкнутый способ, который мы потом приведём к замкнутому. Инструмент устанавливается на исходную точку 2, берётся начальный отсчёт на исходную точку 1, либо наоборот. Измеряется расстояние рулеткой, мерной лентой или дальномером до точки теодолитного хода 1, устанавливается метка (колышек заподлицо с землёй, либо вертикальная рейка). Измеряется левый по ходу угол на точку теодолитного хода 1. Дойдя до съёмочной точки 2 мы последовательно вычисляем значения горизонтальных углов к каждой из точек контура (рис. 1). Таким образом так же можно измерить расстояния до точек объекта съёмки и вертикальные углы с любой нужной вам точки теодолитного хода. Далее, пользуясь формулами вычислить необходимые значения и расстояния, многие расчёты приведены в нескольких видео на этой странице.

Последний этап – «привязка» теодолитного хода к известным точкам и создания → плана местности на бумаге (по ссылке рассказано как сделать план или схему местности). Так как контрольные точки находятся в одной системе координат, данный полигон можно привести к замкнутому, доведя ход от контрольной точки 2 до исходной точки 1.  Далее нужно вычислить погрешность замкнутого теодолитного хода, которая вычисляется проще, чем для разомкнутого.

Погрешность замкнутого теодолитного хода, невязка

В результате несложных расчётов мы получим невязку, которую сравниваем с допустимой. В случае, если значение в допуске, погрешность пропорционально раскидывается в стороны полигона.

Для замкнутого теодолитного хода погрешность определяется по формуле:

Где сумма углов фактическая (измеренная), а — сумма углов теоретическая, то есть которая должна быть по законам геометрии.

Вычисляется теоретическая сумма углов по формуле:

Где n — число измеренных углов.

Допустимая погрешность суммы углов замкнутого теодолитного хода определяется по формуле:

Если фактическая погрешность больше допустимой, ещё раз проверяем записи, если проблема не в этом, берём отсчёты заново. Если погрешность меньше или равна допустимой вычисляем поправку по формуле:

Значение раскидываем на все углы. Если число получается не целое, в одни углы вводим поправки больше чем в другие.

Съёмка теодолитом методом створов и перпендикуляров

Метод створов и перпендикуляров хорошо подходит при разбивочных работах. В этом случае мы откладываем на местности прямые углы, последовательно переставляя инструмент на полученные точки на местности. К примеру, от базисной стороны 1-2 мы получаем контрольное направление 1. Сетка нитей в этом случае играет роль шнурки. Измерив, необходимое расстояние, попадаем в стартовую разбивочную точку, а дальше работаем согласно схеме.

Теодолитом можно разбить прямоугольный полигон или проконтролировать соосность разбитого полигона. Теоретическая сумма углов в замкнутом контуре должна быть равна 360°. Устанавливая последовательно инструмент в каждую из точек объекта, измеряем внутренние углы. К примеру, невязка в 1° на 10-метровом отрезке составляет примерно 20 см. Так что можно оценить допуски в зависимости от класса сооружения, и при необходимости внести коррективы в разбивку осей.

Определение расстояния теодолитом с помощью дальномерной рейки

С помощью теодолита можно определить и расстояние до точки взятия отсчётов, с погрешностью примерно в 10 см. Устанавливаем дальномерную рейку на точку, до которой хотим измерить расстояние. В визирной сетки теодолита есть 2 дальномерных штриха, расположенных сверху и снизу. Измерение расстояние производится просто. Считаем количество сантиметров от одного горизонтального дальномерного штриха до другого и умножаем полученное значение на дальномерный коэффициент трубы, который обычно равен 100.

Определение расстояния теодолитом при помощи дальномерной рейки по дальномерным нитям

На приведённом примере расстояния до рейки будет примерно 19,4 метра.

Геодезия, видеолекция «Теодолитная, тахеометрическая съёмки»

Подробнейшую информацию о работе с теодолитом, с формулами можно узнать из этого видео.

На этом пока всё!

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

Измерение теодолитом вертикальных углов (углов наклона)

Подробности
Категория: Учебное пособие по инженерной геодезии

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

       Поскольку вертикальные углы измеряются в основном при тригонометри­ческом нивелировании, работу начинают с измерения высоты инструмента i. Каждый раз, наводя на наблюдаемую точку, отмечают высоту наведения ви­зирной оси v.

       Измерение углов наклона выполняется в следующей последовательности:

– при КЛ наводят на наблюдаемую точку, отмечают высоту наведения и сни­мают отсчет по вертикальному кругу;

–     при КП наводят на ту же точку, снимают отсчет по вертикальному кругу.

      

Вычисляют место нуля вертикального круга (МО) по формулам

для теодо­лита Т30:                     ,                                             (8.7)

для теодолита 2Т30, 4Т30:                .                                                 (8.8)

Вычисляют угол наклона по формулам

для теодолита Т30:                                                                                                         

                                                        или n = М0 – КП – 180°,                                         (8.9)

для теодолита 2Т30, 4Т30:

                                                          .                

       Данные измерений заносят в табл. 8.3.

                                                                                                             Таблица  8.3                            

Журнал измерения углов наклона

Точка

Круг

Вертикальный круг

стоя­ния

наблюдения

отсчет

место нуля

угол

наклона

°

¢

°

¢

°

¢

1

2

3

4

5

6

7

8

9

С

А

КЛ

2

22

-1

2

23

КП

177

36

В

КЛ

352

35

-1

-7

24

КП

187

23

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Поверки теодолита 2т30п.

Приемочные поверки — осмотр внешнего вида геодезического прибора на наличие механических повреждений.

Полевые поверки — проверка геометрических условий прибора.

Смотреть в лабораторной тетради.

  1. Измерение горизонтальных углов полным приемом.

Смотреть в лабораторной тетради

прав=A(C)-C(П) (если отсчет на A меньше чем на B, то к отсчету A добавляют 360).

  1. Устройство вертикального круга теодолита 2т30п и формулы для определения места нуля (мо) вертикального круга и углов наклона.

Вертикальный круг служит для измерения вертикальных углов наклона и зенитных расстояний. В инженерной практике измеряют в большей степени углы наклона. Вертикальный круг теодолита состоит из лимба и алидады. Лимб вертикального круга агрессивно закреплен на оси вращения зрительной трубы и вращается вкупе с ней; Нулевой диаметр вертикального круга (0°—180) должен быть параллелен визирной линии зрительной трубы. Алидада вертикального круга при вращении трубы остается неподвижной.

Место нуля — это отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении зрительной трубы и положении пузырька уровня в нуль-пункте.

МО=

Вертикальный угол-угол, отсчитываемый от горизонта инструмента до направления на цель. Углы бывают положительные (выше ГИ) и отрицательные (ниже 0).

Расчетные формулы угла наклона для 2Т30П

=КЛ-МО

=МО-КП

=(КЛ-КП)/2

  1. Ориентирование линий.

Ориентировать линию — значит определить ее направление

относительно некоторого начального направления.

Сб – сближение меридианов

ПН – поправка направления

Ск – склонение магнитной стрелки

Аи – Азимут истиный

Ам – Азимут магнитный

α – дирекционный угол

Для этого служат:

1 азимуты А,

2 Дирекционные углы α,

3 Румбы r.

За начальные направления принимают:

— направление вертикальной линии км сетки ( Километровая сетка – координатная сетка, линии которой проведены на карте через интервалы, соответствующие определенному числу километров. С помощью километровой сетки определяются прямоугольные координаты (х, у) точек на карте)

— истинного меридиана

— магнитного меридиана

Азимут – угол, отсчитываемый от северного направления меридиана

По ходу часовой стрелки до заданного направления (от 0 до 360)

Азимуты в различных точках одной и той же линии будут отличаться

На величину сближения меридианов. Сближение меридианов

Восточное – положительное, Западное – отрицательное.

Азимуты используются на сфере.

Дирекционный угол – горизонтальный угол, отсчитываемый от

северного направления осевого меридиана или линии параллельной

ему по ходу часовой стрелки до заданного направления. Изменяется

от 0 до 360. Во всех точках линии одинаковый.

Румб – острый угол, отсчитываемый от северного или южного направления меридиана до заданного направления.

13.Истинный и магнитный меридианы. Азимуты и румбы.

Истинный меридиан (географический меридиан) – линия пересечения земной поверхности с плоскостью, проходящей через отвесную линию и ось вращения Земли.

Магнитными меридианами называются проекции силовых линий магнитного поля Земли на её поверхность; сложные кривые, сходящиеся в северном и южном магнитных полюсах Земли

Меридиан осевой — меридиан, принятый за ось какой-либо системы координат на поверхности.  

Истинный азимут линии – угол в горизонтальной плоскости, отсчитываемый от северного направления истинного меридиана по ходу часовой стрелки до данной линии.

Магнитный азимут линии — угол между северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии.

Истинный румб линии – острый горизонтальный угол, отсчитываемый от ближайшего направления истинного меридиана (северного или южного) до данной линии.

Типы и устройство теодолитов — КиберПедия

Дисциплина: Геодезия Специальность 2-690101 «Архитектура»

 

Методические рекомендации

 

по выполнению

 

Лабораторной работы № 2

на тему:

 

«Изучение устройства теодолита. Выполнение основных поверок. Измерение горизонтальных и вертикальных углов. Определение места нуля вертикального круга и вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.»

 

 

Разработала преподаватель Г.Т.Банькова

 

 

Рассмотрены и одобрены на

Заседании цикловой комиссии

Общепрофессиональных и

профилирующих дисциплин

специальности 2-690101

«Архитектура»

Протокол №___от____20__г.

Председатель ЦК С.А.Галашев

 

 

Лабораторная работа №2

 

Тема: Изучение устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П). Отсчет по угломерным кругам. Выполнение поверок и юстировок теодолита. Измерение горизонтальных углов. Определение места нуля, вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.

Цель работы: Сформировать навыки в процессе изучения устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П, 4Т30П), по выполнению поверок и юстировок, измерению углов, заполнению полевого журнала и обработки полученных (или учебных данных).

Приборы и принадлежности: теодолиты Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П), штатив, отвес, марки, журналы измерений углов, рабочая тетрадь, калькулятор.

 

Практическая работа № 2 состоит из 2-х частей.

 

Практическая работа № 2.1

Задание

  1. Изучить и описать устройство технического теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П).
  2. Выполнить и описать поверки (юстировки) теодолита.
  3. Ответить на контрольные вопросы.
  4. Сделать вывод о проделанной работе.

 

Методические рекомендации

 

Работа выполняется индивидуально каждым студентом. Учащийся получает методическое пособие и теодолит.

В состав работы входит:

1) ознакомление с устройством теодолита Т30 или его модификаций 2Т30, 2Т30П, 4Т30П;

2) выполнение основных поверок (юстировок) теодолита;

Во время сдачи лабораторной работы учащийся должен уметь отвечать на контрольные вопросы преподавателя.

 

Теоретическое обоснование

Типы и устройство теодолитов

Классификация теодолитов

Теодолит – это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

В настоящее время отечественными заводами в соответствии с действующим ГОСТом 10529–96 изготавливаются теодолиты четырех типов: Т05, Т1, Т2, Т5 и Т30.

Для обозначения модели теодолита используется буква Т и цифры, указывающие угловые секунды средней квадратической ошибки однократного измерения горизонтального угла.



· По точности теодолиты подразделяются на три группы:

технические Т30, предназначенные для измерения углов со средними квадратическими ошибками до ±30″;

точные Т2 и Т5 – до ±2″ и ±5″;

высокоточные Т05 и Т1 – до ±1″.

ГОСТом 10529 – 96 предусмотрена модификация точных и технических теодолитов. Так, например, теодолит Т5 должен изготовляться в двух вариантах: с цилиндрическим уровнем при алидаде вертикального круга и с компенсатором, заменяющим этот уровень. Теодолит с ком-пенсатором при вертикальном круге обозначается Т5К. Компенсатор представляет собой

 

линзу или призму, подвешенную на четырех тонких проволоках. При наклоне оси вращения теодолита (вертикальной оси) в небольших пределах (1′ – 2′) линза, сместившись под

действием силы тяжести, сместит изображение делений вертикального круга таким образом, что отсчет по нему будет соответствовать отвесному положению оси вращения прибора, т.е. автоматически компенсирует наклон этой оси. Поэтому отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси будет равным или близким 0° даже при не строго отвесном положении оси вращения теодолита. Этот отсчет называют местом нуля.

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

· По конструкции, предусмотренной ГОСТом 10529–96 типы теодолитов делятся на повторительные и неповторительные.

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

Неповторительная система осей предусмотрена у высокоточных теодолитов.

1.1.2. Устройство теодолитов

Устройство теодолита основано на принципе измерения горизонтального угла (рис. 1).

При геодезических работах измеряют не угол между сторонами, а его ортогональную (горизонталь-ную) проекцию, называемую горизонтальным углом. Так, для измерения угла АВС(рис. 1) нужно предва-рительно спроектировать на горизонтальную плоскость точки А, В, и Си измерить горизонтальный угол abc = β.



Рассмотрим двугранный угол между вертикальны-ми плоскостями V1 и V2 , проходящими через стороны угла АВС. Угол β для данного двугранного угла является линейным. Следовательно, углу β равен всякий другой линейный угол, вершина которого находится в любой точке на отвесном ребре ВВ1 двугранного угла, а стороны его лежат в плоскости, параллельной плоскости М. Итак, для измерения величины угла β можно в любой точке, лежащей на ребре ВВ1 двугранного угла, допустим в точке b1, установить горизонтальный круг с градусными делениями и измерить на нем дугу a1c1, заключенную между сторонами двугранного угла, которая и будет градусной мерой угла a1b1c1, равной β , т. е. угол abc= β.

Для измерения горизонтальных проекций углов между линиями местности в теодолите используется горизонтальный угломерный круг с градусными делениями, называемый лимбом. Стороны угла проектируют на лимб с использованием подвижной визирной плоскости зрительной трубы. Она образуется визирной осью[1] трубы при её вращении вокруг горизонтальной оси. Данную плоскость поочередно совмещают со сторонами угла ВА и ВС, последовательно направляя визирную ось зрительной трубы на точки А и С. При помощи специального отсчетного приспособления алидады, которая находится над лимбом соосно с ним и перемещается вместе с визирной плоскостью, на лимбе фиксируют начало и конец дуги a1c1

(см.рис. 1), беря отсчеты по градусным делениям. Разность взятых отсчетов являетсязначением измеряемого угла β.

Лимб и алидада, используемые для измерения горизонтальных углов, составляют в теодолите горизонтальный круг 17 (рис. 2). Ось вращения алидады горизонтального круга называют основной осью теодолита.

В теодолите также имеется вертикальный круг18 (рис. 2) с лимбом и алидадой, служащий для измерения вертикальных проекций углов – углов наклона. Принято считать углы наклона выше горизонта положительными, а ниже горизонта – отрицательными. Лимб вертикального круга обычно наглухо скреплён со зрительной трубой и вращается вместе с ней вокруг горизонтальной оси теодолита.

 

Рис.2. Устройство теодолита Т30: 1 – основание; 2 – исправительный винт цилиндрического уровня; 3, 4 – закрепительный и наводящий винты алидады; 5 – цилиндрический уровень; 6 – наводящий винт зрительной трубы;
7 – кремальера; 8 – закрепительный винт зрительной трубы; 9 – визир;
10 – окуляр зрительной трубы; 11 – окуляр отсчетного микроскопа;
12 – колонка; 13 – подставка; 14 – закрепительный винт лимба;
15 – подъемный винт; 16 – наводящий винт лимба; 17 – горизонтальный круг; 18 – вертикальный круг; 19 – объектив зрительной трубы; 20 – зеркальце для подсветки штрихов отсчетного микроскопа; 21 – кронштейн для ориентир-буссоли;

 

Перед измерением углов центр лимба горизонтального круга с помощью отвеса или оптического центрира устанавливают на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла, а плоскость лимба приводят в горизонтальное положение, используя с этой целью три подъемных винта 15 и цилиндрический уровень 5 (рис. 2). В результате данных действий основная ось теодолита должна совпасть с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла.

Для установки, настройки и наведения теодолита на цели в нем имеется система винтов: становой и подъемные винты, закрепительные (зажимные) и наводящие (микрометренные) винты, исправительные (юстировочные) винты.

Становым винтом теодолит крепят к головке штатива, подъемными винтами – горизонтируют.

Закрепительными винтами скрепляют подвижные части теодолита (лимб, алидаду, зрительную трубу) с неподвижными. Наводящими винтами сообщают малое и плавное вращение закрепленным частям.

Зрительные трубы теодолитов чаще всего бывают астрономические, дающие обратное (перевернутое) изображение. Но в последнее время применяются трубы, которые дают прямое изображение.

 

 

При наблюдении предметов на них наводится вполне определенная точка трубы. Такой точкой является центр сетки нитей, представляющий собою пересечение горизонтальной нити и продолженной вертикальной. Сетка нитей (рис.3) видна в поле зрения трубы и изображена на специальной сеточной диафрагме, размещенной вблизи переднего фокуса окуляра. Сеточная диафрагма представляет собою стеклянную пластинку в металлической оправе.

Она может слегка перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях исправительными винтами сетки. Симметрично относительно горизонтальной нити нанесены дальномерные штрихи для определения расстояний.

К оптическим характеристикам зрительной трубы относятся: увеличение, поле зрения, относительная яркость и разрешающая способность, которую принимают за точность визирования трубой.

Увеличение зрительной трубы показывает во сколько раз увеличивается размер предмета, рассматриваемого в зрительную трубу, по сравнению с размером этого же предмета, видимого невооруженным глазом.

Полем зрения трубы называется то пространство, которое видно в трубу при ее неподвижном положении.

Яркость изображения определяется количеством света, которое падает на глаз в секунду времени на квадратный миллиметр изображения. Такая яркость называется абсолютной, ее нельзя выразить определенным числом. Поэтому пользуются относительной яркостью, представляющей собой отношение абсолютной яркости вооруженного зрительной трубой глаза и невооруженного глаза.

Для приведения осей и плоскостей прибора в отвесное или горизонтальное положение служат уровни, они бывают двух типов: круглые — для предварительной, грубой установки приборов и цилиндрические — для окончательной, точной установки. Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой отшлифована в виде бочкообразного сосуда, в продольном сечении представляющего дугу окружности некоторого радиуса.

Стеклянные сосуды уровней заполняют эфиром или смесью эфира со спиртом в подогретом состоянии. Когда наполнитель остынет и сожмется в объеме, образуется пространство, заполненное парами наполнителя, то есть пузы­рек. При изменении температуры пары наполнителя легко переходят из парообразного состояния в жидкое и наоборот, отчего размеры пузырька изменяются. В цилиндрических уровнях добиваются, чтобы длина пузырька состав-ляла примерно 1/3 длины трубки при температуре +20°С. Чтобы можно было судить о переме-щении пузырька, на наружной поверхности уровня наносятся штрихи. Расстояние между штри-хами обычно равно 2 мм. Середина трубки уровня называется нуль-пунктом. На цилиндричес-ком уровне нуль-пункт обычно не обозначается, а относительно него штрихи наносятся сим-метрично. Касательная к внутренней поверхности трубки, проходящая через нуль-пункт вдоль длины цилиндрического уровня, называется осью уровня. Когда середина пузырька уровня сов-падает с нуль-пунктом, ось уровня занимает горизонтальное положение. При смещении пузырь-ка уровня на одно деление ось уровня наклоняется на некоторый угол, который называется ценой деления уровня. Чем меньше цена деления уровня, тем чувствительнее, точнее уровень.

Рассмотрим подробно устройство и характеристики теодолита Т30 и его модификаций (2Т30, 4Т30П), которые обычно используются в инженерно-геодезических работах.

Теодолит Т30 (рис.2) и его модификации относятся к разряду технических с повторительной системой вертикальной оси. Система отсчитывания односторонняя. Увеличение

трубы 18х (Т30) и 20х (2Т30, 4Т30П), пределы визирования от 1,2 м до бесконечности, цена деления уровня 45″. Данные теодолиты применяются для прокладывания теодолитных и тахеометрических ходов, плановых и высотных съемок.

На зрительной трубе (см. рис.2) имеется оптический визир 9, в поле зрения которого виден светлый крест. Этот крест совмещается с целью (предметом), который должен попасть в поле зрения трубы, но изображение предмета может быть размытым (иногда его изображение вообще не будет видно). Чтобы изображение предмета было четким, сначала вращением диоптрийного кольца окуляра трубы 10 получают отчетливое изображение сетки нитей (это действие назы-вается установкой зрительной трубы по глазу). Затем с помощью кремальеры 7 перемещают в трубе специальную фокусирующую линзу до тех пор, пока изображение цели не станет четким, т. е. выполняют установку трубы по предмету. После этого зажимные винты зрительной трубы 8 и алидады горизонтального круга 3 закрепляются, и микрометренными винтами алидады 4 и трубы 6 центр сетки нитей наводится на предмет.

В теодолите Т30 подставка 13 жестко скреплена с основанием 1, служащим одновременно донцем футляра, что позволяет закрывать теодолит футляром, не снимая его со штатива. Ось вращения теодолита устанавливается в отвесное положение с помощью подъемных винтов 15 и цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга 5.

Полая вертикальная ось теодолита позволяет центрировать прибор над точкой местности с помощью зрительной трубы. Прибор снабжается окулярными насадками для зрительной тру-бы и микроскопа, которые применяют при наблюдении предметов, расположенных относи-тельно горизонта под углом более 45° .

В теодолитах Т30 имеется только один цилиндрический уровень при алидаде горизон-тального круга 5, который прикрепляется к подставке зрительной трубы параллельно визирной плоскости. Положение уровня изменяется юстировочными (исправительными) винтами 2. При алидаде вертикального круга уровня нет.

Теодолит по особому заказу может быть укомплектован ориентир-буссолью и уровнем, который прикрепляется к трубе для нивелирования горизонтальным визирным лучом. Обычно к зрительной трубе прикрепляют два визира. При установке уровня на трубе один из визиров должен быть снят. На рис.4 приведено устройство технического теодолита 4Т30П

 

 

Рис. 4. Устройство теодолита 4Т30П: 1 – головка штатива; 2 – основание; 3 – подъемный винт; 4 – наводящий винт алидады; 5 – закрепительный винт алидады; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – окуляр зрительной трубы; 8 – предохранительный колпачок сетки нитей зрительной трубы; 9 – кремальера; 10 – закрепительный винт зрительной трубы; 11 – объектив зрительной трубы; 12 – цилиндрический уровень; 13 – винт поворота лимба; 14 – закрепительный винт; 15 – окуляр отсчетного микроскопа с диоптрийным кольцом; 16 – зеркальце для подсветки штрихов отсчетного микроскопа; 17 – колонка; 18 – ориентир-буссоль; 19 – вертикаль­ный круг; 20 – визир; 21 – диоптрийное кольцо окуляра зрительной трубы; 22 – исправительные винты цилиндрического уровня; 23 – подставка

В качестве отсчетных приспособлений в технических теодолитах применяются штриховой и шкаловой микроскопы (рис. 5).

В теодолите Т30 отсчетное приспособление выполнено в виде штрихового микроскопа (рис. 19, а), позволяющего брать отсчеты с точностью 1′, а в его модификациях (2Т30, 4Т30П) – шкалового микроскопа тридцатисекундной точности (рис. 5, б,в).

 

Рис. 5. Поле зрения отсчетных устройств: а штрихового микроскопа с отсчетами по вертикальному кругу 358°48′ , по горизонтальному 70°04′; бшкалового микроскопа с отсчетами: по вертикальному кругу 1°11,5′, по горизонтальному 18°22′ ; в – по вертикальному кругу – минус 0°46,5′, по горизонтальному – 95°47′.

 

Изображение штрихов и цифр обоих кругов передаются в поле зрения микроскопа. Поворотом и наклоном зеркала 16 (см. рис. 4) достигают оптимального освещения поля зрения микроскопа и вращением диоптрийного кольца его окуляра 15 устанавливают по глазу четкое изображение отсчетного устройства.

В верхней части поля зрения отсчётного микроскопа, обозначенной буквой В, видны штрихи вертикального круга; в нижней части, обозначенной буквой Г – штрихи горизонтального круга.

В штриховом микроскопе теодолита Т30 в середине поля зрения виден штрих, относительно которого осуществляется отсчет по лимбу (рис. 5, а). Перед отсчетом по лимбу необходимо определить цену деления лимба. В теодолите Т30 цена деления лимба составляет 10 угловых минут, так как градус разделен на шесть частей. Число минут оценивается на глаз в десятых долях цены деления лимба. Точность отсчета составляет 1′.

В шкаловом микроскопе в поле зрения видна шкала, размер которой соответствует цене деления лимба (рис. 5, б, в). Для теодолита технической точности размер шкалы и цена деления лимба равны 60′. Шкала разделена на двенадцать частей и цена ее деления составляет 5 угловых минут. Если перед числом градусов знака минус нет, отсчет производится по шкале от 0 до 6 в направлении слева направо (рис. 5, б). Если перед числом градусов стоит знак минус, то мину-ты отсчитываются по шкале вертикального круга от –0 до –6 в направлении справа налево (рис. 5, в). Десятые доли цены деления шкалы берутся на глаз с точностью до 30».Чтобы теодолит обеспечивал получение неискаженных результатов измерений, он должен удовлетворять

соответствующим геометрическим и оптико-механическим условиям. Действия, связанные с проверкой этих условий, называют поверками. Поверки теодолита выполняются в соответствии с паспортом-инструкцией, прилагаемой к прибору, или инструкцией по проведению технологи-ческой поверки геодезических приборов [2].

Если какое-либо условие не соблюдается, с помощью исправительных винтов производят юстировку прибора.

Методические рекомендации

Задание 3

Контрольные вопросы и задания:

1. Что представляет собой теодолит Т30? Перечислить устройство теодолита Т30.

2. Что означают цифры перед и после названия прибора? Сравнить данное устройство с другими модификациями технических теодолитов 2Т30,2Т30П,4Т30П.

3. Назовите основные оси теодолита. Какую важную роль они играют при установке прибора в рабочее положение?

4. Как выполняются основные поверки и юстировки всех теодолитов технической точности?

Опишите и выполните их. Результаты оформите на специальных листах.

Задание 4

Вывод о проделанной работе:

В результате выполнения данной лабораторной работы я … … .

Лабораторная работа № 2.2

Работа выполняется индивидуально каждым учащимся. Учащийся получает методическое пособие и теодолит. Преподаватель задаёт номер станции установки прибора и номера марок, между которыми необходимо измерить горизонтальные углы.

В состав работы входит:

Задание

1. Установить теодолит в рабочее положение.

2. Измерить горизонтальный угол способом приёмов, заполнить полевой журнал и обработать результаты измерения горизонтальных углов.

3. Измерить вертикальный угол, заполнить полевой журнал и обработать результаты измерения вертикальных углов.

6. Во время сдачи лабораторной работы учащийся должен уметь отвечать на контрольные вопросы преподавателя.

7. Сделать вывод о проделанной работе.

 

Задание 1

Задание 2

Измерение горизонтальных углов способом приёмов, обработка журнала измерения горизонтальных углов

Цель: освоить методику измерения углов и обработки результатов.

Принадлежности: теодолит, штатив, отвес, журнал измерения горизонтальных углов.

Между двумя направлениями, выходящими из общей вершины, можно измерить два угла (рис. 8). Обычно при съёмке измеряют углы, лежащие по ходу справа. Поэтому, зная направле-ние хода, легко установить, какой из двух углов искомый. Направление хода задают в обозна-чении угла, указывая вначале заднюю точку, затем станцию (вершину угла) и переднюю точку. На местности направление от задней точки через станцию к передней точке является направ-лением хода, а угол, лежащий справа от этого направления, – искомым углом β.

 

 

Рис. 8 Схема измерения горизонтального угла способом приёмов

 

При измерении горизонтальный угол определяется как разность отсчетов по горизонтальному кругу (рис. 8)

,

где З – отсчёт по горизонтальному кругу при наблюдении задней точки (В), П – отсчет при наблюдении передней точки (А).

!!! Так как деления на горизонтальном круге подписаны с возрастанием по часовой стрелке, то отсчет на заднюю точку должен быть всегда больше отсчета при наблюдении передней точки. В том случае, когда нулевое деление на горизонтальном круге размещается внутри измеряемого угла, отсчёт на заднюю точку будет меньше отсчёта на переднюю точку, тогда для получения величины угла к отсчету на заднюю точку необходимо добавить 360°.

При измерении горизонтальных углов применяются следующие способы:1) приемов;

2) повторений; 3) круговых приемов.

В способе приемов горизонтальный угол измеряется при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы (см. табл.1), называемых полуприемами при «круге лево» (Л) и при «круге право» (П).

Способ отдельного угла

Горизонтальный угол ABC (схема в таблице 1) можно рассматривать как правый (справа

лежащий) по ходу А-В-С. В этом случае точку А называют задней, а точку С — передней по отношению к вершине В угла ᵦ. При измерении отдельного угла ABC точку А можно

также рассматривать как правую, а точку С как левую точку этого угла.

Таблица 1

Журнал измерения горизонтальных углов теодолитом ТЗО

Над вершиной В измеряемого угла центрируют и горизонтируют теодолит, а над точками А и С ставят визирные цели (вехи вдавливают в землю в створе прямых ВС и ВА).

Угол измеряют двумя полуприемами. Каждый полуприем выполняют в одном из положе-ний теодолита либо KJI, либо КП.

Первый полуприем. Закрепляют горизонтальный угломерный круг теодолита, ткрепляют алидаду и визируют зрительной трубой (вертикальной нитью сетки) на заднюю по ходу визир-ную цель А. По горизонтальному кругу берут отсчет а1, записывают его в журнал (табл. 1). Затем при закрепленном горизонтальном круге визируют на переднюю точку С и берут отсчет а2. Правый по ходу угол вычисляют по формуле

‘ = а1а2, или ‘ = 3 — П,

где а1= 3 и а2= П — отсчеты по горизонтальному лимбу при визировании на заднюю и перед-нюю по ходу точки. В нашем примере в результате измерений угла первым полуприемом

получено значение ‘ = 85° 37’.

Второй полуприем. Зрительную трубу переводят через зенит (изменяют положение КЛ на КП или наоборот), а горизонтальный круг вместе с алидадой поворачивают на угол ∆ β ≈3—5° и закрепляют. Затем действия второго полуприема выполняют в той же последовательности, что и первого.

В примере табл. 1 второе значение угла равно β» = 85° 36′.

Допустимое расхождение углов β ‘ и β » составляет 2t — двойную точность отсчетного устройства (2 t = 1′ для теодолитов Т30-4Т30П). При этом условии вычисляется среднее (окончательное) значение измеренного угла β = (β ‘ + β «) / 2.

Задание 3

Юстировка места нуля

Если МО близко к нулю, то упрощаются вычисления углов наклона. Приступая к юстировке, значение МО определяют 2-3 раза, затем вычисляют угол наклона v.

В теодолитах Т30-4Т30П после определения величин МО и v вновь визируют на точку М при КЛ и, удерживая пузырек уровня в нуль-пункте, зрительную трубу ставят на отсчет по

вертикальному кругу Л = v. Затем вертикальными юстировочными винтами сетки ее среднюю горизонтальную нить совмещают с изображением точки М, после чего определяют полученную

величину МО.

В теодолитах с уровнем при алидаде вертикального круга (Т5, Т2 и др.) при визировании на точку М пузырек этого уровня удерживают в нуль-пункте. Определяют значения МО и v. Затем визируют на точку М при КЛ и, вращая установочный винт названного уровня, устанав-ливают отсчет v, равный величине угла наклона. После этого с помощью юстировочной шпиль-ки или отвертки вращают юстиротировочный винт того же уровня — перемещают его пузырек в нуль-пункт. Находят новую величину МО.

В теодолитах с компенсатором при вертикальном круге (Т5К, ЗТ5КП) величину МО ≈ 0° 00′ регулируют котировочным винтом, расположенным на колонке вертикального круга (Т5К).

Примечание. При заводской сборке теодолита величину МО устанавливают близкой к 0° 00’. В теодолитах ТЗО — 4Т30П, как и во всех типах теодолитов, не рекомендуется изменять величину МО смещением визирной сетки больше чем на 1-2′, так как отклонение визирной оси от опти-ческой оси будет приводить к значительным колебаниям визирной оси при перефокусировках трубы.

 

Вопросы и задания для самопроверки

1. В каких плоскостях измеряют горизонтальные и вертикальные углы и как это отражено в принципиальном устройстве теодолита?

2. Начертите основные геометрические оси теододита.

3. Опишите устройство зрительной трубы теодолита, ее оси, видимое увеличение, точность визирования, последовательность установки на четкое изображение визирной сетки и предмета,

устранение параллакса.

4. Покажите назначение и устройство уровней в теодолите.

5. Какие угломерные круги и отсчетные устройства применяются в теодолитах типа ТЗО и Т5, как берутся отсчеты?

6. Как классифицируют теодолиты по точности?

7. Какие центрировочные устройства применяются в теодолитах?

8. Назовите технические особенности устройства, практические возможности кодовых

теодолитов.

9. Как выполняются полевые поверки и юстировки теодолита перед началом измерений?

10. Почему горизонтальные и вертикальные углы измеряют при КЛ и КП?

11. Какие меры принимают для устранения действия внешних и внутренних источников

погрешностей при измерении горизонтальных углов теодолитом, каковы требования к точности центрирования теодолита и визирных целей?

12. Вычислить МО и v, если в теодолите ТЗО Л = 12° 25′;

П = 167° 33′; в теодолите 2Т30П Л = +12° 27′; П = -12° 25′.

 

Задание 7

Вывод о проделанной работе:

 

В результате выполнения данной лабораторной работы я … … .

Визирная ось – воображаемая прямая, проходящая через оптический центр объектива и центр сетки нитей[1]

Дисциплина: Геодезия Специальность 2-690101 «Архитектура»

 

Методические рекомендации

 

по выполнению

 

Лабораторной работы № 2

на тему:

 

«Изучение устройства теодолита. Выполнение основных поверок. Измерение горизонтальных и вертикальных углов. Определение места нуля вертикального круга и вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.»

 

 

Разработала преподаватель Г.Т.Банькова

 

 

Рассмотрены и одобрены на

Заседании цикловой комиссии

Общепрофессиональных и

профилирующих дисциплин

специальности 2-690101

«Архитектура»

Протокол №___от____20__г.

Председатель ЦК С.А.Галашев

 

 

Лабораторная работа №2

 

Тема: Изучение устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П). Отсчет по угломерным кругам. Выполнение поверок и юстировок теодолита. Измерение горизонтальных углов. Определение места нуля, вычисление углов наклона. Оформление полевого журнала.

Цель работы: Сформировать навыки в процессе изучения устройства теодолита Т30 (2Т30,2Т30П, 4Т30П), по выполнению поверок и юстировок, измерению углов, заполнению полевого журнала и обработки полученных (или учебных данных).

Приборы и принадлежности: теодолиты Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П), штатив, отвес, марки, журналы измерений углов, рабочая тетрадь, калькулятор.

 

Практическая работа № 2 состоит из 2-х частей.

 

Практическая работа № 2.1

Задание

  1. Изучить и описать устройство технического теодолита Т30 (2Т30,2Т30П,4Т30П).
  2. Выполнить и описать поверки (юстировки) теодолита.
  3. Ответить на контрольные вопросы.
  4. Сделать вывод о проделанной работе.

 

Методические рекомендации

 

Работа выполняется индивидуально каждым студентом. Учащийся получает методическое пособие и теодолит.

В состав работы входит:

1) ознакомление с устройством теодолита Т30 или его модификаций 2Т30, 2Т30П, 4Т30П;

2) выполнение основных поверок (юстировок) теодолита;

Во время сдачи лабораторной работы учащийся должен уметь отвечать на контрольные вопросы преподавателя.

 

Теоретическое обоснование

Типы и устройство теодолитов

Классификация теодолитов

Теодолит – это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

В настоящее время отечественными заводами в соответствии с действующим ГОСТом 10529–96 изготавливаются теодолиты четырех типов: Т05, Т1, Т2, Т5 и Т30.

Для обозначения модели теодолита используется буква Т и цифры, указывающие угловые секунды средней квадратической ошибки однократного измерения горизонтального угла.

· По точности теодолиты подразделяются на три группы:

технические Т30, предназначенные для измерения углов со средними квадратическими ошибками до ±30″;

точные Т2 и Т5 – до ±2″ и ±5″;

высокоточные Т05 и Т1 – до ±1″.

ГОСТом 10529 – 96 предусмотрена модификация точных и технических теодолитов. Так, например, теодолит Т5 должен изготовляться в двух вариантах: с цилиндрическим уровнем при алидаде вертикального круга и с компенсатором, заменяющим этот уровень. Теодолит с ком-пенсатором при вертикальном круге обозначается Т5К. Компенсатор представляет собой

 

линзу или призму, подвешенную на четырех тонких проволоках. При наклоне оси вращения теодолита (вертикальной оси) в небольших пределах (1′ – 2′) линза, сместившись под

действием силы тяжести, сместит изображение делений вертикального круга таким образом, что отсчет по нему будет соответствовать отвесному положению оси вращения прибора, т.е. автоматически компенсирует наклон этой оси. Поэтому отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси будет равным или близким 0° даже при не строго отвесном положении оси вращения теодолита. Этот отсчет называют местом нуля.

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

· По конструкции, предусмотренной ГОСТом 10529–96 типы теодолитов делятся на повторительные и неповторительные.

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

Неповторительная система осей предусмотрена у высокоточных теодолитов.

1.1.2. Устройство теодолитов

Устройство теодолита основано на принципе измерения горизонтального угла (рис. 1).

При геодезических работах измеряют не угол между сторонами, а его ортогональную (горизонталь-ную) проекцию, называемую горизонтальным углом. Так, для измерения угла АВС(рис. 1) нужно предва-рительно спроектировать на горизонтальную плоскость точки А, В, и Си измерить горизонтальный угол abc = β.

Рассмотрим двугранный угол между вертикальны-ми плоскостями V1 и V2 , проходящими через стороны угла АВС. Угол β для данного двугранного угла является линейным. Следовательно, углу β равен всякий другой линейный угол, вершина которого находится в любой точке на отвесном ребре ВВ1 двугранного угла, а стороны его лежат в плоскости, параллельной плоскости М. Итак, для измерения величины угла β можно в любой точке, лежащей на ребре ВВ1 двугранного угла, допустим в точке b1, установить горизонтальный круг с градусными делениями и измерить на нем дугу a1c1, заключенную между сторонами двугранного угла, которая и будет градусной мерой угла a1b1c1, равной β , т. е. угол abc= β.

Для измерения горизонтальных проекций углов между линиями местности в теодолите используется горизонтальный угломерный круг с градусными делениями, называемый лимбом. Стороны угла проектируют на лимб с использованием подвижной визирной плоскости зрительной трубы. Она образуется визирной осью[1] трубы при её вращении вокруг горизонтальной оси. Данную плоскость поочередно совмещают со сторонами угла ВА и ВС, последовательно направляя визирную ось зрительной трубы на точки А и С. При помощи специального отсчетного приспособления алидады, которая находится над лимбом соосно с ним и перемещается вместе с визирной плоскостью, на лимбе фиксируют начало и конец дуги a1c1

(см.рис. 1), беря отсчеты по градусным делениям. Разность взятых отсчетов являетсязначением измеряемого угла β.

Лимб и алидада, используемые для измерения горизонтальных углов, составляют в теодолите горизонтальный круг 17 (рис. 2). Ось вращения алидады горизонтального круга называют основной осью теодолита.

В теодолите также имеется вертикальный круг18 (рис. 2) с лимбом и алидадой, служащий для измерения вертикальных проекций углов – углов наклона. Принято считать углы наклона выше горизонта положительными, а ниже гор

Использование теодолита: инструкция

О том, что такое теодолит, инструкция, приведенная ниже, подробно расскажет.

Очень часто в различных сферах деятельности возникает необходимость замерить углы. Обычный канцелярский транспортир здесь будет выглядеть смешно. Поэтому есть специальный прибор с интересным названием «теодолит». Это измерительный прибор, который применяется в геодезических или топографических съемках и просто на стройке, служит для замера горизонтальных и вертикальных углов. Замеры происходят с помощью нитяного дальномера или буссолью.

Теодолит – это устройство, предназначенное для замеров горизонтальных и вертикальных углов.

Теодолит: принцип действия

Теодолит появился еще в 17 веке. Тогда он совмещал в себе два полезных прибора: прибор для измерения углов и подзорную трубу. Сегодня современные теодолиты столь же популярны. Их применяют в геодезии и во время строительства промышленных сооружений, где от точности расположения установок зависит не только производство, но и безопасность людей.

Самые первые теодолиты имели следующую конструкцию:

Устройство теодолита.

  • инструмент имел угломерный круг, другое его название «лимб», в центре которого размещалась стрелка, вращающаяся на игле, словно стрелка компаса;
  • на линейке были вырезы, оснащенные нитями, с помощью которых и осуществлялся расчет;
  • угломерный круг крепили на вершину необходимого для замеров угла;
  • поворачивая, надо было совместить угол с какой-либо нитью, это была первая отметка;
  • по тому же принципу отмечалась вторая отметка;
  • разница приравнивается к значению угла.

Современные теодолиты ничем не отличаются по конструкции и принципу действия, с той лишь разницей, что произошло значительное усовершенствование конструкции.

Читайте также:

Как сделать нож самостоятельно.

Лобзик – что такое и как выбрать лучший.

О режущих инструментах читайте тут.

Вернуться к оглавлению

Классификация современных теодолитов

Теодолиты могут существенно различаться. Зависит это от их отличительных признаков. Разберем подробнее классификацию данного инструмента.

Разновидности теодолитов:

Для правильной работы теодолит должен быть надежно укреплен на штативе.

  1. Если рассматривать по точности, инструменты подразделяются на точные, технические и высокоточные. Среднеквадратичное отклонение таких инструментов составляет до 15, больше 20 и до 1 секунды соответственно.
  2. Теодолиты различают по конструктивному исполнению. Так, различают простые и повторительные теодолиты. У простого вида инструмента стрелка надежно скреплена с вертикальной осью, а у повторительных лимб со стрелкой вращаются совместно и раздельно. Раздельное вращение и дает возможность замерить угол путем повторения.
  3. Простые теодолиты подразделяют на фото- кино- а также гиротеодолиты. По своей структуре они предназначаются для использования в определенных сферах.
  4. Сегодня в основном применяются электронные теодолиты. Такой вид измерительного прибора имеет специальное устройство, которое замеряет координаты точек, за счет чего происходят расчеты. Кроме того, такой измерительный прибор позволяет работать в ночное время.

Вернуться к оглавлению

Современные теодолиты – какие лучше?

На сегодняшний день производят два вида данного инструмента: оптический и электронный. Невозможно сказать, какой из них лучше. У каждого есть свои плюсы и минусы.

Оптический теодолит отличается лишь тем, что требует подготовки к работе. Его необходимо правильно установить с помощью цилиндрического уровня, соблюдая точную горизонтальность. У него имеется три винта для подъема. Их необходимо правильно отрегулировать, чтобы привести инструмент в рабочее состояние. Кроме того, оптический теодолит имеет зрительную трубу, которая необходима для проведения наблюдений.

Виды поверок теодолита: а – установка по двум винтам; б — установка по третьему винту; в — поверка правильности установки уровня.

Электронный теодолит производит замеры автоматически. Имея жидкокристаллический дисплей, он с точностью определяет значение и отображает его на экране. Вот только такие приборы не запоминают значения. Их необходимо использовать только там, где есть электричество, поскольку электрический инструмент не имеет аккумуляторных батарей. В остальных случаях также применяют оптический прибор.

Инструкция по применению есть к каждому прибору любой модели, поэтому использование его не вызовет каких-либо проблем.

В результате можно сделать вывод, что выбор инструмента напрямую зависит от человека, которому предстоит им воспользоваться. Он сам должен определиться по финансовым затратам, удобству и характеристикам устройства.

Каждая модель теодолита имеет свои технические характеристики. Они существенно отличаются по таким признакам, как освещение, поле зрения, цены, деление шкалы, погрешности и т.д.

Перечислим основные характеристики, которые распространяются на большую часть разновидностей измерительного инструмента:

  • масса теодолита с подставкой в среднем составляет от 4 до 5 кг;
  • рабочая температура прибора -40 – +50 градусов по Цельсию;
  • средняя погрешность прибора – 0,1”;
  • цена деления шкалы – 1”;
  • гарантия от завода изготовителя – 3 года.

Перед приобретением теодолита следует внимательно изучить характеристики и оформить гарантию.

Вернуться к оглавлению

Инструкция по применению теодолита

Применение любого прибора должно проводиться строго по инструкции, которая содержит руководство по применению.

Инструкция содержит изложенные меры безопасности, направленные больше на правильное использование измерительного прибора, на осуществление правильных замеров.

Схема измерения вертикальных углов теодолитом.

  1. Измерение горизонтального угла. Перед началом замера следует установить теодолит в правильном рабочем положении. В зависимости от разновидности и модели проводят различные горизонтирования и центрирования для достижения максимально точного и верного показателя. Далее, установив оси вращения на вершине рабочего измеряемого угла, принимаются за фиксирование показателей. При круге «лево» наводят трубу к первой стороне угла и фиксируют ее значение. Затем, поворачивая по часовой стрелке, труба достигает второй стороны, где также фиксируют отметку. Вычисляют разницу, значение запоминают. Ту же процедуру проводят при круге «право». Вычисляют значение угла. Для точного определения значения измеренного угла берут среднеарифметический показатель двух величин.
  2. Измерение вертикального угла. Здесь используется вертикальный круг, где центр лимба и геометрическая ось совмещаются. При этом лимб должен быть надежно закреплен на одном конце оси. Как и при замере горизонтального угла, устанавливают теодолит в рабочее состояние в зависимости от модели и разновидности. Далее следует определить место нуля, а затем отсчитывают верхний круг в два приема. Значения в приемах «право», «лево» рассчитывают и запоминают. Среднее арифметическое значение будет являться окончательным значением замеренного угла.

Электронный и оптический теодолит должен применяться только по назначению. Содержимое инструкции должно соблюдаться при эксплуатации. Приобретая теодолит в специализированном магазине, вы автоматически получаете возможность гарантийного обслуживания. Поэтому, в случае неисправностей, следует немедленно обратиться за помощью к специалисту. В противном случае можно полностью вывести прибор из рабочего состояния.

Введение в теодолиты | Поставка инженера

Точное измерение больших пространств и объектов важно в таких областях, как геодезия, строительство и метеорология. Теодолит — это прецизионный прибор, который точно измеряет горизонтальные и вертикальные углы. Используя эти измерения, геодезисты и другие специалисты могут точно определить положение объектов в заданной области. Если у вас есть работа, требующая точных и практических измерений, понимание типов и применения теодолитов может помочь вам найти подходящее оборудование.

Что такое теодолиты

Теодолит — это прецизионный оптический прибор, используемый для измерения вертикальных и горизонтальных углов. Он состоит из подвижного телескопа, который может вращаться и поворачиваться по горизонтальной и вертикальной осям. Пользователи видят несколько точек через телескоп и снимают показания с устройства, чтобы определить угол (ы) между точками.

Используя эти угловые показания, геодезисты могут наносить на карту местоположения объектов. В таких областях, как строительство, устройство можно использовать для размещения объектов в соответствии с планом. Кроме того, угловые измерения могут использоваться для измерения расстояния и других измерений косвенно с помощью тригонометрии.

Первые такие устройства описаны еще в 16, -м, веках. Однако современный аналог теодолита был создан в 1787 году Джесси Рамсденом. Сегодня большинство этих инструментов представляют собой цифровые теодолиты , которые используют бортовой компьютер для измерения и сохранения углов, видимых пользователем. Как правило, они могут выполнять измерения с точностью до нескольких миллирадиан или секунд дуги.

Типы теодолитов

Сегодня используется несколько типов теодолитов . Вы можете ожидать, что на рабочих местах будут использоваться следующие четыре:
  • Повторяющийся: Этот тип позволяет выполнять несколько измерений на градуированной шкале. Затем результаты усредняются с использованием среднего значения. Это считается оптимальным для обстоятельств, в которых основание неустойчиво или пространство ограничено.
  • Направленный: Теодолиты этого типа снимают показания через заданный круг.Первое показание вычитается из второго, чтобы определить угол между ними.
  • Электрический цифровой: Эти цифровые теодолиты устраняют необходимость считывания шкал на градуированных кругах. Вместо этого они обеспечивают цифровое считывание углов.
  • Тахеометр: Этот тип сочетает в себе обычные функции теодолита с электронным измерением расстояния.Он также имеет цифровые данные и информационную документацию.

Как использовать теодолит

Точный процесс использования этого инструмента зависит от типа и модели. Однако общий процесс остается прежним:
  1. Отметьте точку съемки гвоздем или колом.
  2. Установите штатив так, чтобы инструмент находился на уровне глаз. Центр должен находиться прямо над колом. После установки закрепите ножки штатива.
  3. Выровняйте теодолит , отрегулировав ножки так, чтобы инструмент был полностью плоским.
  4. Измерьте расстояние от теодолита до земли.
  5. Убедитесь, что окуляр правильно сфокусирован, а оси центрированы.
  6. Сделайте наблюдения и запишите измерения.

Как читать угол

Чтобы отсчитать вертикальную ось с помощью устройства, вам необходимо взять нулевую точку, которая должна быть направлена ​​вперед точно под нулевым углом наклона от устройства. Затем наклоните прицел и запишите угол между этими двумя точками.Во многих случаях вам также потребуется измерить угол ниже нулевой точки.

Кроме того, вы можете зафиксировать горизонтальный угол практически таким же образом. Единственное отличие состоит в том, что это измерение происходит при вращении устройства вокруг своей центральной точки, а не при повороте прицела.

Как использовать теодолит для выравнивания

Инструмент также можно использовать для нивелирования. Используя прибор для теодолитовой съемки и нивелирную рейку, наведите прицел в направлении нивелирной рейки.Вам следует вращать его только в горизонтальной плоскости. Прицел должен находиться под нулевым градусом в вертикальной плоскости.

Снимая показания на нивелирной рейке, вы можете определить относительную высоту различных точек. Эти измерения могут быть добавлены к вашим угловым показаниям, чтобы помочь полностью изучить область.

Почему геодезисты используют теодолиты

Завершение исследования теодолита — эффективный способ нанести на карту область. Это очень точный способ измерения углов.В сочетании с другими инструментами, такими как электронные измерения расстояния или измерительные цепи / ленты, эти угловые измерения могут помочь геодезистам создать подробный план местности. Эти устройства также относительно портативны и могут быть размещены во многих различных средах.

В поисках подходящего теодолита

Engineer Supply имеет выбор из теодолитов, , уровней и тахеометров. Закажите тот, который вам нужен. Кроме того, вы можете забрать штативы, кейсы и многое другое.У нас есть все необходимое для съемки. Ознакомьтесь с нашим каталогом сегодня.

Часто задаваемые вопросы

Какой теодолит лучший?

Правильное устройство зависит от ваших уникальных потребностей. Большинство пользователей предпочитают электрические цифровые теодолиты или тахеометры. Они могут обеспечить даже больше минутных показаний, чем это возможно с градуированными шкалами. Изучите наши страницы продуктов, чтобы увидеть уникальные особенности каждой модели.

Какой принцип заставляет это работать?

Теодолит может независимо вращаться вокруг горизонтальной и вертикальной осей.Когда он настроен идеально по уровню (обычно достигается с помощью спиртового, цифрового или яблочного уровня), показания устройства очень точны и надежны. Используя математику, их можно в дальнейшем использовать для расчета других измерений.

Для каких работ требуется теодолит?

Эти инструменты часто используются при землеустройстве. Они также могут использоваться в других областях, таких как строительство, инфраструктура, метеорология и ракетостроение. Любая работа, требующая угловых измерений в больших помещениях, может выиграть от использования теодолита.

Насколько они точны?

Эти инструменты очень точны. Даже старомодные аналоговые версии могут измерять с точностью менее минуты дуги. Современные версии находятся в пределах нескольких миллирадиан или секунд дуги. Кроме того, показания обычно считаются очень надежными.

Цифровые теодолиты лучше?

Современные цифровые инструменты очень точны и надежны. Конечно, одни более качественные, чем другие.Тем не менее, для большинства пользователей работать с цифровым считывающим устройством проще и быстрее. Тем не менее, некоторые люди предпочитают аналоговые, если они к этому привыкли.

Геодезический курс: Измерение углов и направлений

Мы можем провести измерение на основе расстояний, только (с помощью ленты или EDM ) для получения карта исследуемой территории или для установления БП. Такой метод называется трилатерация .

С таким оборудованием, как теодолит, мы обычно можем получить гораздо более точное описание обследуемой площади. Теодолит — это инструмент для измерения горизонтального и / или вертикальные углы.

Меридиан на горизонтальном измерении

угол α измеряется от эталона линия , которая считается равной 0 °. Такая линия называется меридиан .

Пока говорю около горизонтальных измерений только , окончательные результатом обычно будет сеть прямоугольных (декартовых) координаты.

Вертикальные углы обычно необходимы для преодоления вертикального препятствия и тригонометрическое нивелирование (объяснено в другой главе).

Углы вертикальные

Horizon параллелен поверхности земли, и зенит перпендикулярно горизонту.Вертикальные углы взятые из зенита или горизонта, обычно поддерживаются оба метода современными инструментами.

Зенит и горизонт

Уголки горизонтальные

Угол измеряемый

  • по часовой стрелке (угол вправо) или
  • против часовой стрелки (угол влево).

Другие

  • Внутренний угол измеряется внутри замкнутого многоугольника,
  • Внешний угол
  • измеряется вне замкнутого многоугольника.

Сумма внутреннего и внешнего угла 360 °

Угол горизонтальный

Сторона измеренного угла должна быть четко отмечена в полевой книжке. Это тоже хорошая практика

  • использовать только один способ измерения, например всегда бери внутренние углы;
  • для измерения внутренних и внешних углов для проверки значений (во избежание грубых ошибок),

Азимут

Углы, снятые в поле, имеют контекст в сети точек измеряется.Они не имеют отношения к земным координатам. Азимуты вычислены по часовой стрелке с географического севера.

При проведении измерения аналогично нивелированию, мы продвигаемся к следующим точкам во время измерения процедура.

В контексте задней точки задний азимут линия AB иногда упоминается.

Назад азимут берется в обратном направлении и является азимутом BA .

1 — Азимут AB
2 — Задний азимут AB

Теодолит

Теодолит — телескоп, установленный на горизонтальной и вертикальной транспортиры. Его цель — измерение вертикальных и / или горизонтальных углов.

Точность зависит от типа, а обычно от

  • ± 0,1 секунды (теодолит хорошего качества, используемый для геодезических изысканий) до
  • ± 0.1 минута (т.е. 6 секунд — типичный теодолит).

Теодолит можно использовать для оценить горизонтальные показания для нивелирования, но обычно с меньшей точностью, чем измеритель уровня подойдет.

Загляните в историю

Великий теодолит

Большой 3-футовый теодолит 1785 года, автор Рамсден

В 1782 Джесси Рамсден начал трехлетний проект теодолита (изображение выше), позже известный как Великий теодолит .Первый Великий Теодолит был в диаметре около 1 м, а вес — 90 кг.

Он мог читать горизонтальные углы с точностью до 1 секунды и вертикальные. углы с точностью до 5 секунд с помощью прикрепленных микроскопов. Он служил по крайней мере, за несколько лет до того, как легкий, Второй Великий Теодолит, был изобретен Рамсден.

Механический теодолит Classic

Классический механический теодолит 1910 года производства Ertel

На фото выше механический теодолит с двойным кругом 1910 года.Его Длина телескопа 29 см. В механических теодолитах используется больше кругов (нониус) для повышения точности чтения:

Vernier: шкала, используемая для повышения точности считывания

Настройка

Установка штатива
  • Оборудование должно быть установлено точно над БП. Используйте ручку, установите штатив над метка позиционирования на удобной высоте .
  • Подвесить отвес или отпустить лазер марка (в зависимости от модели).
  • Отрегулируйте штатив над меткой , перемещая все три ножки штатива на одинаковое расстояние в одном направлении.
  • Плотно закрепить на штативе . Вдавите ноги в землю.

Установка штатива (из руководства пользователя Leica T105 / T110

Установка теодолита

Все части оборудования сделаны точного качества и всегда должны быть принимаются с особой осторожностью.Это особенно относится к теодолиту (но применимо геодезическое оборудование в целом).

Установка штатива (из руководства пользователя Leica T105 / T110

Выровняйте теодолит

После выравнивания теодолита дважды проверьте оптический центрир, чтобы убедиться, что он все еще в центре. Если нет, повторите шаги выше.

Измерение горизонтального угла

  • Когда теодолит установлен, наведите указатель на заднюю точку (BS).
  • Обнулите прибор. Запишите фактический ноль в полевой журнал (возможно, нет точный ноль).
  • Освободите движение и укажите на переднюю планку (FS).
  • Затяните движение и используйте винт для точной регулировки.
  • Прочитать угол, записать в полевой журнал.
Целевая (измеренная) точка должна быть четко обозначена для наблюдая.

Цель может быть видна с помощью шнура (веревка) с отвесом.

Пример (точность): допустим точность теодолит 5 дюймов и цель находится на расстоянии 100 м. Затем 5 дюймов на 100 м — это эквивалент 2,5 мм (то есть 1:40 000).

Пример показывает, что теодолит — высокоточный инструмент. Для измерения углов, мы не можем ожидать, что достаточно удерживать штангу в целевой точке (как в случае нивелирования). Мы необходимо использовать отвес с видимой линией для четкого чтения. Мы должны платить внимание также к точной установке прибора над станцией.

Измеренная цель должна быть четко обозначена отвесом и линией. В случае использования стержня для исключения ошибок наведите телескоп и снимите показания близко к земле.

Повторное измерение горизонтальных углов (механический теодолит)

Более надежное считывание значения угла достигается повторением измерения. Снимается первый ракурс и записывается в полевой журнал.потом телескоп направлен обратно на БС (с заблокированным движением значения). Измерение до FS выполняется снова, угол накапливается. Обычно после окончания 6 циклов угол снова записано в полевой журнал. Суммарный размер угла делится на 6, чтобы вычислить значение угла.

Телескоп направлен назад на BS (с заблокированным движением значения). Затем снова выполняется измерение до FS, накапливается угол .

Повторное измерение горизонтальных углов (цифровой теодолит)

Более надежное считывание значения угла достигается повторением измерение. Первый угол снимается от BS к FS и записывается в полевой журнал. потом телескоп повернут против оси цапфы и направлен на FS. Затем снова выполняется измерение до BS, и результат усредненное значение обоих углов ..

Первый угол снимается от BS к FS и записывается в полевой журнал.потом Телескоп повернут относительно оси цапфы и направлен на FS. Затем снова выполняется измерение до BS, и результат взято как среднее.

Станция B BS — A FS — C Угол ABC
Считывание слева 0 ° 00 ’00 « 33 ° 273 15″ 33 ° 273 15 « ° 27 ’15 «
Считывание справа 180 ° 00′ 15″ 213 ° 27 ’20 « 33 ° 27′ 05″
Среднее значение 33 ° 27 ’10 «
Заглушка Horizon
Обычно с одной установки снимается больше углов. Это хорошо потренируйтесь также измерить неиспользованный угол и сделайте проверку того, что все углы сумма до 360 °.

Такая процедура (закрытие горизонт) может применяться, даже если задан только один угол. измеряется.

Измерение горизонтального угла: закрытие горизонта

Если сумма близка к 360 °, ошибку можно разделить на количество углов до внести исправления (вероятность ошибки чтения одинакова для каждого угла, не зависят от размера угла).

Если сумма далека от 360 °, ошибка была допущена, и измерение нужно повторить.

Измерение вертикального угла

Вертикальный угол берется либо из зенита (позиция 0 °), либо горизонт (положение под углом 90 °). Зависит от инструмента, если угол высоту или депрессию необходимо преобразовать вручную (из зенитного угла) или нет.

Для точной работы лучше всего измерить вертикальный угол не менее двух раз: один раз прямой, один раз обратный и усредните результат.

e2b калибровка | Калибровка теодолитов

Теодолиты — это тип оптических приборов, используемых для точного измерения горизонтальных и вертикальных углов. Они часто используются геодезистами для определения потенциальных размеров здания и границ собственности при осмотре пустующей земли. Они также широко используются в строительной и машиностроительной отраслях для разметки фундаментов и стен зданий, выравнивания участков и земляных работ, нанесения на карту дорог, мостов и других объектов инфраструктуры и других крупномасштабных строительных проектов.

Теодолит Дизайн

Теодолиты состоят из оптического прицела в виде вилки, которая позволяет прицелу свободно вращаться вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Перекрестие, расположенное внутри прицела, используется для визирования и выравнивания измеряемого объекта. Пузырьковые уровни используются для правильного выравнивания инструмента.

Теодолиты могут измерять углы двумя разными способами: с помощью градуированных установочных кругов или с помощью внутренних оптических шкал и цифровых считывающих устройств.Цифровые теодолиты гораздо более распространены, проще в использовании и более точны, чем использование градуированных кругов настройки. Углы, измеренные с помощью цифровых теодолитов, могут достигать точности до нескольких угловых секунд.

Многие теодолиты сегодня известны как «тахеометры», где инструменты могут измерять углы электронным способом. Цифровая информация хранится в памяти, и инструмент может использовать базовую информацию об углах для расчета расстояний от инструмента до определенной точки и выполнения автоматических триангуляционных расчетов.

Калибровка теодолита

Как и все прецизионные измерительные приборы, теодолиты не могут выполнять точные измерения без периодической калибровки. На типичной строительной площадке теодолиты подвержены опасным условиям работы из-за экстремальных температур, чрезмерных вибраций от другого строительного оборудования, и их часто ударяют или даже падают при транспортировке на площадку.

Теодолиты, которые используются часто или если они не использовались в течение значительного времени, могут показывать ошибки измерения.Из-за высокой точности теодолитов пользователю не будет очевидно, правильно ли показывает прибор.

Правильная калибровка теодолитов может выполняться различными способами. Фактическая процедура и оборудование, необходимые для калибровки, будут зависеть от типа теодолита и требуемой точности.

Калибровка горизонтального угла

Калибровка горизонтальных шкал теодолита включает сравнение показаний прибора с набором известных значений горизонтального угла.

Это может быть выполнено на открытом воздухе, где установлены исходные линии геодезиста, где формируются точные линии север / юг / восток / запад. Несколько автоколлиматоров также могут быть установлены в точной системе квадрантов на большой закрытой территории.

В калибровочной лаборатории часто используются одиночный автоколлиматор и прецизионный делительно-поворотный стол с высокоточным энкодером. Теодолит прикрепляется к таблице индексации и обнуляется при наведении на автоколлиматор или другую эталонную цель.Затем индексирующий стол поворачивается на определенный угол, и теодолит снова поворачивается для совмещения с целью. Показания на теодолите должны соответствовать показаниям в индексной таблице.

Калибровка вертикального угла

Для калибровки вертикального угла также можно использовать автоколлиматор и прецизионный поворотный делительный стол, однако необходимо будет построить приспособление, которое удерживает теодолит в точном и сбалансированном состоянии. горизонтальное положение.

Существуют большие калибровочные стенды из теодолита, которые часто используются для вертикальных измерений. Эти стойки содержат несколько автоколлиматоров, установленных в различных конфигурациях вертикального угла, таких как 15 °, 30 ° или 45 °, для точного измерения вертикального считывания теодолита.

Другой способ — использовать вычисления тригонометрии для определения вертикальных углов. Используется приспособление, состоящее из длинной подвижной направляющей с точными линейками как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.Теодолит будет привязан к определенному нулевому значению измерения на прецизионной линейке, а затем перемещен вертикально к соответствующей градуировке на линейке. Измерение расстояния от теодолита до линейки и измерение высоты до целевой шкалы на линейке позволяет рассчитать угол измерения для инструмента.

Помимо точности измерения горизонтального и вертикального углов, правильная калибровка теодолита также включает в себя проверку нивелировочных пузырьков прибора, совмещения перекрестия и биения при горизонтальном и вертикальном перемещении. Инструмент также будет очищен, а сломанные или изношенные детали отремонтированы или заменены.

e2b калибровка может откалибровать многие типы теодолитов и другого оптического оборудования в нашей калибровочной лаборатории, аккредитованной ISO / IEC 17025. Для получения дополнительной информации о наших возможностях калибровки оборудования обращайтесь в службу калибровки e2b.

Нажмите здесь, чтобы запросить БЕСПЛАТНУЮ цитату у одного из наших экспертов.

Теодолиты: все о теодолитах | Лазерные нивелиры

Теодолиты

Теодолит — это прецизионный прибор, используемый для измерения углов как по горизонтали, так и по вертикали.Теодолиты могут вращаться как по горизонтальной, так и по вертикальной оси. Теодолиты имеют много общего с транзитами. транзит — это геодезический прибор, который также выполняет точные угловые измерения. Помимо транзита, в теодолитах установлены телескопы, которые можно вращать в разные стороны. И теодолиты, и транзиты могут использоваться для аналогичных проектов, но между этими двумя инструментами есть небольшие различия. Транзиты используют нониусные шкалы и внешние градуированные металлические кружки для измерения углов.Теодолиты используют замкнутые градуированные круги, а угловые показания снимаются с помощью внутренней увеличительной оптической системы. Теодолиты, как правило, имеют более точное считывание и обеспечивают большую точность измерения углов, чем транзиты.

Теодолиты в основном используются для геодезии, но они также могут быть полезны в следующих приложениях:

  • Навигация
  • Метеорология
  • Разметка углов и линий здания
  • Измерение и нанесение углов и прямых
  • Выравнивание стен деревянного каркаса
  • Формовочные панели
  • Сантехника колонны или угла здания

Теодолиты имеют внутреннее оптическое устройство, которое позволяет считывать круги намного точнее, чем другие инструменты. Кроме того, поскольку теодолит позволяет снимать меньше повторных измерений, эти измерения можно проводить намного быстрее. Теодолиты с оптическими приборами имеют преимущества перед другими средствами разметки. У них более точные измерения, они не подвержены влиянию ветра или других погодных факторов, и их можно использовать как на ровной, так и на наклонной поверхности.

Существует два вида теодолитов: цифровые и нецифровые. Нецифровые теодолиты сейчас используются редко. Цифровые теодолиты состоят из телескопа, установленного на основании; а также электронный экран считывания, который используется для отображения горизонтальных и вертикальных углов.Цифровые теодолиты удобны, потому что цифровые показания заменяют традиционные градуированные кружки, и это обеспечивает более точные показания.

Части теодолита

Как и другие нивелиры, теодолит состоит из телескопа, установленного на основании. Вверху телескопа есть прицел, который используется для выравнивания цели. Инструмент имеет ручку фокусировки, которая используется для четкости объекта. Телескоп имеет окуляр, в который пользователь смотрит, чтобы найти цель.Линза объектива также находится на телескопе, но находится на противоположном конце окуляра. Линза объектива используется для прицеливания объекта и с помощью зеркал внутри телескопа позволяет увеличить объект. Основание теодолита имеет резьбу для удобной установки на штатив.

Преимущества использования теодолита

Теодолиты имеют много преимуществ по сравнению с другими инструментами для нивелирования:

  • Повышенная точность.
  • Внутренняя увеличительная оптическая система.
  • Электронные показания.
  • Горизонтальные круги могут быть мгновенно обнулены или установлены на любое другое значение.
  • Показания по горизонтальному кругу можно снимать слева или справа от нуля.
  • Повторные измерения не требуются.

Уход за цифровым теодолитом и полезные советы

Как и другие инструменты, теодолиты требуют надлежащего ухода и обслуживания для обеспечения наилучших результатов и уменьшения износа инструмента.

  • Не погружайте прибор в воду или другие химические вещества.
  • Не роняйте прибор.
  • Убедитесь, что теодолит заблокирован в футляре во время транспортировки.
  • Во время дождя накройте прибор крышкой.
  • Не смотрите прямо на солнечный свет через зрительную трубу инструмента.
  • Использование деревянного штатива может защитить инструмент от вибрации лучше, чем алюминиевый штатив.
  • Важно использовать солнцезащитный козырек; любые резкие перепады температуры могут привести к неверным показаниям.
  • Никогда не держите инструмент за зрительную трубу.
  • Всегда держите на инструменте достаточно заряда аккумулятора.
  • Всегда очищайте инструмент после использования.
    • Пыль в корпусе или на приборе может вызвать повреждение.
  • Если теодолит влажный или мокрый, дайте ему время высохнуть, прежде чем убирать его в футляр.
  • При хранении убедитесь, что телескоп на инструменте находится в вертикальном положении.
  • При повторном выравнивании теодолита положение над точкой заземления должно быть проверено и еще раз проверено, чтобы гарантировать то же положение.
  • Когда теодолит перемещается над точкой заземления, уровень необходимо проверять и повторно проверять, чтобы убедиться в его точности.

© 2010 Johnson Level & Tool Mfg. Co., Inc.

Электронный теодолит и метеорология

Если вы думали, что электронный теодолит был всего лишь инструментом для геодезистов, подумайте еще раз.Теодолит помогает метеорологам и другим специалистам предсказывать погоду более 100 лет.

История теодолитов и метеорологии

Теодолит существует уже несколько сотен лет, но до конца 18 -х годов века это устройство определенно использовалось в основном для геодезических задач. Для непосвященных теодолит измеряет углы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Итак, если вы обследуете участок земли, теодолит может помочь вам измерить уровень земли и произвести расчеты, которые помогут инженерам оценить и выровнять участок земли. Теодолиты все еще используются для этой цели сегодня, например, при строительстве зданий, мостов и дорог. Геодезист или инженер-строитель могут использовать электронный теодолит на многих этапах строительства, от самых ранних этапов планирования до конца проекта.

Конечно, вы, наверное, думаете, что вся эта история хороша, но она не имеет ничего общего с метеорологией. Идея сочетания теодолитов с метеорологией возникла после изобретения воздушного шара в 1780-х годах.

Очевидно, пилотам воздушных шаров требовалась текущая информация о ветре и погодных условиях, и в первые дни полетов на воздушном шаре пилот или помощник сначала отправлял бумажный шар в воздух, чтобы определить направление ветра.

Хотя это и давало пилоту некоторое представление о направлении и скорости ветра, оно определенно не было очень точным. На самом деле, учитывая уникальные пути воздушных потоков и тот факт, что в то время о них было мало что известно, трудно поверить, что люди действительно поднимались на этих воздушных шарах, не говоря уже о таких экскурсиях, как пересечение Ла-Манша.

По мере того, как полеты на воздушном шаре стали более популярными, а скорость ветра и условия подверглись дальнейшему изучению, одному ученому пришло в голову, что теодолиты можно использовать для отслеживания пилотных воздушных шаров. Это нашло применение для пилотов воздушных шаров, а также для развития современной метеорологии.

На рубеже 20–900–23– веков два изобретения действительно способствовали развитию метеорологии и изучения ветра. В 1903 году были разработаны резиновые шары, имевшие много преимуществ перед бумажными.Два года спустя был создан первый пилотный баллонный теодолит. До этого времени для расчета ветра использовались два теодолита, но это уменьшало нагрузку на оборудование без ущерба для точности.

Мы до сих пор используем воздушные шары-пилоты или пилоты для метеорологии, но эти воздушные шары намного прочнее, а наши электронные теодолиты намного точнее. Фактически, погодные шары, которые мы используем сегодня, могут рассказать нам о скорости ветра, а также об атмосферном давлении, влажности и даже температуре воздуха.

В наши дни воздушные шары поднимаются в атмосферу с прикрепленным к ним сложным оборудованием и могут достигать довольно впечатляющих высот. Японский воздушный шар BU60-1 достиг высоты 32,9 миль над уровнем моря, и мы действительно думаем, что он заслуживает лучшего названия, чем BU60-1, возможно, что-то вроде Sugoi, что в переводе с японского означает «удивительно».

Виды работ в метеорологии

Метеорология — это разнообразная область с множеством различных возможностей трудоустройства.Например, авиационный метеоролог может работать в коммерческом или военном аэропорту. Этот профессионал будет отслеживать текущие погодные и ветровые условия на разных высотах, а также прогнозировать возможные изменения. Это помогает пилотам знать, чего ожидать в зависимости от погоды, при взлете, посадке и на разных уровнях высоты во время полета.

Военные обучают солдат метеорологам, и, в некоторых случаях, эти метеорологи работают в военных аэропортах, но они также прогнозируют погодные условия в районах, где будут проводиться военные действия. Если запланирована специальная миссия или развертывание, очень важно, чтобы была предоставлена ​​текущая и возможная информация о погоде в будущем.

Конечно, многие метеорологи работают в государственных учреждениях, таких как Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). Национальная метеорологическая служба и Атлантическая океанографическая и метеорологическая лаборатория — это два офиса в NOAA, которые могут служить базой для метеоролога.

Для любой работы в метеорологии требуется высшее образование, часто ученая степень; степень магистра или доктора наук.D. Студенты обычно получают степень бакалавра в области метеорологии или смежной области, а затем переходят в аспирантуру.

В некоторых случаях может быть разумным поступить в колледж по стипендии ROTC, получить степень бакалавра в области метеорологии, а затем несколько лет проработать военным метеорологом. Это не только снизит ваши расходы на обучение, но и приобретет большой опыт в своей области, включая обучение использованию электронного теодолита и пилотных аэростатов, а также сложных радиолокационных систем, программного обеспечения и многого другого.

Электронные теодолиты Уоррена-Найта

В Warren Knight мы разрабатываем ряд удобных электронных теодолитов, которые можно использовать в качестве аэропортов, на борту морских судов и для различных метеорологических задач.

WK-20-8403 Pilot Balloon Theodolite может использоваться для измерения и наблюдения азимута и углов возвышения пилотных и метеозондов, а также самолетов, кораблей или других движущихся объектов на расстояниях до 20 000 метров, в зависимости от условий видимости.Этот теодолит может быть построен с магнитным компасом или без него.

Электронный механический метеорологический теодолит WK-20-95000 — это идеальный электронный теодолит, поскольку его функция автоматического отключения питания предотвращает ненужное потребление энергии, а механическая система работает независимо от электронной системы и будет продолжать работать в случае потери мощности.

Кроме того, наша система WK-90-5410 Pibal может использоваться с нашими электронными теодолитами для отслеживания аэростатов, чтобы легко определять скорость и направление ветра в верхних слоях атмосферы. Система включает удобный портативный КПК, на котором установлена ​​последняя версия нашего программного обеспечения PIBAL. Это программное обеспечение рассчитывает скорость ветра, направление ветра и высоту воздушного шара и сохраняет их в удобном для чтения файле журнала. Чтобы узнать больше об этих и других электронных теодолитах, которые мы предлагаем, перейдите на нашу домашнюю страницу и щелкните вкладку «Теодолиты». Если вы не найдете именно то, что вам нужно, мы сможем предложить вам индивидуальный дизайн.

Tagged Теодолит. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Как использовать автоматические уровни / теодолиты Tiger Supplies

Автомат Уровни используются людьми, чья работа зависит от быстроты и точности. измерения. К ним относятся инженеры, геодезисты, специалисты по ландшафтному дизайну и подрядчики, а также строитель террас, бассейнов и заборов. Как и стандартный уровень, автоматический полагается на центрирование пузыря. автоматический уровень позволяет рассматривать пузырь как прямое изображение во время настройки и прицеливания и близок к настройке и исключает ожидание заселение. . Компенсатор с воздушной амортизацией предотвращает магнитные помехи. An Механизм внутреннего компенсатора автоматически убирает диспропорцию с уровня. Автоматические функции сокращают вероятность человеческой ошибки и максимально увеличивают простота проведения измерений для повышения производительности и спектакль.

Если вас беспокоит, насколько хорошо уровень выдержит неровность погоду, проверьте рейтинг и гарантию долговечности. Большинство автоматических уровней предлагают некоторая защита от влаги, пыли и вибраций.Для тех, кто работает грубо условиях, есть варианты для моделей с прочным корпусом, который разработан для защиты работоспособности инструмента даже в случае его падения — как на суше или вода. IP57 означает, что оборудование может выдерживать полное погружение в воду. вода и полностью пыленепроницаемый. Гарантии производителя также различаются. Один год стандарт, но некоторые продлевают до пяти лет.

Обычно автомат Уровни легко переносятся и прикрепляются к штативу для устойчивой базовой точки. Некоторые из них имеют такие приятные удобства, как ЖК-дисплей с подсветкой. дисплеи для облегчения чтения в условиях низкой освещенности, встроенная память. Проверить диапазон, увеличение, точность и диапазон температур, которые используются в вашей работе требует. Для измерения в узких местах или на крутых склонах потребуется способность фокусироваться на более коротких дистанциях. Стоимость автоматического диапазона уровней от 150 до 2000 долларов в зависимости от характеристик.

Теодолиты являются ключевым инструментом для землеустроителей и инженеров, которым необходимо определить горизонтальные и вертикальные углы.

Пока технологии не позволили автоматизировать измерения и расчеты, использование теодолитов потребовало большого количества ручной настройки, манипуляций и математика. Вот как описывается процесс.

Наблюдатель посмотрел в телескоп и тщательно выровнял вертикаль. перекрестие с крайним левым объектом обзора. Горизонтальный круг был повернут так что он показывал чуть больше нуля, когда перекрестие было на этой цели. В затем круг был заблокирован на месте, и направление, указанное на круге, было прочитал и записал.После того, как это показание было снято, телескоп повернули. по часовой стрелке, пока перекрестие не совместится со второй целью. Эта вторая направление считывалось с круга и записывалось. Эта процедура была повторена пока все цели не будут обнаружены и записаны. Затем телескоп повернули. 180 градусов по обеим осям. Снова наблюдались те же станции, и записанные значения углов.

Вся процедура представляла собой один набор углов.

Считайте, что все эти корректировки должны были соблюдаться и регистрироваться для единый набор, а затем геодезист или инженер все еще были далеки от завершения:

Два показания для каждой цели были усреднены, чтобы помочь устранить систематические ошибки.Количество наблюдаемых наборов углов зависело от точности изыскательские работы ведутся. Для изыскательских работ первого порядка наблюдались 16 комплектов. и усреднены для определения окончательных углов. Направления, превышающие указанные значения от среднего были отклонены и повторены.

Подумайте о том, чтобы провести все эти вычисления. Теперь тебе тоже не нужно думать много об этом, потому что сегодня теодолиты предлагают большую простоту использования в сочетании с более высокой скоростью и точностью.Цифровой электронные технологии в современных теодолитах устраняют необходимость ручного корректировки и обширный расчет. Оптический центрир позволяет пользователю выровняйте инструмент непосредственно над контрольной точкой, не используя старый метод plumbob. Клавиатура очень проста в использовании. Измерения отображаются четко на ЖК-экране в течение нескольких секунд. Точность измерения угла составляет отлично с диапазоном от 2 до 20 секунд, в зависимости от модели.


Выберите модель, которая подходит именно вам.Это означает, что в нем есть все особенности, которые вам нужны, песок будет соответствовать условиям, в которых вы будете работать, независимо от того, они темные, пыльные, сырые или прямо мокрые. Рейтинг устойчивости к воде Степень защиты от пыли обозначается степенью защиты IP: 66 — это наивысший из возможных значений. Если вы собираетесь работать в условиях низкой освещенности или без нее, например, под землей, в туннеле или внутри строения без окон вам будет полезно модель со встроенной подсветкой сетки нитей и ЖК-дисплеем с подсветкой, чтобы вы могли видеть его показания, не освещая его фонариком.Если вы обеспокоены Что касается эксплуатационных расходов и времени простоя, обратите внимание на такие функции, как аккумулятор комплект и зарядное устройство и резервные аккумуляторы. Теодолиты могут также включать другие удобные опции вроде солнцезащитной козырька, набора инструментов, дождевика, тряпки для сушки, отвеса боб и чехол для переноски.

Средняя цена на теодолит находится в диапазоне 2000 долларов, хотя некоторые модели могут превышать 12 000 долларов, а некоторые базовые модели доступны по цене менее 800 долларов. Более в современных моделях используются лазеры и ведется запись измерений, что позволяет выполнять повторные или измененные измерения, не останавливаясь, чтобы записать цифры и придумайте расчет. Данные сохраняются и управляются на компьютер. Это устраняет ошибки чтения и записи и упрощает прямой обмен данными вход в программное обеспечение.

У тигра поставляет теодолиты всех марок Sokkia, Topcon, Leica, Spectra Precision, Nikon, Cst Berger, Northwest Instruments, South Survey,

Теодолит Ошибка

В этой формуле δ является горизонтальным по часовой стрелке. отклонение луча зрения от показания шкалы, — истинный зенитный угол, а β — отклонение луча зрения в сторону правый конец оси цапфы в прямом положении.Линия обзора снова проецируется на горизонтальную плоскость.

Здесь отклонение меньше всего на горизонтальных прицелах, но оно никогда не бывает нулевым и не измените знак, поскольку φ пересекает горизонт под углом 90 °. Опять таки, инвертирование осциллографа обеспечивает считывание с компенсационной ошибкой. Конический годограф перемещается в противоположную сторону, а в формуле прогиба знак меняется.

Вертикальная ось не отвесная.

Из трех горизонтальных ошибок эта, пожалуй, наименее значимая, а проще всего исправить.Вопрос только в том, чтобы правильно выровнять инструмент. К сожалению, это тот случай, когда транзитная способность теодолит ничего не делает для исправления ошибки.

В на этом изображении шкала черного ровная и показывает истинное направление, но наклонная синяя шкала — это шкала, которая действительно читается. Есть линия пересечение, проходящее через середину обеих чешуек. Эта линия пересечение здесь произвольно задано направление 0 °, но оно не имеет отношение к направлению, в котором направлен инструмент.Ошибка может наблюдать, проецируя истинный масштаб на плоскость инструмента шкала. (Красная) проекция эллиптическая, и масштабы совпадают только при линия обзора проходит вдоль или перпендикулярно линии пересечения (0 °, 90 °, 180 ° и 270 °).

Это не там, где это заканчивается. Это упрощенное описание предполагает, что строка зрение ровное. Предположим, что инструмент направлен вверх или вниз. В качестве прибор поворачивается, принимая постоянное значение φ , геометрическое место луча зрения представляет собой конус с вертикальной осью.Когда правда шкала проецируется на этот конус, она остается верной (фиолетовая шкала в изображение). Эта шкала, в свою очередь, проецируется на плоскость шкалы инструмента. Результатом является перевод эллиптической шкалы выше, и это правда. только если линия обзора перпендикулярна линии пересечения (90 ° и 270 °).

геометрическое преобразование шкалы на самом деле не так уж и сложно, но соответствующая аналитическая формула.Это не проблема, поскольку в формуле нет практическая ценность в любом случае. Здесь δ снова прогиб линии зрения по шкале, а φ истинное зенитный угол. Переменная θ представляет истинное значение по часовой стрелке по горизонтали. угол от линии пересечения двух плоскостей. Когда инструмент указывается в направлении линии пересечения с «вертикальной» осью листинг вправо, то θ равно 0 °.

Описанное здесь состояние является проблемой нивелирования, и переход инструмента никак не компенсирует его. Проверьте флаконы уровня часто.

Коллимация вертикального угла не отрегулирована.

Теодолиты измерять вертикальные углы, обычно от зенитного направления, иногда от горизонт, реже от надира. Эта разница не влияет ни на что, кроме арифметика.Вертикальная ось должна указывать в зенит, но для большего точности, теодолиты имеют отдельные коллимационные системы, так что угол ссылается непосредственно на вектор гравитации. Эта система может использовать выравнивающий сосуд или маятниковый компенсатор, каждый из которых может выходить из корректирование.

А теодолит сделал бы очень неэффективный уровень (за исключением триггерного выравнивания, другая тема), но по сути несет уровень в своем корпусе. Выравнивание пузырек эквивалентен уровню наклона, а маятниковый компенсатор выполняет работа автоматического уровня. Теодолит на самом деле имеет одно преимущество перед большинством уровни. Перевернув телескоп, коллимацию можно проверить с помощью одиночная установка.

Если вертикальный угол измеряется как в прямом, так и в перевернутом положении, затем сумма наблюдений должна быть 360 °. Коллимационная ошибка, ε , будет либо добавлять к обоим наблюдениям, либо вычитать из обоих, поэтому он будет отображаться в сумме двух углов.На этом изображении сделаны два наблюдения та же неподвижная цель. Измеренный вертикальный угол составляет φ 1 в прямое положение, и φ 2 в перевернутое положение. Найдите ε , используя формулу ниже, и вычтите ее. от прямого наблюдения, чтобы получить истинный вертикальный угол. в иллюстрации, оба измеренных угла слишком малы, и ε отрицательный.

А несколько секунд или даже минут ошибки здесь не оказывают заметного влияния на горизонтальные расстояния, но он может нанести ущерб высотам.в отличие от ошибки горизонтального угла, эта величина постоянна, то есть не влияет изменение направления взгляда. Это делает его довольно Простое дело — поправить угол даже без настройки инструмента. В Фактически, электронные инструменты обычно имеют встроенную программу, которая Измерьте и исправьте ошибку вертикального угла. Нажмите несколько кнопок, посмотрите нацелитесь в обе позиции и запомните коррекцию. В процедура занимает всего пару минут, поэтому ее можно проводить в начале каждого рабочего дня.

Назад к геометрии съемки


Последнее обновление: 26 января 2012 г. … Пол Кункель [email protected]
Чтобы электронная почта доходила до меня, в теле сообщения должно появиться слово geometry . .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *