Галерея горных музеев — Категория: Теодолиты
Описание:Горизонтальный лимб может вращаться вокруг оси, что определяет тип теодолита – повторительный. Зрительная труба (L — 280 мм), соединена с вертикальным лимбом, полностью градуированным 0-90-0-900 , с ценой деления 0,5 градуса. Горизонтальный лимб, градуированный 0-360 градусов, также имеет цену деления в полградуса. С учетом верньера на 60 делений (по тридцать в обе стороны: 30-0-30) итоговая точность отсчетов по обоим лимбам – полминуты. В это время (начало ХХ в) теодолиты преимущественно достигали одноминутной точности, а потому оговоренная точность измерения соответствовала надписи на наклейке (фото ..) в транспортировочном ящике «прецизионный» (т.е. «высокоточный») теодолит. Прецизионные теодолиты выпускались либо малой серией, либо по индивидуальному заказу (гравированная надпись говорит в пользу второго варианта, как и необычной формы наклонно проставленные цифры лимбов и верньеров). Редкий музейный предмет.
Данный инструмент имеет передовые по тому времени отличия от базовой модели теодолита: оба лимба закрыты кожухами, высокая чувствительность уровня при трубе, высокая точность отсчетов благодаря малой цене деления лимбов и верньеров, что говорит о наличии у компании высокоточного производственного оборудования.
Высокоточные теодолиты использовались в начале ХХ века при точных триангуляционных работах 1 класса (определении географических координат и точной астрономической привязки триангуляционных пунктов).
На трубе имеется винт перемещения объектива для фокусировки, что было характерно для американских и аналогичных им японских приборов и отличало их от европейских и российских приборов. Вторая отличительная особенность – использование круглого основания с внутренней резьбой для закрепления на треноге и применение 4-х подъемных винтов (у европейских и российских тренога, позднее трегер с тремя подъемными винтами).
У зрительной трубы теодолита сохранилась сетка нитей, в т.ч. и дальномерных, оптика не загрязнена. С трубой соединен цилиндрический уровень солидных размеров (140 мм) с высокой чувствительностью, что позволяло при необходимости использовать данный прибор в качестве нивелира.
Второй цилиндрический уровень закреплен на противоположной от лимба вертикальной стойке, а третий – на кожухе горизонтального лимба. Оба лимба уже закрыты защитными кожухами с прорезями-окошками для снятия отсчетов. При горизонтальном лимбе сохранились крепления двух утраченных иллюминаторов (светоотражающих пластин из белого пластика). Сбоку окошек сохранились шпеньки, возможно, для утраченных отсчетных луп-микроскопов, как правило, используемых в высокоточных теодолитах.
Имеются винт закрепления трубы на горизонтальной оси, микрометренный винт малых смещений (наведения) трубы в вертикальной плоскости, а также винт закрепления и винт наведения прибора в горизонтальной плоскости и закрепительный и наводящий винты алидады.
Наличие буссоли было характерно для теодолитов начала ХХ века. В данном приборе на буссоли имеются гравированные надписи: «Buff & Buff … 7232 Boston Pat. Nov.,13 1906» . Имеет клеймо – горизонтальный ромб с названием фирмы «Buff», такое же клеймо стоит на укладочном ящике, имеющим еще одну фирменную пластину-шильд с гордой надписью «Best In The World» («Лучший в мире») (фото 3,4).
На выдвижной подставке прибора также выдавлены название фирмы и заводской номер.
Лимб буссоли градуирован 0-90-0-90 градусов, надписи румбов, стрелка фиксируется арретирующим устройством в транспортном положении. Размер теодолита 300х185х355 мм, транспортировочного укладочного ящика из красного дерева — 280х240х420 мм. В ящике имеется еще одна бумажная наклейка (фото 6). В ящике в комплекте теодолита сохранилась бленда. Покрытие теодолита — инструментальный лак и черная эмаль.
Электронный теодолит ADA DigiTeo 2
Электронный теодолит DigiTeo 2 — флагман линейки электронных теодолитов серии ADA DigiTeo.
Эта модель оборудована электронным компенсатором вертикального круга.
Установка горизонтального угла на ноль стала очень простой операцией. Для этого надо просто нажать на секунду на кнопку «OSET».
Первичная установка вертикального угла на ноль осуществляется простым вращением зрительной трубы через горизонтальную плоскость, поэтому нет необходимости в наличии уровня вертикального круга. Метод измерений: инкрементальный фотоэлектрический кодовый лимб.
Теодолит ADA DigiTeo 2 может автоматически компенсировать наклон вертикальной оси инструмента в пределах +/-3’, что позволяет выполнять отсчет по вертикальному кругу с высокой точностью.
Большой матричный двухстрочный жидкокристаллический дисплей может отображать вертикальный и горизонтальный углы одновременно, а встроенная система подсветки позволяет работать в условиях с пониженной освещенностью. Для точной установки у теодолита есть лазерный отвес.
Технические характеристики
| Точность (среднеквадратичное отклонение), « | 2 |
| Изображение | прямое |
| Увеличение зрительной трубы, х | 30 |
| Минимальное расстояние визирования, м | 1,3 |
| Диаметр объектива, мм | 45 |
| Метод измерений | инкрементальный фотоэлектрический лимб |
| Метод отсчитывания по горизонтальному лимбу | двухсторонний |
| Метод отсчитывания по вертикальному лимбу | односторонний |
| Компенсатор вертикального круга | электронный |
| Дисплей | 2-х сторонний |
| Микрометр | 1 |
| Время работы от аккумулятора, ч | 20 |
| Защита от пыли и влаги | IP66 |
| Отвес |
Другая информация из этого раздела:
Точность построения точек створа в зависимости от наклона основной оси теодолита Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 528.48
Ю. А. КОЛМАКОВ
ТОЧНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ ТОЧЕК СТВОРА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАКЛОНА ОСНОВНОЙ ОСИ ТЕОДОЛИТА
Рассмотрено влияние наклона основной оси теодолита на точность построения створных точек.
Ключевые слова: ось теодолита, створные точки. Одной из погрешностей, влияющих на точность построения створа, является наклон вертикальной оси вращения теодолита [1].
Примем, что при изменении угла лимб теодолита горизонтален, а вертикальная ось занимает отвесное положение. Визируем на точку В и через отвесную линию 02 и наблюдаемый предмет В проведём вертикальную плоскость 02ВМ (рис. 1), которая пересечёт плоскость лимба по линии ОИ. Отсчёт по лимбу равен N.
Предположим, что лимб горизонтален, а вертикальная ось теодолита наклонена на угол / (рис., и отсчёт по лимбу будет равен Разность отсчётов:
= N — Nl
является поправкой в измеренное направление за наклон вертикальной оси теодолита.
Её значение можно определить так. Наклон вертикальной оси теодолита 02) на угол I относительно отвесной линии 02 приводит к наклону оси вращения трубы НН1 на угол
8 = / эт /?, (2)
где р — измеренное направление, отсчитанное от отвесной плоскости, проходящей через ось вращения трубы.
Поправка А,- за наклон оси вращения трубы
А,. = дtgv, (3)
где V — угол наклона визирной оси теодолита при наведении на точку В.
Эта поправка не исключается при измерении угла (построении створа) при двух положениях
Рис. 1. Погрешность в отсчёте по лимбу из-за наклона вертикальной оси теодолита
вертикального круга теодолита, так как в обоих случаях правый (левый) конец оси вращения трубы теодолита всегда выше (ниже) левого, и
поэтому знак поправки А,- не меняется.
Ошибка за наклон вертикальной оси теодолита будет равна разности поправок в измеренное направление:
Д/2 — Ail = 32‘8У2 ~ S2(gV 1 • (4)
Подставив в формулу (4) значение S из (2), получим:
Д,2 — Ал = А» = i»(sin fi2tgу2 ~ sinPitgVi), (5)
A;/
где — погрешность измеренного угла из-за наклона вертикальной оси теодолита.
Так как при построении створа Д = Р2 = ¡3, то
К = i»(tgv2 — tgv)smu, (5)*
А»
а значение поправки
, в линеинои мере равно:
Ю. А. Колмаков, 2006
і»
A = -(tgv2-tgvl)sinuD, (6)
Р
где I) — расстояние до визируемой точки.
Наклон вертикальной оси теодолита образуется из-за неточной установки пузырька уровня в нульпункт [2]. При тщательном приведении уровня в горизонтальное положение угол I можно рассматривать как нормально распределённую случайную величину с нулевым математическим ожиданием.
Приведение пузырька уровня в нульпункт осуществляется с ошибкой не более одного деления уровня.
Приняв это значение за предельное, получим среднюю квадратическую погрешность установки уровня:
// Г
т1 =
//
3 ’
(7)
.//
где Т — цена деления уровня в угловых секундах.
Угол /? между направлением створа и отвесной плоскостью, проходящей через ось прибора, можно рассматривать как случайную величину с равномерной плотностью распределения от 0 до 2ж.
Средняя квадратическая погрешность построения створа из-за наклона вертикальной оси теодолита находится по формуле
2______//’
т2 =
¿Гг
■~{(ё
У2~‘ё^)2’
рг9 22 <8)
Углы наклона V визирной оси могут принимать любые значения в интервале — V до +у.
Наиболее неблагоприятный случай при у2=-уу, и тогда погрешность построения створа равна:
•// I
А,. =2tgvsmu—D
Р
(9)
а средняя квадратическая погрешность построения створа:
2 2т\2
га =
27 р
(10)
Пример. Вычислить среднюю квадратическую погрешность построения створа теодолитом 2Т30 (т=45//), длина створа £>=200 м, при угле наклона у=10 .
2-(45)2 -102
7П: =
(2-105)2 *4,9.
1 27 -(2-105 )2 (57,3)
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Яковлев, Н. В. Высшая геодезия / Н. В. Яковлев. — М.: Недра, 1989. — 445 с.
2. Лукьянов, В. Ф. Расчёты точности инженерно-геодезических работ / В. Ф. Лукьянов. — М.: Недра, 1990.-251 с.
Колмаков Юрий Андреевич, доцент, кандидат технических наук. Кафедра «Строительное производство и материалы» УлГТУ.
УДК 624.139 С. В. МАКСИМОВ, В. С. ИВКИН, А. А. КИТАЕВ
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ГАЗОДИНАМИЧЕКОГО РЫХЛИТЕЛЯ С МЁРЗЛЫМ ГРУНТОМ ПРИ ЗАВИНЧИВАНИИ НА РАСЧЕТНУЮ ГЛУБИНУ РЫХЛЕНИЯ
Установлено, что процесс взаимодействия рабочего органа газодинамического рыхлителя с мёрзлым грунтам при завинчивании основан на использовании свойств уплотняемости мёрзлых грунтов. Уплотнение грунта происходит за счёт разрушения цементирующих связей (льда- цемента) меэ/сду минеральными частицами, за счёт перекомпоновки минеральных частиц при их более компактном размещении и за счёт перемещения этих частиц в массив ненарушенного грунта в осевом и радиальном направлениях. При этом образуется уплотнённое ядро мёрзлого грунта. Ядро уплотнения в процессе завинчивания рабочего органа на расчётную глубину рыхления оказывает всё большее давление на окружающий грунт и действует как клин, вызывая в нём разруишющие напряжения. На поверхности контакта рабочего органа с грунтом появляются и развиваются микро- и макротрещины. Штанговый рабочий орган обжимается уплотнённым грунтом, и выхлопные отверстия герметизируются. Были выведены уравнения для определения крутящих моментов и работ, затрачиваемых на завинчивание, в зависимости от изменения геометрии погружаемых в грунт элементов рыхлителя.
Ключевые слова- геометрия рабочего органа, уплотняемосгь мёрзлых грунтов, цементационные связи, минеральные частицы, завинчивание, перекомпановка, ядро уплотнения, крутящий момент, работа на завинчивание.
© С. В. Максимов, В. С. Ивкин, М. С. Иванова, 2006
Что измеряет теодолит?
Теодолит — геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических съемках, в строительстве и других видах работ.
Теодолиты предназначены для измерения горизонтальных, вертикальных углов, расстояний нитяным дальномером, магнитных азимутов с использованием буссоли и нивелирования как горизонтальным, так и наклонным лучом (тригонометрическое нивелирование).
Теодолиты различают по точности, назначению, материалам изготовления кругов, конструктивным особенностям и по другим признакам.
Согласно ГОСТ 10529—70 теодолиты различают по материалу изготовления кругов (лимбов) и по точности измерения угла.
По материалам изготовления кругов и по устройству отсчетных приспособлений теодолиты подразделяют на две группы: с металлическими лимбами и со стеклянными лимбами (оптические теодолиты). ГОСТом предусмотрено изготовление только оптических теодолитов взамен устаревших конструкций теодолитов с металлическими лимбами.
По конструкции теодолиты делят на повторительные и простые.
У повторительных теодолитов лимб и алидада имеют независимое и совместное вращение, что позволяет измерять угол путем последовательного его откладывания п раз на лимбе, который имеет закрепительный и наводящий винты.
У простых теодолитов лимб может поворачиваться, но совместно с алидадой вращения не имеет.
Теодолит, имеющий вертикальный круг, устройство для измерения расстояний (дальномер) и буссоль, называют теодолитом-тахеометром.
Выпускаемые технические теодолиты являются тахеометрами.
По точности измерения углов среди оптических теодолитов выделяются: высокоточные ТО5, Т1, точные Т2, Т5, Т5К и технические Т15, ТЗО, ТОМ, 2Т30, 2Т30П, характеризующиеся средней квадратической ошибкой (погрешностью) измерения угла одним приемом. Например, ТЗО означает, что погрешность угла, измеренного одним полуприемом, будет составлять ± 30″.
Устройство теодолита-тахеометра. В теодолите выделяют горизонтальную ось цилиндрического уровня L—L, вертикальную ось вращения теодолита О—О, горизонтальную ось вращения трубы Н—Н, параллельную горизонтальной плоскости лимб, и перпендикулярную ей визирную ось V— V (рис. 2).
Рассмотрим устройство одного из самых распространенных на производстве геодезических инструментов — теодолита ТЗО (рис. 3). Теодолит имеет горизонтальный 5 и вертикальный круги 9, закрытые крышкой 7, зрительную трубу 11 и отсчетное приспособление.
Горизонтальный круг, или лимб, предназначен для измерения горизонтальных углов. Он представляет собой стеклянный круг, по краю которого нанесены деления через 10′ (цена деления лимба), оцифрованные через 1о от 0 до 360° по часовой стрелке. Горизонтальный круг 5 имеет полую вертикальную ось 22, которая входит во втулку подставки 1.
Для приведения лимба в горизонтальное положение подставка имеет три подъемных винта 2 (рис. 3, а), которые своими заостренными концами упираются в дно (основание) футляра 3. На штатив теодолит крепят с помощью станового винта.
Горизонтальный круг закрывается корпусом низка 23 (рис. 3, б), который вместе с колонкой 15 составляет основную несущую конструкцию алидадной части теодолита. Ось алидадной части теодолита 75 входит во втулку лимба 21 (рис. 3, в). При общей оси вращения лимба и алидады конструкция теодолита обеспечивает возможность как их совместного вращения, так и вращения по отдельности.
Для этого лимб и алидада снабжены соответственно наводящими 4 и закрепительным (остался за плоскостью чертежа) винтами. На рисунке 3.77 видна только втулка 26 закрепительного винта алидады. Закрепительный винт лимба не виден, так как расположен за плоскостью чертежа. Алидадную часть теодолита с лимбовой крепят пластиной 27.
На алидадной части теодолита (см. рис. 3, а) расположены цилиндрический уровень 19, вертикальный круг 9, зрительная труба 11 и узлы отсчетной системы.
Цилиндрический уровень предназначен для приведения осей (плоскостей) теодолита в вертикальное и горизонтальное положение. Он представляет собой стеклянную ампулу, у которой основанием служит плоскость, а верхней частью — шаровой сегмент.
Ампулу заполняют нагретым спиртом или эфиром. При остывании в ней образуется пузырек. На внешней поверхности ампулы нанесены деления. Наивысшая точка ампулы имеет средний штрих шкалы, и ее называют нуль-пунктом. Цена деления уровня соответствует 45″. Уровень имеет юстировочные винты. Они входят в гнезда 24 подставки уровня 25 (см. рис. 3, б).
Зрительная труба является визирным устройством, с помощью которого точно наводят на предмет (вешку, рейку). Труба состоит из объектива 12 и окуляра 75 (рис. 4, а). С помощью окуляра наблюдатель видит предмет увеличенным, обратным и мнимым. Кроме того, в поле зрения окуляра видна сетка нитей 16, предназначенная для точного визирования.
Она имеет взаимно перпендикулярные вертикальную и три горизонтальные нити, награвированные на стеклянной (круглой формы) пластине. Эта пластина установлена в оправе и закреплена четырьмя исправительными винтами. Расположена она в фокальной плоскости окуляра и закрыта колпачком 16 (см. рис. 3, а). Фокусирование изображения сетки нитей осуществляют диоптрийным кольцом 17.
Воображаемую линию, проходящую через центр сетки нитей (пересечение вертикальной и средней горизонтальной нитей) и оптический центр объектива, называют визирной осью. За пределами объектива визирная ось превращается в визирный луч. Зрительная труба должна давать резкое изображение предмета. Этого достигают перемещением внутренней линзы 17 (см. рис. 4, а) трубы с помощью кремальеры 14 (см. рис. 3, а).
При наведении трубы на предмет сначала добиваются четкого изображения сетки нитей, а затем самого предмета.
С осью вращения зрительной трубы наглухо закреплен лимб вертикального круга 9. Он предназначен для измерения вертикальных углов. Устройство вертикального лимба аналогично устройству горизонтального. Зрительная труба снабжена наводящим 18 и закрепительным 13 винтами.
В стойке колонки 15 (см. рис. 3, б) со стороны вертикального круга установлены узлы отсчетной системы теодолита. С помощью оптической системы деления лимбов горизонтального и вертикального кругов передаются в штриховой микроскоп 6 (отсчетное приспособление). В теодолите применена одноканальная оптическая схема.
Оптическая схема теодолита показана на рисунке 4, а. От зеркала 6 через иллюминатор 5 свет падает на вертикальный 11 и горизонтальный 19 крути лимба. Изображение штрихов вертикального лимба с помощью призмы 7 и линз 2, 4 объектива передается в плоскость штрихов горизонтального лимба с помощью линзы 17, объектива горизонтального крута 3, призмы 8 на конденсатор 9, на котором нанесен индекс для отсчитывания.
Совместное изображение индекса и штрихов деления лимбов передается посредством призмы 10 и объектива 12 на плоскость изображения шкалы 13, которое через окуляр 14 наблюдается в поле зрения микроскопа. На рисунке 3.78, б в поле зрения микроскопа видны штрихи деления горизонтального Г и вертикального В кругов (см. рис. 3).
Зрительная труба имеет оптические визиры 12 (см. рис. 3), которые служат для приближенного наведения трубы на предмет.
Поле зрения микроскопа и отсчеты по горизонтальному Г и вертикальному В кругам теодолита ТЗО показаны на рисунке 5.
Для установки теодолита над точкой местности — вершиной измеряемого угла служит штатив (рис. 6).
Ножки 3 штатива шарнирно соединены с головкой 1. Болтами 2 регулируют их вращение в шарнирах. Высоту штатива изменяют выдвижением ножек, после чего их закрепляют винтом 4. Наконечники ножек углубляют в грунт, нажимая ногой на их упоры.
Теодолит устанавливают на плоскость головки и закрепляют становым винтом 7. На крючок внутри винта подвешивают нитяной отвес. При транспортировании ножки вдвигают до упора, закрепляют винтами 4 и стягивают ремнем 5.
Регулируемый ремень 6 служит для переноски штатива на плече или за спиной. На одной из ножек имеется пенал с крышкой для нитяного отвеса и гаечного ключа.
В комплект теодолита ТЗО входят окулярные насадки и ориентир-буссоль.
Окулярные насадки применяют для удобства наблюдения предметов, расположенных под углами более 45° к горизонту, и центрирования теодолита над точкой с помощью зрительный трубы. Надевают их на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа.
Окулярная насадка представляет собой призму, изменяющую направление визирной оси на 80°. Призма заключена в оправу, свободно вращающуюся в обойме. Насадка на зрительную трубу снабжена откидным светофильтром для визирования на солнце.
Ориентир-буссоль служит для измерения магнитных азимутов. При работе ее устанавливают в паз 10 (см. рис. 3) и закрепляют винтом.
Положение магнитной стрелки наблюдают в зеркале, которому придают нужный наклон. Магнитную стрелку арретируют вращением винта 3 арретира. Для уравновешивания стрелки на южном конце установлен передвижной грузик.
Футляр теодолита имеет колпак, которым его закрывают. При этом плоские пружины, опираясь на колонку теодолита, фиксируют положение алидадной части. Поворотом рукояток замков 2 колпак скрепляют с основанием.
В гнезде внутри колпака закрепляют ориентир-буссоль.
Рейки. При выполнении тахеометрических съемок теодолитом-тахеометром ТЗО удобны в работе трехметровые складные нивелирные рейки. На них нанесены сантиметровые и дециметровые деления.
Рейки имеют две стороны: рабочую, на которой сантиметровые деления нанесены черной краской и нуль совмещен с пяткой; дополнительную, на которой деления нанесены красной краской так, чтобы пятка рейки совпадала с отсчетом 4683 или 4783 мм.
Такие рейки предназначены для определения расстояния по нитяному дальномеру и измерения горизонтальных и вертикальных углов.
Смотрите также:Измерение горизонтальных и вертикальных углов
Принцип измерения горизонтальных угловИзмерить горизонтальный угол — значит измерить ортогональную проекцию угла местности на горизонтальную плоскость. Для получения проекции угла β’, лежащего в наклонной плоскости АСВ (рис. 25), надо стороны угла СА и СВ вертикальными плоскостями W2 И W1 спроектировать на горизонтальную плоскость P и получить их горизонтальные проекции са и cb. Угол между этими проекциями в плоскости Р и есть горизонтальный угол β. При этом безразлично, в какой точке горизонтальная плоскость Р пересечет отвесную линию сс. Поэтому угломерный прибор можно ставить на некоторой высоте над вершиной измеряемого угла, как это видно из рис. 25. При этом центр круга прибора должен находиться на отвесной линии сс.
Если подписи делений на круге угломерного прибора возрастают от 0º по ходу часовой стрелки, то, заметив номер деления (отсчет), по которому идет направление СА, а затем направление СВ, получим угол β, равный разности отсчетов по горизонтальному кругу на правую точку и отсчету по этому же кругу на левую точку.
Рис. 1.29 Измерение горизонтального угла. Рис. 1.30. Схема повторительного теодолита.
Устройство теодолита. Горизонтальную проекцию β угла β’ измеряют теодолитом — универсальным прибором, применяемым для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и определения превышений. Изучение теодолита удобно начать с рассмотрения схемы теодолита (рис. 1.30.).
Лимб — круговая шкала с градусными или градовыми делениями располагаемая на плоском стеклянном круге. Плоскость лимба, являющуюся плоскостью горизонтальных проекций углов, при работе устанавливают горизонтально.
Уровень — прибор, по которому следят за горизонтальностью плоскости лимба во время работы.
Оптическая зрительная труба служит для визирования — наведения на предметы — визирные цели. Вращая трубу около горизонтальной оси, получают вертикальные проектирующие плоскости W1 и W 2
Алидада— дословно — линейка. У горизонтальных кругов алидадная часть, расположена и вращается над лимбом. На ней закреплена оптическая труба, на ней также расположен индекс или шкала отсчетного приспособления и поэтому она позволяет определять на лимбе направление трубы, наведенной на визирную цель — предмет наведения, т. е. найти положение проектирующих плоскостей.
Ось вращения алидады ZZ1 (см. рис. 1.30.) соосна с осью лимба, при работе ее устанавливают вертикально, она является осью вращения прибора, относительно нее определяют положение всех частей теодолита.
Микрометр, шкаловый или штриховой микроскоп — устройства, позволяющие значительно повысить точность отсчитывания долей делений на лимбе.
Подставка и подъемные винты служат для удержания теодолита на штативе и приведения плоскости лимба в горизонтальное положение — для горизонтирования прибора.
Отвес металлический на шнуре или оптический центрир, укрепляемый на подставке, служит для установки оси алидады и лимба на отвесной линии сс (см. рис.1.29), проходящей через вершину измеряемого угла, т. е. для центрирования прибора.
Типы теодолитов. В зависимости от устройства осей лимба различают три типа теодолитов: простой, повторительный и с поворотным лимбом.
У простого теодолита лимб наглухо скреплен с подставкой и не вращается.
У повторительного теодолита (см. рис.1.30) лимб и алидаду можно вращать и отдельно, и вместе, когда алидада скреплена с лимбом.
У теодолитов с поворотным лимбом алидаду и лимб можно вращать только независимо один от другого.
Теодолиты могут быть с металлическими кругами и со стеклянными кругами — оптические. Теодолиты с металлическими угломерными кругами в настоящее время не выпускаются, хотя иногда используются на практике и в учебных целях. Оптические теодолиты компактны, легки, удобны в работе, а приспособления для отсчитывания позволяют делать отсчеты с весьма высокой точностью — от одной минуты до сотых долей секунды угла. Оптические теодолиты выпускаются во многих странах: в России, Германии, Швейцарии и др. Массовыми в использовании в Беларуси являются теодолиты Уральского оптико-механического завода (г. Екатеринбург). С учетом этого и рассматриваются типы теодолитов.
По точности теодолиты делят на высокоточные, точные и технические.
К высокоточным относят теодолиты, одно измерение угла которыми в лабораторных условиях может содержать среднюю квадратическую ошибку, не превышающую 1,0″.
Средняя квадратическая ошибка одного измерения угла в лабораторных условиях точными теодолитами в зависимости от конструкции теодолитов колеблется от 2 до 5″.
Средняя квадратическая ошибка одного измерения угла при тех же условиях техническими теодолитами не должна превышать 30″.
Марка теодолита соответствует eгo точности. Если средняя квадратическая ошибка одного измерения угла данным теодолитом составляет 5″, его называют Т5, если ошибка равна 30″, теодолит называют Т30 и т, д.
В высокоточных, точных и некоторых технических теодолитах на алидаде вертикального круга устанавливается контактный уровень, но вместо уровня может применятся маятниковый компенсатор. В этом случае в шифр теодолита добавляется буква К, например Т5К.
Усовершенствованные теодолиты в шифрах имеют цифру 2, например 2Т2,2Т30 (теодолиты «второго поколения»), либо цифру 3 («третье поколение»), например 3Т2КП,3Т5КП. Буква П добавляется в шифр теодолита со зрительной трубой прямого изображения.
Оптический теодолит Т30. Теодолит Т30 через подставку скреплен с диском металлического съемного футляра. К головке штатива диск крепится винтом, ось которого и ось алидады полые. Что позволяет центрировать теодолит над точкой не только с помощью нитяного отвеса, но и зрительной трубы, направленной объективом вниз при отсчете по вертикальному кругу 270º. Отсчетная оптическая система подсвечивается зеркалом. Зрительная труба снабжена двумя оптическими визирами. Цилиндрический уровень установлен параллельно вертикальной плоскости визирования и используется также в функции уровня при алидаде вертикального круга.
В теодолите 2Т30П использована зрительная труба прямого изображения, что достигнуто специальной оборачивающей призмой, введенной в оптическую систему трубы. Деления вертикального круга оцифрованы для отсчета углов наклона со знаком «плюс» или «минус». Один из диоптров на зрительной трубе заменен цилиндрическим уровнем для более точной установки визирного луча в горизонтальное положение.
Рис. 1.31. Теодолит Т30:а — общий вид; 1 – наводящий винт горизонтального
круга; 2 – окуляр микроскопа; 3 – крышка иллюминатора; 4- посадочный паз
для буссоли; 5 — закрепительный винт трубы; 6 – наводящий винт трубы;
7 — наводящий винт алидады; 8 – подставка; 9 – подъемный винт;
10 – основание.
Поверки и юстировки теодолитов.Угломерный прибор дает правильные показания, если его оси и плоскости занимают положение, соответствующее геометрическим и оптико-механическим условиям измерения углов; периодически соблюдение этих условий проверяют. Проверка прибора сопровождается его регулировкой (юстировкой). Юстировку выполняют при помощи исправительных и регулировочных винтов. Основные поверки теодолитов следующие:
1. Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна , быть перпендикулярна к оси вращения теодолита.
Теодолит приводят в рабочее положение. Уровень устанавливают по направлению двух подъемных винтов. Этими винтами приводят пузырек уровня на середину. Затем алидаду поворачивают на 90º и вращением третьеого винта пузырек уровня вновь приводят на середину. Далее алидаду поворачивают на 180 º, если пузырек сохранил свое положение, условие выполнено. Если же пузырек отклонился от середины, то на половину ошибки его перемещают юстировочным винтом уровня, а на середину смещают подъемными винтами. После этогоповерку повторяют.
2. Вертикальная нить сетки должна лежать в отвесной плоскости. В 20-25 м от теодолита вешают отвес и наводят на его шнур вертикальную нить сетки. Если она полностью покрывает шнур , учсловие выполнено. Если же между шнуром и нитью образуется угол, его устраняют поворотом сеточного кольца, ослабив предварительно все четыре установочных винта сетки.
3. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси ее вращения. Угол с, на который отклоняется визирная ось от перпендикуляра к оси вращения трубы, называют коллимационной погрешностью. Для ее выявления при положении вертикального круга справа от трубы наводят центр сетки нитей на ясно видимый и значительно удаленный предмет, расположенный примерно на одном уровне с осью вращения трубы и снимают отсчет по горизонтальному кругу – КП1, затем наводят визирную ось на ту же точку при круге слева и берут отсчет – КЛ1. Затем поворачивают лимб на 180ºи снова наводят на туже точку, получая новые отсчеты КП2 и КЛ2 . По полученным отсчетам вычисляют величину коллимационной погрешности:
с=((КЛ1-КП1 ±180º)+(КЛ2-КП2±180º))/4
Если значение с окажется равным или меньшим двойной погрешности с≤2t, где t – двойная точностьотсчетного устройства(для Т30 t=1′), то условие выполнено. В противном случае наводящим винтом алидады ее поворачивают настолько, чтобы по шкале получился отсчет равный КЛ2+с. Тогда центр сетки нитей сойдет с наблюдаемой точки. Ослабив один из вертикальных винтов сетки нитей, двумя другими винтами, расположенными горизонтально, перемещают сетку нитей до совпадения ее центра с изображением наблюдаемой точки. После этого поверку повторяют.
4. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита. Установив теодолит в 20-30 м от стены здания, вертикальную его ось особо тщательно приводят в отвесное положение. Выбирают на стене точку, расположенную над горизонтом под углом 40-50º. Визируют на эту точку закрепляют алидаду. Наклонив трубу до горизонтального положения, отмечают при помощи помощника проекцию этой точки на стене. Переведя трубу через зенит и повернув алидаду на 180°, вторично визируют на верхнюю точку и при закрепленной алидаде опускают трубу. Если изображение нижней точки на стене сошло с перекрестия не более чем на две ширины биссектора, то наклон оси вращения трубы допустим. Устранение наклона оси достигается вращением эксцентриковой втулки лагеры горизонтальной оси. Это исправление связано с частичной разборкой теодолита, поэтому рекомендуется его делать в геодезической мастерской.
Измерение горизонтальных углов. Перед измерением углов на местности необходимо над каждой вершиной их устанавливать теодолит в рабочее положение, т. е. производить: 1) центрирование, 2) горизонтирование, 3) установку зрительной трубы по глазу и по предмету.
Центрирование теодолита.Для измерения горизонтального угла необходимо вертикальную ось теодолита возможно точнее установить над его вершиной с помощью нитяного отвеса или оптического центрира. При этом следует учитывать длину стороны измеряемого угла: чем она короче, тем центрирование теодолита должно быть более точным. Погрешность центрирования по нитяному отвесу составляет около 5 мм.
Горизонтирование теодолита.Теодолит горизонтируют с помощью цилиндрического уровня: уровень устанавливают параллельно двум подъемным винтам, которыми приводят пузырек в нуль-пункт. Затем теодолит поворачивают на 90º и третьим винтом подставки приводят пузырек уровня в нуль-пункт. В горизонтированном теодолите при любом направлении уровня его пузырек не должен отклонятся от нуль- пункта не более чем на половину деления ампулы.
Установка зрительной трубы.Вначале вращением окуляра получают четкое изображение сетки нитей, затем вращением фокусировочного винта трубы – четкое изображение предмета.
Измерение горизонтального угла способом приемов. Горизонтальные углы бывают правые и левые по ходу. Очередность визирования зрительной трубой на заднюю и переднюю по ходу точку при измерении углов зависит от того, какой из них (правый или левый) надо измерить. Рассмотрим порядок измерения правого по ходу угла. Для измерения отдельного угла (см. рис.) в его вершине С устанавливают теодолит, на точках В (правой) и А (левой) – вехи. (В теодолитном ходе точку В называют задней, а точку А — передней.) Угол измеряют двумя полуприемами (при КП и КЛ).
Первый полуприем (КП) начинают при закрепленном лимбе и открепленной алидаде. Приближенно наводят трубу на веху В, затем, закрепив алидаду и трубу и действуя их наводящими винтами, точно совмещают центр сетки нитей с нижней частью вехи (правая точка). Снимают отсчет по горизонтальному кругу и записывают его в журнал. При неподвижном лимбе, открепив алидаду, в такой же последовательности визируют на левую точку А. Отсчет на эту точку записывают в графу 3, против точки А. Угол получают как разность отсчетов на правую и левую точки: Этими действиями завершен первый полуприем.
Второй полуприем (КЛ) Сместив лимб примерно на 2 — 3º, его закрепляют. Трубу переводят через зенит. В такой же последовательности, как и в первом полуприеме, визируют на точки В и А,берут отсчеты, записывают их в журнал и вычисляют значение угла. В случае если отсчет на правую точку меньше отсчета на левую, к нему прибавляют 360º. Если два значения одного и того же угла, полученные при КП и КЛ, отличаются между собой на величину, не большую двойной точности микроскопа, то за окончательный результат принимают среднее из этих двух значений
Точность измерения углов.Различные источники ошибок на точность измерения углов влияют различно: на один угол больше, на другой – меньше Ошибки можно разделить на три вида: происходящие от влияния приборов, от методики и тщательности выполнения работ (технологические), от влияния среды.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
Угловые измерения | Геодезия | Студенту
Прибор, используемый для измерения горизонтальных и вертикальных углов называется:А) нивелиром;
В) тахеометром;
С) дальномером;
Д) теодолитом;
Е) мензулой.
Для установки теодолитов на местности используют:
А) столы;
В) штативы;
С) подставки;
Д) уровень;
Е) башмаки.
Принцип измерения горизонтального угла следующий :
А) Вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают нивелир, круг с делениями прибора располагают горизонтально т.е. параллельно уровенной поверхности, его центр совмещают с точкой А, проекции направлении АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга прибора по отсчетам В и С. Разность этих отсчетов дает искомый угол;
В) Вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают теодолит, круг с делениями прибора располагают горизонтально т.е. параллельно уровенной поверхности, его центр совмещают с точкой А, проекции направлении АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга прибора по отсчетам В и С. Разность этих отсчетов дает искомый угол;
С) Вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают угольник, круг с делениями прибора располагают горизонтально т.е. параллельно уровенной поверхности, его центр совмещают с точкой А, проекции направлении АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга прибора по отсчетам В и С. Разность этих отсчетов дает искомый угол;
D) Вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают дальноиер, круг с делениями прибора располагают горизонтально т.е. параллельно уровенной поверхности, его центр совмещают с точкой А, проекции направлении АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга прибора по отсчетам В и С. Разность этих отсчетов дает искомый угол;
Е) Вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают нивелир, круг с делениями прибора располагают горизонтально т.е. параллельно уровенной поверхности, его центр совмещают с точкой А, проекции направлении АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга прибора по отсчетам В и С. Разность этих отсчетов дает искомый угол;
Принципиальная схема устройства теодолитов следующие :
А) три подъемных винта, алидада, штатив, рейка, экер;
В) три подъемных винта, лимб, алидада, оси;
С) подставка, зрительная труба, уровень ;
D) подставка, зрительная труба, экер, колышки;
Е) правильный ответ В и С.
Зрительная труба в геодезических приборах предназначены::
А) для получения угломерного отсчета;
В) для визирования на удаленные предметы;
С) для приведения частей или осей прибора горизонтальное или отвесное положение;
Д) для отсчитывания делений лимба теодолита;
Е) основанием теодолита и предназначена для приведения вертикальной оси вращения теодолита в отвесное положения.
Уровни в геодезических приборах служат:
А) для получения угломерного отсчета;
В) для визирования на удаленные предметы;
С) для приведения частей или осей прибора горизонтальное или отвесное положение;
Д) для отсчитывания делений лимба теодолита;
Е) основанием теодолита и предназначена для приведения вертикальной оси вращения теодолита в отвесное положения.
Лимб и алидада теодолита предназначены::
А) для получения угломерного отсчета;
В) для визирования на удаленные предметы;
С) для приведения частей или осей прибора горизонтальное или отвесное положение;
Д) для отсчитывания делений лимба теодолита;
Е) основанием теодолита и предназначена для приведения вертикальной оси вращения теодолита в отвесное положения.
Лимб теодолита представляет:
А) горизонтальный и вертикальный круг с делениями градусной или градовой градуировки:
В) устройство, которое фиксирует положение подвижной визирной коллимационной плоскости трубы;
С) устройство, для визирования на удаленные предметы;
Д) устройство, для приведения частей или осей прибора горизонтальное или отвесное положение;
Алидада теодолита служит:
А) для фиксации положение подвижной визирной коллимационной плоскости трубы и для производства отсчета по лимбу с высокой точностью ;
В) для измерения расстояний по нитяному дальномеру и для визирования на удаленные предметы;
С) для перемещения двояковогнутой фокусирующей линзы зрительной трубы;
Д) для приведения с помощью подъемных винтов вертикальную ось теодолита в отвесное положение;
Е) основанием теодолита и позволяет получать мнимое и увеличенное изображения.
Отсчетные устройства теодолита предназначены:
А) для получения линейного отсчета;
В) для визирования на удаленные предметы;
С) для приведения частей или осей прибора горизонтальное или отвесное положение;
Д) для отсчитывания делений лимба теодолита;
Е) основанием теодолита и предназначена для приведения вертикальной оси вращения теодолита в отвесное положения.
Подставка теодолита с подъемными винтами служат:
А) для получения угломерного отсчета;
В) для визирования на удаленные предметы;
С) для приведения частей или осей прибора горизонтальное или отвесное положение;
Д) для отсчитывания делений лимба теодолита;
Е) основанием теодолита и предназначена для приведения вертикальной оси вращения теодолита в отвесное положения.
Кремальера теодолита служит:
А) для фиксации положение подвижной визирной коллимационной плоскости трубы и для производства отсчета по лимбу с высокой точностью ;
В) для измерения расстояний по нитяному дальномеру и для визирования на удаленные предметы;
С) для перемещения двояковогнутой фокусирующей линзы зрительной трубы;
Д) для приведения с помощью подъемных винтов вертикальную ось теодолита в отвесное положение;
Е) основанием теодолита и позволяет получать мнимое и увеличенное изображения.
В процессе поверок теодолита удостоверяются :
А) в правильном закрепление теодолита в штатив;
В) в правильном взаимном положении осей прибора;
С) в правильном расположении прибора на местности;
D) в правильном взятии отсчетов по микроскопу;
Е) в правильном хранение прибора;
Первая поверка теодолита :
А) Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
В) Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы;
С) Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
D) Вертикальная нить сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярно оси её вращения;
Е) компенсатор вертикального круга должен обеспечит неизменный отсчет по вертикальному кругу, при наклонах вертикальной оси теодолита в пределах ±2/
Вторая проверка теодолита:
А) Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
В) Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы;
С) Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
D) Вертикальная ось сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярно оси её вращения;
Е) компенсатор вертикального круга должен обеспечит неизменный отсчет по вертикальному кругу, при наклонах вертикальной оси теодолита в пределах ±2/.
Третья проверка теодолита:
А) Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
В) Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы;
С) Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
D) Вертикальная ось сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярно оси её вращения;
Е) компенсатор вертикального круга должен обеспечит неизменный отсчет по вертикальному кругу, при наклонах вертикальной оси теодолита в пределах ±2/.
Четвертая поверка теодолита:
А) Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
В) Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы;
С) Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
D) Вертикальная нить сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярно оси её вращения;
Е) компенсатор вертикального круга должен обеспечит неизменный отсчет по вертикальному кругу, при наклонах вертикальной оси теодолита в пределах ±2/.
Поверка теодолита с индексами К:
А) Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
В) Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы;
С) Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора;
D) Вертикальная ось сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярно оси её вращения;
Е) компенсатор вертикального круга должен обеспечит неизменный отсчет по вертикальному кругу, при наклонах вертикальной оси теодолита в пределах ±2/.
Место нуля это:
А) отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси и уровня при алидаде в нуль-пункте;
В) отсчет по горизонтальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси и уровня при алидаде в нуль-пункте;
С) горизонтальность отчетного индекса у теодолитов с компенсатором при вертикальном круге;
Д) ответ А и С;
Е) ответ В и С;
Место нуля при работе теодолитом 3Т30 вычисляют:
МО=(П+Л)/2;
МО=(П+Л+1800)/2;
МО=(Л-П-1800)/2;
МО=(Л-П)/2;
МО=(П-Л)/2;
Место нуля при работе теодолитом 3Т5КП вычисляют:
МО=(П+Л)/2;
МО=(П+Л+1800)/2;
МО=(Л-П-1800)/2;
МО=(Л-П)/2;
МО=(П-Л)/2;
Для автономного определения истинных азимутов направлений применяют:
А) кодовые теодолиты;
В) гиротеодолиты;
С) теодолиты 3Т30;
D) теодолиты 3Т5КП;
Е) теодолиты 2Т30.
Для автоматизаций процесса измерения углов применяют:
А) гидравлические теодолиты;
В) аэродинамические теодолиты;
С) кодовые теодолиты;
D) теодолиты 3Т5КП;
Е) теодолиты 2Т30КП.
Лазерный теодолит конструктивно характерен тем, что обычном теодолите:
А) зрительная труба заменена визирной осью;
В) зрительная труба заменена лазерным излучателем;
С) зрительная труба заменена лазерной оптической осью;
D) зрительная труба заменена геометрической осью;
Е) алидада заменена лазерным лучом.
Лазерные геодезические приборы конструируют таким образом чтобы;
А) лазер был установлен параллельно визирной оси;
В) лазер был установлен вертикально визирной оси;
С) лазерный пучок направлялся через зрительную трубу прибора;
D) ответ А и С;
Е) ответ В и С;
Поверками лазерных теодолитов определяют соответствие;
А) геометрических условий взаимного положения всех частей прибора;
В) взаимного положения визирных осей и вертикальной оси прибора;
С) взаимного положения зрительной трубы, излучателя и других частей
прибора;
D) ответ А и С;
Е) ответ В и С.
Устройство и поверки теодолита. Теодолиты, их назначение и устройство. Теодолитная съемка
Устройство и поверки теодолита.Теодолиты, их назначение и
устройство. Теодолитная съемка
Теодолит — это геодезический прибор, предназначенный для
измерения вертикальных и горизонтальных углов, расстояний,
превышений.
Происхождение слова «теодолит», по-видимому, связано с
греческими словами theomai смотрю, вижу и dolichos — длинный,
далеко.
Повторительный теодолит снабженный вертикальным кругом,
уровнем при его алидаде, дальномером и буссолью, называют
тахеометрическим.
Внешний вид теодолита 4Т30П
Классификация теодолитов:
по точности:
а) высокоточные (Т1)- с среднеквадратической погрешностью
менее 1.5″;
б) точные (Т2-Т5)- с среднеквадратической погрешностью 2″ — 5″;
в) технические (Т15, Т30, Т60) с среднеквадратической
погрешностью 15″ и более.
по материалу изготовления лимбов:
— с металлическим
— со стеклянным-такие теодолиты именуют оптическими.
по назначению:
— тахеометрические,
— теодолиты – нивелиры,
— маркшейдерские.
в зависимости от устройства осей лимба теодолиты делят:
— на простые- лимб ГК наглухо скреплен с подставкой и не вращается;
— повторительные- лимб и алидаду можно вращать либо отдельно, либо вместе;
— неповторительные с поворотным лимбом- алидаду и лимб можно вращать только
независимо друг от друга.
— по назначению различают следующие типы теодолитов:
— Геодезические (собственно теодолиты) — предназначены для измерения горизонтальных и
вертикальных углов.
— Тахеометры — предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов и
определения расстояний с помощью нитяного дальномера или оптическими дальномерными
насадками, что позволяет выполнять с их помощью тахеометрическую съемку. Все
технические теодолиты (Т15, ТЗО и др.) являются тахеометрами.
— Теодолиты специального назначения
Схема осей повторительного и простого теодолитов.
1 —подставка теодолита; 2 — лимб; 3 —алидада; JJ—основная ось теодолита; UU—ось
уровня; VV—визирная ось; ТТ—горизонтальная ось вращения трубы.
Устройство комплекта теодолита
Теодолит
Штатив
Ориентир-буссоль
Устройство теодолита.
Основные части
1, 16 – подъемные винты;
2 – треггер
3 – окуляр зрительной трубы
4 – окуляр микроскопа
5 – лимб вертикального круга
6 – буссоль
7 — коллиматорный визир
8 – зрительная труба
9 – закрепительный винт зрительной трубы
10 – вертикальная колонка алидады
11 – кремальера
12 – наводящий винт зрительной трубы
13 — цилиндрический уровень
14 – закрепительный винт алидады
15 – наводящий винт алидады
17 – закрепительный винт лимба
горизонтального круга
18 – цилиндрический уровень зрительной
трубы
19 – корпус лимба горизонтального круга
Отсчетное устройство 4Т30П:
При измерении углов производится отсчет по лимбу.
Угловая величина дуги, соответствующая одному делению шкалы лимба,
называется ценой деления лимба. Цена деления лимба технического
теодолита = 1 o
Лимб
Алидада
Отсчет по ГК 125°07‘, отсчет по ВК -5°38 ‘
Устройство зрительной трубы
Устройство зрительной трубы
Установка трубы для наблюдений складывается из установки ее
«по глазу» и «по предмету».
Установка трубы «по глазу»
заключается в получении резкого
изображения сетки нитей.
Выполняется перемещением
диоптрийного кольца.
Установка трубы «по предмету»
выполняется с помощью кремальеры,
при этом внутри трубы перемещается
фокусирующая линза (труба с
внутренней фокусировкой).
Уровни
Уровни служат для приведения отдельных осей и плоскостей
геодезических приборов в горизонтальное или вертикальное
положение.
Уровни бывают круглыми и цилиндрическими.
Современные теодолиты
Марки отечественных теодолитов,
оптикомеханическим заводом:
выпускаемых
Уральским
Современные теодолиты
Поверки теодолита
Поверки теодолита выполняют для контроля соблюдения в приборе
верного взаиморасположения его осей.
1. Поверка уровня. Ось цилиндрического уровня на алидаде
горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения
алидады.
Вращением винтов
в противоположные
стороны выводим
пузырёк в нульпункт
Поворачиваем алидаду на 90°
и третьим подъемным винтом
выводим пузырек в нульпункт
Если при повороте еще на 90 o пузырёк уровня остался в нульпункте, то
требуемое условие выполнено – ось уровня перпендикулярна к оси
вращения алидады.
2. Поверка визирной оси. Визирная ось трубы должна быть
перпендикулярна к оси вращения трубы.
При «круге лево» наводятся на цель в плоскости
горизонта и снимается отсчет по лимбу ГК
При «круге право» наводятся на ту же
цель и снимается отсчет по лимбу ГК
Если С не превышает двойную точность по шкале прибора, то исправление не производится.
В нашем примере точность шкалы теодолита Т30 составляет 0,5′, и значение С > 1′ недопустимо. В таком случае необходимо
производить юстировку.
3. Поверка оси вращения трубы. Ось вращения трубы должна быть
перпендикулярна к оси вращения алидады.
Установив теодолит вблизи стены
здания, визируют на высоко расположенную под углом наклона 25 30º точку. Наклоняют трубу до
горизонтального положения и
отмечают на стене проекцию центра
сетки нитей.
Если изображения обеих проекций точки не
выходят за пределы биссектора сетки нитей,
требование считают выполненным
4. Поверка сетки нитей. Вертикальный штрих сетки нитей должен
быть перпендикулярен к оси вращения зрительной трубы.
В противном случае отверткой ослабляют четыре крепежных винта
окуляра, расположенных под колпачком, и поворачивают окулярную
часть трубы до совмещения вертикальной нити сетки с нитью отвеса,
после чего винты вновь закрепляют.
по горизонтали, оси, отгибу и по вертикали
ТЕОДОЛИТ, наиболее важный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов, но особенно приспособленный для точного измерения первых. Его принцип идентичен принципу работы прибора для измерения высоты и азимута; однако конструкция и назначение этих двух устройств различаются: последний используется в астрономических целях, а теодолит используется для топографической съемки; но лучшие инструменты этого класса могут быть использованы для наблюдения за высотой небесных тел.Однако вертикальный круг обычно не имеет достаточного размера и градуировки, чтобы быть доступным для очень точных астрономических наблюдений.
Когда точку нужно рассмотреть в телескоп, телескоп перемещают так, чтобы изображение точки совпадало с пересечением поперечных проводов. Вертикальный край делится на градусы, и его можно считывать с помощью нониуса и микроскопа с точностью до трети минуты. Пара пластин, составляющих на своем краю горизонтальный край приспособления, в незажатом состоянии могут свободно перемещаться независимо друг от друга.На пластине расположены магнитный компас и два спиртовых уровня, расположенные под прямым углом друг к другу, с помощью которых круг можно точно перевести в горизонтальную плоскость, поднимая или опуская его с помощью винтов. Тарелка меховая
с двумя диаметрально противоположными нониусами, градусы на которых считываются микроскопом. По движению телескопа по горизонтальной оси вертикального лимба можно измерить высоту и вертикальные углы, а по его движению по вертикальной оси угловые расстояния между двумя объектами можно определить по показаниям. по горизонтальному кругу.
Перед использованием теодолита его следует правильно отрегулировать; то есть различные части должны быть приведены в их правильное относительное положение. Теодолит находится в юстировке, когда выполняются следующие условия: (1) Когда пересечение поперечных проводов находится на оси телескопа. (2) Когда ось прикрепленного уровня параллельна оси телескопа. (3) Когда оси уровней горизонтального лимба перпендикулярны оси горизонтального лимба.(4) Когда ось вертикального лимба перпендикулярна оси горизонтального лимба.
Транзитов
ТРАНЗИТНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ
TR 1, Обычный теодолит с редуктором с вертикальным выступом , Джордж Адамс, производитель, Лондон, ок. 1790.
| Джордж Адамс-младший.(1750-1795) был ведущим создателем математические инструменты. Он был мастером инструментов у Георга III после старший Джордж Адамс (1704–1773), оптик принца Уэльского. Он написал множество книг научного характера. |
Инструмент имеет горизонтальный круг 7 дюймов, частичный Вертикальный круг 7 дюймов и игла 4 дюйма. Вертикальный круг разделен от -41 до +105. Телескоп имеет длину 13,2 дюйма. отсутствуют некоторые детали.Это одинарный пластинчатый спиртовой уровень, внутренний горизонтальный. рукоятку зубчатой рейки и рычаг фиксатора иглы. Это вписано «Дж. Адамс, Лондон». Верхняя горизонтальная конечность под объективным концом телескопа имеет деления, отмеченные надписью «Тан. до 100 г. Радиус. «У выравнивающего основания есть тангенциальный винт с подпружиненной пружиной, который очевидно, модернизация, поскольку нет никаких доказательств того, что пружинно-оппозитная особенность была использовался в 18 веке. Инструмент изображен на фото 16 Георгия. Адамс Геометрические и графические эссе , 2-е изд., 1797. Полное с футляром и штативом. Здесь это 360-градусный обзор Теодолит Адамса.
TR 2, 30 «Транзит геодезиста , Джон Роуч, производитель, Сан-Франциско, Калифорния, ок. 1872.
| Это прекрасный пример знаменитого первопроходца из Калифорнии. производитель. Горизонтальный круг составляет 7 дюймов на 30 секунд, а полный круг — 5 дюймов. вертикальный круг до 1 минуты и стрелка компаса 4 3/4 дюйма.Отметки карандашом внутри деревянного футляра было написано: «П. Дж. Фитцджеральд, класс юниоров 02 Сент-Мэрис». Колледж, 2 октября 01. Внутри футляра 2 карты Sala и одна из Seattle Optical Co. Инструмент укомплектован штативом. На циферблате компаса есть фантазийная оригинальная полировка в виде вихревого узора. Нажмите вот изображение причудливого циферблата. |
TR 3, Single Vernier Surveyor’s Transit , Эдмунд Draper, производитель, Филадельфия, Пенсильвания, серийный номер.174, г. 1860 г.
| Этот инструмент имеет горизонтальный круг 6 дюймов, 5 дюймов вертикальный круг, игла 4,6 дюйма и телескоп длиной 10,6 дюйма. Там есть нет прижимного механизма к телескопу. Он поставляется с оригинальным штативом, но имеет нет дела. На коробке компаса написано «Эдмунд Дрейпер, Филадельфия, 174. «Вот 360 градусный вид на Транспортировочный Транзит. |
TR 4, Транзит для одного инспектора нониуса , W.& L.E. Gurley Co., Maker, Трой, Нью-Йорк, c. 1870.
Недокументированное происхождение этого инструмента — 19 век. сюрвейеры Hatch & Eaton в Неваде. Сообщается, что он использовался ими в 1871 году на государственные землеустройства и для ранней планировки железной дороги NCO. Люк был президент железной дороги в 1870 г. |
На циферблате компаса начертано «W.И Л. Герли, Трой, Нью-Йорк, Час. Дж. Юинг, агент, Сан-Франциско, Калифорния. «У него 6,6». горизонтальный круг, вертикальный круг 3,6 дюйма, магнитная стрелка 5 дюймов и телескоп 11 дюймов. Регулируемое основание снимается с верхней части инструмент. Чарльз Юинг был S.F. агент для Герли в течение примерно 1869-1873 гг.
Этот инструмент изображен на странице 31 в Земля .
TR 5, Дорожный транзитный теодолит 3 «, L.Каселла, производитель, Лондон, серийный № 3712, ок. 1875.
Этот крошечный инструмент поставляется с несколькими аксессуарами, включая отдельный окуляр повышенной мощности. Это латунная конструкция с черным покрытием. латунная отделка. У него есть деревянный футляр плюс тканевый футляр для дерева. Оно имеет Горизонтальный круг 2,75 дюйма, вертикальный круг 2,5 дюйма, игла 1,5 дюйма, и телескоп 6 дюймов с маломощным окуляром.Коробка компаса с надписью «Л. Каселла, создатель Адмиралтейства и артиллерийского управления, Лондон, 3712. «Градуировка горизонтального круга внешняя. Касательная винты не подпружинены. Это модифицированная версия первой модели Casella. Теодолит путешественника. |
TR 6, Light Mountain and Mining Transit , W. & L.E. Gurley Co., производитель, Трой, штат Нью-Йорк, гр. 1885.
| У этого транзита есть горизонтальный круг 6 дюймов и 4 дюйма иголка.На нем отсутствует вертикальный круг, который когда-то был. Вертикальная замедленная съемка винт с пружинным противовесом и, возможно, является модификацией. Горизонтальная замедленная съемка винты не подпружинены. Инструмент имеет черную отделку. Внутри транзит поцарапан «WEH Сиэтл 8/8/92». |
TR 9, Light Mountain Transit w / Burt Solar Attachment , W. & L.E. Gurley Co., производитель, Трой, штат Нью-Йорк, гр. 1899 г.
Этот инструмент имеет горизонтальный круг 5 3/4 дюйма и Игла 4 дюйма.Имеет частичный вертикальный круг. Внутри инструмента находится поцарапал «Вуд 4-19-07, Венцель, Сиэтл, 06.05.1908». Этот инструмент в комплекте с кожаным футляром из красного дерева и штативом на выдвижных ножках. Здесь это 360-градусный обзор Gurley Solar Transit. |
TR 10, Mountain Solar Transit , Young & Sons, производитель, Филадельфия, Пенсильвания, серийный номер 8375, гр. 1909 г.
| Это переходник №10 по каталогу. Он изготовлен из алюминия и латуни. конструкция и оснащена телескопической солнечной насадкой Smith. Оно имеет Горизонтальный круг диаметром 4 дюйма, вертикальный круг диаметром 4 дюйма, игла 3,3 дюйма и 10-дюймовый основной телескоп. Размер телескопа на солнечной установке Смита составляет 7 дюймов. длинный, и на нем написано «Пэт, 16 сентября 1902 года». Есть противовес на стандарт напротив стороны с солнечным блоком. Выравнивающая база из Патент 1908 г.В комплекте футляр и штатив. Этот инструмент изображен в середине страницы 16 иллюстрированного справочника цен на 1980 год. Вот это 360 градусов вид на гору Янг и сыновья. |
TR 11, Транзит для мокрой добычи , C.L. Бергер и сыновья, производитель, Бостон, Массачусетс, серийный № 7814, каталожный № 4C, ок. 1915 г.
| Этот инструмент имеет 4 «горизонтальный круг, 4» заменяемый вертикальный круг, магнитная стрелка 2 «, основная 7» телескоп и дополнительный телескоп 4 дюйма.Поставляется с Бергером Улучшенная призма и цветное стекло, прикрепленное к окуляру. Этот инструмент был заказано на фабрике Бергера 20 января 1909 г. компанией Salt Lake Blue Print. Co., Солт-Лейк-Сити, штат Юта. Это Berger 4C Mining Transit. |
TR 16, Mountain & Mining Solar Transit , A. Lietz Co., Сан-Франциско, гр. 1900 г.
Это Lietz No.12 алюминиевый транзит. Вершина телескоп приспособлен для солнечной приставки типа Зегмюллера, которая сейчас отсутствует. Он имеет 4-дюймовый горизонтальный круг, 4-дюймовый вертикальный круг и 2 1/2 дюйма. стрелка компаса. Это серийный номер 1221. |
TR 17, Solar Transit , C.L. Бергер и сыновья, Бостон, SN 15267A, c. 1925.
| Транзит выполнен из латуни с черным покрытием.Это 13 3/4 дюйма высотой без солнечной насадки. Солнечная установка принадлежит Бергеру. версия блока Зегмюллера и содержится в отдельном футляре. В транзит имеет 12-дюймовый телескоп, а горизонтальный круг равен 6 1/4 дюйма в диаметре. Транзит — каталожный номер Berger 1-S. Вот это 360 градусов вид на солнечный транзит Бергера. |
TR-19, Surveyor’s Transit, Ричард Паттен и сын , Мэриленд, гр.1850.
| Это уникальный дизайн сюрвейерского транзита и описано в статье Роберта Миллера в Rittenhouse , Vol. 7, выпуск 28, Август 1993 г., озаглавленный «Транзиты первого геодезиста, 1852-1862 гг.». Этот стиль имеет стандарты, прикрепленные к нижней горизонтальной пластине вместо верхний. Он был предназначен для восстановления границ суши, а не для инженерных расчетов. целей. Транзит имеет телескоп 8 1/2 дюймов в длину и 4 1/2 дюйма в длину. стрелка компаса и горизонтальный круг 6 дюймов по диаметру, считывание по нониусу до одной угловой минуты.Есть один спиртовой уровень, расположенный чуть ниже горизонтальная пластина, еще одна на одном из стандартов, а третья прикреплена под телескопом. Вертикального круга нет. |
Транзит не имеет выравнивающей базы, но вместо этого находится на шпиндель прикреплен к штативу. Шпиндель имеет собственный механизм выравнивания с 4 винты. Инструмент снимается со штатива так же, как и компас. Внутри ящика — этикетка Джона Роуча, изготовителя из Сан-Франциско геодезические инструменты.
Ричард Паттен заключил партнерство со своим сыном Георгием в 1830-х гг. Они переместили свой бизнес в Балтимор. где этот инструмент был изготовлен около 1850 года. Джордж умер в 1857 году, после чего Ричард продолжил бизнес в одиночку. Вот 360 градусный вид на транзит Паттена.
TR 20, Простой теодолит колыбельного типа , J.M. Hyde, Бристоль, Англия, ок. 1845.
Это классический английский простой теодолит, используемый в Америке. для угловых измерений до середины 19 века.Тогда это было заменено транзитом геодезиста, хотя популярный текст «Геодезия Дэвиса» продолжал включать теодолит до издания 1883 года. Этот инструмент имеет 12-дюймовый телескоп установлен на звездообразных опорах с установленным под ним уровнем 4 1/2 дюйма. Там также внешний 5 1/2 дюйма горизонтальный круг, считывающий нониусом до одного угловая минута, вертикальный полукруг диаметром 6 дюймов с точностью до одной минуты, и стрелка компаса 2 1/4 дюйма. Изображение телескопа перевернуто, что типично для Период. |
TR 21, Прецизионный теодолит границы , A. Lietz Co., Сан-Франциско, серийный номер 8990, гр. 1922 г.
Это Большой геодезический инструмент — модель Литца № 5 США. Он использовался на Обследование туннеля Доултона, по которому вода в Монтесито. Туннель был завершен в 1928 году. Диаметр круга 7 дюймов по горизонтали и 5 дюймов по вертикали.Оба круга имеют по два нониуса. Они читаются до 10 секунд и 30 секунд arc, соответственно, с помощью четырех отдельных встроенных микроскопов. Телескоп 12 дюймов в длину с инвертированным изображением. Шагающий уровень устанавливается поперек стандарты для окончательного выравнивания, дополнительные окуляры и дополнительные Прицельная сетка находится внутри корпуса телескопа. Горит масляная лампа перекрестие зрительной трубы при работе в условиях низкой освещенности. Лампа устанавливается в верхней части левого эталона и светит сквозь пустоту ось в телескоп.Кажется, что присутствует большинство аксессуаров кейса, в том числе оригинальный ручной фонарик для подсветки весов. В комплекте с оригинальный штатив. Из-за большого размера инструмент упакован по две деревянные ящики. |
TR 22, Solar Transit , Buff & Buff Mfg. Co. Бостон, Массачусетс, серийный номер 14240, c. 1920.
| Это бывший U.Использовался инструмент S. General Land Office с 1920 по 1964 гг. Он описывается как модель солнечного транзита USGLO, модель 1914 г. и был приобретен новым USGLO в 1920 г. Телескопическая солнечная насадка. является модификацией конструкции Смита. Транзит имеет 2-дюймовую магнитную стрелку, горизонтальный круг размером 4 1/2 дюйма с точностью до одной угловой минуты, 4-дюймовый вертикальный по кругу с точностью до одной угловой минуты, 9-дюймовый основной телескоп с уровнем внизу и 6-дюймовый боковой солнечный телескоп.Мелкие инструменты и различные уровни включены для регулировки аппарата. Он укомплектован штативом. покрашенный в красный цвет и футляр из красного дерева. |
TR 28, 30 «Транзит геодезиста , Джон Роуч, производитель, Сан-Франциско, Калифорния, ок. 1885.
Это хороший пример транзита меньшего размера по это известный производитель из Калифорнии.Имеет горизонтальный круг до 30 секунды, полторы вертикальной дуги до 1 минуты и компас 3 5/8 дюйма иголка. Транзит имеет высоту 10 1/4 дюйма и телескоп 7 3/4 дюйма. длинный. |
| Патент США: 8,867X | |||||||||||||||
| Теодолит Измерение расстояний с теодолитом | |||||||||||||||
|
Google Patents Сообщить об ошибках или упущениях в данных | ||||||||||||||
| |||||||||||||||
Теодолитный прибор — узнаем с какой стороны подойти к прибору
Что такое теодолит?
Теодолит используется в строительстве, топографии, геодезии и во многих других областях, где точность очень важна.Как и название устройства, и его применимость до сих пор нам совершенно неясно, если еще не приходилось его использовать. Еще большей загадкой является устройство устройства. Эти устройства делятся на две категории: оптические и электронные.
В оптическом приборе на линзах есть счетные точки, позволяющие рассчитывать координаты. Электронная версия имеет дисплей и функцию сохранения координатных точек. Чтобы понять, как устроено устройство, давайте посмотрим на структуру теодолита.
Теодолит — П-образный инструмент на подставке с телескопом. Основными частями теодолита, с которыми проводятся работы, являются: горизонтальный круг, телескоп, вертикальный круг, цилиндрический уровень и 3 подъемные опоры.
Основные элементы теодолита и их функции
Теперь рассмотрим эти части подробнее. Горизонтальный круг состоит из двух компонентов: отгиба и алиады (это вся вращающаяся часть устройства). Отгиб теодолита выполняет важную функцию.Он отмечает деление, а на алиаде — счетные устройства. Прилагаемая схема теодолита поможет наглядно представить все эти детали и их работу.
Лимб и алиад можно использовать отдельно друг от друга. Если необходимо измерить несколько углов одинаковой высоты, конечность фиксируется в желаемом положении, а алиаду можно поворачивать в зависимости от необходимости. Вращение осей алиады и лимба настолько важно в устройстве, что их называют главными осями теодолита.
Если смотреть на алиаду и лимб вместе с телескопом, они называются главными узлами теодолита. Чтобы измерить угол, необходимо разместить центр горизонтального круга над измеренным углом. В этом поможет устройство оптического центрирования.
Чтобы телескоп теодолита не смещался в сторону, все подвижные части в нем фиксируются с помощью зажимных и направляющих винтов.
Какую роль играет вертикальный круг теодолита? У него также есть конечность и алиада.С его помощью измеряется проекция вертикальных поверхностей. Углы над горизонтом называются положительными, а углы ниже горизонта — отрицательными.
Как правильно пользоваться теодолитом?
Как понять, правильно ли зафиксирована правильная точка измерения угла? У каждого теодолита есть уровни. Важно точно установить их при установке. Регулировка шурупов поможет достичь желаемого уровня. Оптическое центрирование или центрир фиксирует точность центра конечности.
Зная, из чего состоит теодолит, можно приступать к практике. Как я могу использовать это устройство? Чтобы начать с , поместите его на штатив и выберите две точки привязки. Они управляются телескопом из теодолита.
Наводим зрительную трубку на точку «А», фиксируем прибор и измеряем его вертикальной резьбой. Считается горизонтальный круг, и данные записываются в журнал. Фиксация снимается, и отслеживается вторая точка, назовем ее «Б», поворачивая устройство по часовой стрелке.
Следующий шаг — провести трубу через зенит. Мы меняем положение круга и наводим телескоп на точку. При небольших расхождениях в измерениях среднее число верное. Значение лимба при измерении должно быть нулевым или близким к нулю. Алиада вращается, пока штрихи нулевых значений на микроскопе и лимбе не совпадут. Все замеры производятся по кругу.
ЗАДНЯЯ ЧАСТЬ
Данное изобретение относится к оптическим системам для считывания градуированных кругов.Эти системы могут использоваться для считывания градуированных кругов различных «геометрических инструментов», но их основная область коммерческого использования — геодезические инструменты, такие как точные транзиты и теодолиты.
Основным принципом, лежащим в основе этих систем, является получение двух сопоставленных изображений двух частей градуированного круга, разнесенных на 180 °, и измерение с помощью оптического микрометра смещения одного из этих изображений, необходимого для регистрации появляющихся градуировок. на двух изображениях.Путем корректировки первичного показания (взятого непосредственно с одного изображения) показанием микрометра можно получить точное считывание углового положения градуированного круга.
Преимущества этих систем заключаются в том, что регистрацию можно определить визуально с большой точностью; чтение диаметрально противоположных точек усредняет любую ошибку, возникающую из-за незначительного эксцентриситета градуированного круга; и показания двух кругов могут быть сняты с помощью одного оптического микрометра с помощью одного считывающего телескопа.Этот телескоп можно расположить так, чтобы его окуляр был рядом с окуляром основного телескопа.
В устройствах предшествующего уровня техники ограничения, налагаемые размером и формой геодезического инструмента, были критическими, и теоретически достижимая точность не была достигнута. Кроме того, стоимость этих инструментов была чрезмерной, потому что они были сконструированы таким образом, что было невозможно использовать экономию, присущую массовому производству деталей.
Настоящее изобретение предлагает преимущества в нескольких важных отношениях, а именно: 1.Оптический микрометр состоит из двух наборов перевернутых клиновых призм. Первый набор отклоняет лучи изображения. Второй набор восстанавливает исходное направление. Один из двух наборов неподвижен, а другой подвижен в направлении оси оптической системы, где он проходит вертикально в той части рамы, которая поддерживает цапфу телескопа.
Это обеспечивает длинный путь регулировки и точное направление движущихся призм с последующей точностью определения положения призм.Расположение призм таким образом, что выходящие из микрометра лучи возвращаются в свое первоначальное направление, делает микрометр безразличным к настройкам фокусировки считывающего телескопа.
2. Обеспеченная таким образом точность сохраняется за счет считывания (в считывающий телескоп, через который наблюдаются изображения градуированного круга) фактического положения подвижных призм. В устройствах предшествующего уровня техники показания микрометра были сняты с некоторой механически связанной части, которая перемещает оптические элементы микрометра, и, следовательно, не всегда точно указывает их истинное положение.
3. Оптическая система для считывания двух градуированных кругов состоит из считывающего телескопа и трех унитарных узлов, каждый из которых постоянно установлен на поддерживающем элементе, который снимается с геодезического инструмента. Таким образом, каждый узел может подвергаться независимой проверке в соответствующем оптическом приспособлении, так что все настройки могут выполняться вне геодезического инструмента. .Подборки могут даже быть взаимозаменяемыми. При современных производственных допусках полная взаимозаменяемость узлов может быть обеспечена путем допустимой регулировки компонентов узла.
4. Оптический микрометр целиком состоит 25 в одном из трех узлов и, следовательно, может проверяться на работоспособность как единое целое и когда он снят с прибора и, следовательно, полностью доступен.
, что указывает на уже достигнутую точность, изобретение было успешно воплощено в теодолите, градуированные круги которого имеют диаметр четыре дюйма. Их можно читать без интерполяции до одной секунды.
Изобретение, как оно воплощено, теперь будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: фиг.1 — вертикальный осевой разрез теодолита с направленным в зенит телескопом.
Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе сборочного узла оптического микрометра, снятого с прибора.
Свинья. 3 — вид в перспективе сборочного узла, содержащего блок считывания горизонтального круга.
Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе узла, который включает в себя блок считывания по вертикальному кругу и механизм точного нивелирования для этого блока.
Свинья.5 — фрагментарный фрагмент механизма каретки, поддерживающего призматическую призму, составляющую часть оптического микрометра.
Свинья. 6 — перспективная диаграмма оптической системы для считывания обоих градуированных кругов.
На рис. 7 представлена упрощенная схема базовой оптической системы считывания кругов без тех призм, которые имеют простые отражающие функции (кроме переключающей призмы).
На рис. 8 показано изображение, которое появляется в телескоп для считывания при считывании 0 °, 0 ‘, 55 «.
Рис. 9 представляет собой аналогичный вид для отсчета 1 °, 31 ‘, 12,8 дюйма.
Поскольку различные призмы, хотя и важны для практического воплощения этой концепции, имеют тенденцию затемнять основную оптическую систему, используемую для считывания градуированного круга, сначала сделаем ссылку на упрощенную диаграмму, рис. 7. На этом рисунке элементы будут быть идентифицированы легендами, дополненными ссылочными позициями, используемыми в дальнейшем в подробном описании, так что основные элементы могут быть легко идентифицированы на других фигурах.
На рис. 7 стрелка V представляет собой градуировку на вертикальном круге, а стрелка H — градуировку на. горизонтальный круг. Каждая эффективно разнесена на расстояние f от соответствующей одной из двух идентичных линз 64 и 75 для чтения. Фокусное расстояние каждой линзы 64, 75 равно I. Имеются соответствующие связанные линзы 66 и 76, которые также идентичны друг другу. Считывающий блок 64, 66 показан оптически связанным с микрометром и считывающим телескопом. Считывающий блок 75, 76 может быть заменен оптически таким же образом путем удаления переключающей призмы 67, которая подвижно установлена, чтобы позволить ему быть альтернативно эффективным и неактивным: разделение линз 75 и 76 меньше, чем разделение линз 64 и 66, и может быть так, потому что каждый из 64 и 75 создает изображение, фактически находящееся на бесконечности, так что линза 66 или 76, в зависимости от положения переключающей призмы, улавливает изображение и фокусирует его в фокальной плоскости FF. .
Фактически каждая система линз для чтения проецирует два соседних изображения диаметрально противоположных частей ее градуированного круга, причем между каждым кругом и соответствующей системой линз для чтения имеются системы разделительных призм (не показаны на фиг. 7). Блок оптического микрометра смещает эти два изображения в противоположных направлениях поперек градуировки изображения и может регулироваться для изменения смещения. Он включает средства измерения смещения, необходимого для обеспечения регистрации градаций изображения.
Оптический микрометр содержит, в указанном порядке, пару неподвижных клиновых призм 85, 86, расположенных бок о бок, основание к вершине, по одной влияющей на каждое изображение, пара действует, чтобы отклонить два набора лучей изображения, аналогичные, но пара перевернутых подвижных клиновых призм 87, 88, восстанавливающих исходное направление, совпадающих призм 91, 92 в фокальной плоскости FF и полевой линзы 93.
Подвижные призмы клина направляются вдоль оптической оси, и их эффективный диапазон регулировки — это такой диапазон, который произведет относительное смещение просматриваемых градуированных изображений, равное одному интервалу градуировки.»Следовательно, пропорциональные части интервала градуировки могут быть определены путем считывания положения призм на градуированной шкале, длина которой равна эффективному диапазону регулировки. Показание снимается, когда призмы были настроены так, чтобы обеспечить регистрацию градуировок в двух изображения.
Этот оптический микрометр является важной особенностью изобретения отдельно и в сочетании со считывающим телескопом.
Функция призм совпадения состоит в том, чтобы отклонять изображения так, чтобы концы градуировок на двух изображениях пересекались на прямой линии, создавая таким образом оптическую границу.Призмы совпадения также служат для обеспечения правильного соотношения траекторий лучей в выходном зрачке. Два изображения перемещаются соответственно в противоположных направлениях при настройке микрометра, и их движения параллельны линии, на которой они встречаются. Регулировка показаний верна, если градации одной серии совпадают или совпадают с градуировками другой.
Телескоп для чтения представляет собой обычное устройство, состоящее из объектива 97 и окуляра 98, как показано. Желательно, чтобы он был расположен параллельно основному зрительному каналу инструмента, чтобы их окуляры были смежными.Пара отражающих призм под углом 90 ° (не показана на рис. 7) вставлена на оптическом пути между считывающим телескопом и полевой линзой, чтобы обеспечить возможность наклона телескопа.
Каретка, которая направляет подвижную пару клиньев, также имеет простирающуюся в продольном направлении прозрачную градуированную шкалу 89, положение которой считывается с указателем через зрительную трубу и полевую линзу. Для этого с полевой линзой связана смещенная призма, чтобы воздействовать только на часть поля. Это, с помощью считывающей линзы и двух отражающих призм, приводит к тому, что изображение градуированной шкалы появляется на одной стороне поля зрения в считывающем телескопе, где оно может считываться с фиксированным индексом.Эти детали не показаны на рис. 7.
Для согласования требований к размерам такой оптической системы с формой и размерами теодолита небольшого размера и легкого веса, а также для получения показаний с двух разных градуированных кругов, соответствующих по направлению и всегда считываемых из одной точки. таким же образом требует использования отражающих призм, форма и расположение которых более значительны, чем можно было бы предположить из-за случайного упущения на рис. 74.
Общая структура теодолита достаточно подробно показана на рис.1, здесь нет заявлений о новизне теодолита как такового. Заявления о направлении, сделанные при описании инструмента, следует интерпретировать как относящиеся к Рис. 1.
На фиг. 1 обычное основание 10 поддерживает обычную трехвинтовую выравнивающую головку II. Обозначается «оптический отвес известной формы», содержащий телескоп 12 и отражающую призму 13. Нивелирующая головка несет несущий элемент 14, на котором сформированы соосные вертикальные подшипники для горизонтального круга и рамы инструмента или «алидады».»Эта общая ось является вертикальной осью инструмента.
Горизонтальный градуированный круг 15 опирается на ступицу 16, которая включает конический подшипник 17, образованный снаружи на элементе 14. Верхняя поверхность периферийной кольцевой втулки 18 имеет круговую серию радиальных градуировок, которые в фактическом варианте осуществления находятся с 20-минутными интервалами. , образуя так называемый горизонтальный отгиб. Втулка 16 несет ряд круглых зубцов 19 рейки для описываемой цели.
Элемент 14 образован внутренним коническим подшипником 21, коаксиальным с коническим подшипником 17, и в подшипнике 21 вращается опорный шпиндель 22, на котором установлена рама 23 инструмента.Шпиндель 22 имеет пластинчатую головку 24, которая соединена с опорной пластиной рамы 23 выступающими выступами 25. Промежуток, обеспечиваемый выступами 25, принимает, а головка 24 поддерживает оптические компоненты сборочного узла, который содержит единица отсчета для горизонтального круга.
76 Рама 23 имеет подшипники 26 для опорных цапф 27 основного телескопа 28. Эти подшипники определяют горизонтальную ось инструмента. Обе цапфы полые, левую можно использовать для пропускания света для освещения перекрестия (не показано), а правую можно использовать для просмотра изображения в микрометрическом масштабе и изображений градуированных кругов при считывании. телескоп, труба 29 которого примыкает к основному телескопу и перемещается вместе с ним.
Вертикальный градуированный круг 31 поддерживается ступицей 32, прикрепленной к концу левой цапфы 27. На внешней плоской поверхности периферийного кольцевого выступа 33 имеется круговая серия радиальных градуировок с 20-минутными интервалами, образующих то, что называется вертикальный отгиб. Интервалы в двух конечностях должны быть одинаковыми. Горизонтальный край градуируется по часовой стрелке в одну серию на 360 градусов. Вертикальный край градуируется точно так же с нулем, когда зрительная труба направлена в зенит, измеренный угол увеличивается по мере того, как прямой телескоп опускается из зенитного положения.
Как ясно показано на фиг. 1, две цапфовые опоры 26 установлены на соответствующих полых стандартах. Правый эталон закрывает камеру 34, доступную после снятия крышки 35. Пластина 36, съемно прикрепленная к раме 23, несет узел оптического микрометра, который полностью размещен в камере 34.
Левый стандарт заключает в себе камеру 37, доступную после снятия крышки 38. В камере 31 и над вертикальным кругом 31 находится опорная плита 39, съемно прикрепленная к раме 23 винтами.На этой пластине жестко закреплена система линз для чтения для вертикального круга.
Пластина 39 образована подшипником большого диаметра, короткой длины и соосна горизонтальной оси. Он принимает цапфу 41, сформированную на ярме 42, так что ярмо может наклоняться. Журнал удерживается крышкой из тонкого листового металла, не видимой на чертежах. На ярме 42 расположены призмы считывающего устройства для вертикального круга. В верхней части траверсы 42 находится чувствительный уровень 43, который используется для нивелирования и, таким образом, точного обнуления считывающих призм после того, как инструмент в целом выровнен с помощью выравнивающей головки.
Эта окончательная точная регулировка осуществляется с помощью касательного винта 44 обычной формы (см. Рис. 4), который входит в зацепление с подвесным рычагом 45 на траверсе 42.
Призматический блок 46, повернутый в крышке 38, используется для считывания уровня 43. Его можно повернуть, чтобы уровень считывался спереди или сзади прибора.
Крепится к раме 23 и вмещает горизонтальный круг и его ступицу в виде подвесной, обычно конической втулки 47. На ее нижнем конце имеется фланец 48, концентричный с вертикальной осью и окруженный зажимной лентой 49.Эта лента может приводиться в действие с помощью касательного винта, обеспечивающего знакомые средства для медленного поворота инструмента вокруг вертикальной оси. Этот механизм является обычным в технике, и детали касательного винта и зажима не показаны.
Для поворота горизонтального круга, для которого не требуются ни медленная регулировка, ни зажим, во втулке 51 установлен зубчатый механизм.
Вал 52 несет шестерню 53, обычно отсоединенную от зубьев 19 рейки, но подталкиваемую к зацеплению спиральной пружиной 54 сжатия, которая взаимодействует между втулкой и пальцем 55.Шарнирный фиксирующий колпачок 56 в закрытом состоянии удерживает колесо 55 в его нормальном внутреннем положении с расцепленной шестерней.
Для замедленного перемещения и фиксации телескопа на горизонтальной оси зажимной рычаг IT поворачивается на правой цапфе 27. Его можно зажать на цапфе *, повернув зажимной винт 58 (который проходит через прорезь в раме. 23). Обычный тангенциальный винт (не показан) воздействует на рычаг 57 позицией 59.
Теперь будет описана компоновка оптики для считывания круга со ссылками на рисунки 6 и 1.На рис. 6 схематично показаны два градуированных круга. Вид в перспективе под наклоном вправо и вниз относительно рис. 1. Все поддерживающие и маскирующие части опущены.
На рис. 6 световые пути обозначены пунктирными линиями со стрелками через интервалы. Линии L, L ‘указывают общие пути света для освещения противоположных частей горизонтального круга, а I, I’ пути света для освещения противоположных частей вертикального круга. Линии D, D ‘и A, A’ отслеживают световые пути от противоположных точек на вертикальных и горизонтальных кругах соответственно.За переключающей призмой пути D и A продолжаются попеременно как путь C, и аналогично пути D ‘и A’ продолжаются попеременно как путь C ‘. Линия M представляет собой путь света от микрометрической шкалы.
Блок считывания для вертикального круга состоит из двух одинаковых считывающих призм 61, 82, отражающей призмы 63, линзы 64, призмы Дове 65, линзы 86 и переключающей призмы 67. Это показано на фиг. 3 и 4 в его активном положении, в котором он связывает только что идентифицированную систему с микрометром.Он обозначен пунктирными линиями в том же положении на рис. 6. Он может быть переведен в неактивное положение. Освещение обеспечивается дневным светом от шарнирно-поворотного отражателя 68 (или от подходящего искусственного источника, расположенного аналогично).
Этот свет проходит мимо призмы 83 и следует по пути I, I ‘.
Две отражающие призмы 61, 62 и призма 61 пропускают лучи из двух диаметрально противоположных частей градуированного круга в разные части поля линзы 64.Части меняются местами с помощью призмы 65 Дове, причем эта перестановка осуществляется для того, чтобы оба градуированных круга читались в одном и том же смысле.
Блок считывания для горизонтального круга включает аналогичные считывающие призмы II и 72 со вспомогательными отражающими призмами 73 и 74, прикрепленными к их внешним концам (см. Рис. 3), и линзы 15 и 76. Чтобы сделать эту систему эффективной, переключите призму 67 должен быть смещен из оптических путей A, A ‘. Оптические характеристики такие же, как у системы, используемой с вертикальным кругом, но необходимы вспомогательные призмы 73, 74, потому что призмы 71, 72 смещены, чтобы очистить отверстие через шпиндель 22, через которое проходит свет для освещения круга. , а также из-за определенных требований, касающихся взаимного расположения проецируемых изображений.
Для освещения горизонтального круга свет от любого подходящего источника, естественного или искусственного, следует по пути L, L ‘через отражающую призму 77, вертикально через полый шпиндель 22 и линзу 78 к призме 19 (см. Также рис. 3), откуда он отражается осветительными призмами 81 и 82 в продольном направлении через считывающие призмы 71 и 72, которые направляют его через призмы 73, 74 к градуированному кругу в выступе 18.
В зависимости от положения переключающей призмы 57 лучи из того или иного круга следуют по путям C, C ‘через отражающие призмы 80, 83 и 84, а затем через соответствующие неподвижные клиновые призмы 85, 88 и соответствующие подвижные клиновые призмы 87, 88 .Эти последние призмы перемещаются в направлении вертикальных участков путей C, C ‘и имеют градуированную прозрачную шкалу 89.
Призмы совпадения 91, 92 находятся в фокальной плоскости системы.
Назначение полевой линзы, обозначенной цифрой 93 на упрощенной схеме на фиг. 7, состоит в формировании изображения на линзе 97 объектива считывающего телескопа. Фактически таких изображений три, два из которых формируются поочередно, в зависимости от положения призмы 67 переключателя.Когда эта переключающая призма находится в активном положении, полевая линза создает изображение линзы 66 на части линзы 97. Когда переключающая призма неактивна, изображение линзы 76 формируется на той же части линзы 97. Независимо от положения переключающей призмы 67 изображение линзы 103 системы считывания микрометрической шкалы формируется на другой части линзы 97.
Для удовлетворения требований относительно относительного положения линзы 103 и двух линз 66 и 76 в конкретном проиллюстрированном инструменте, было желательно сконструировать полевую линзу из двух частей, и эти две части показаны на фиг.1, 2 и 6 (на которых они видны только) ссылочными буквами 93a и 93b. Деталь 93a связана с системой, которая в зависимости от положения призмы 67 переключателя считывает либо вертикальный, либо горизонтальный край. Деталь 93b связана с системой, которая считывает шкалу микрометра 89.
Изображение линзы 103 формируется одновременно с изображениями линз 66 и 76. Система устроена так, что считывающий телескоп 29. дает два смежных изображения, как показано на фиг.8. Изображение в верхнем прямоугольнике на фиг. 8 может быть изображением любой градуировки конечностей, в зависимости от положения переключающей призмы 67. Изображение в нижнем прямоугольнике на фиг. 8 представляет собой изображение микрометрической шкалы 89.
Снова обращаясь к фиг. 1, 2 и 6, часть 93а полевой линзы установлена ниже и приклеена к отражающей призме 94 на путях CC ‘. Деталь 93b полевой линзы устанавливается под смещенной призмой 95 и приклеивается к ней.
Призма 94 с призмой 96 позволяет наклонять телескоп, объектив которого находится на 97, а окуляр на 98.
Отражающая призма 101 собирает часть неиспользованного света, проходящего через призмы клина, и направляет его через градуированную часть прозрачной шкалы 89, после чего он отражается призмой 102 через линзу 103 и отражающую призму 104 в часть полевой линзы 93b, а затем через 95, 94 , 96, 97 и 98. Это средство, используемое для формирования изображения делений шкалы 89 в телескопе для чтения.
Оптический микрометр, размещенный в камере 34 и установленный как единое целое на пластине 36, лучше всего показан на фиг.1, 2 и 5. Пластина 36 прикреплена к вертикальной поверхности одного из выступов 25 на пластине 24 и к частям алидады 23.
Призма 83 установлена в кронштейне 105, прикрепленном к пластине на ее нижнем конце. Призма 84 зажимается в соседнем ярме 106, а клинья 85 и 86 приклеиваются к поверхности призмы 84. Призма 104 удерживается в зажиме 107, также прикрепленном к нижнему концу пластины и снабженном опорой. 108 для объектива 103.
Каретка 109 перемещается по вертикали II, 112 и несет прозрачную градуированную шкалу 89.
Пластина 113, поддерживаемая выступами 114, выступающими из пластины 36, несет призмы 101 и 102 (см. Фиг. 1 и 5), между которыми перемещается шкала 89.
Указатель, по которому считывается шкала 89 микрометра, может располагаться по-разному. Он может удовлетворительно переноситься ближайшей стороной призмы 102, но из-за необходимого конечного расстояния между шкалой и этой гранью призмы 102 изображение индекса и шкалы не может быть точно в фокусе. Лучшее расположение — на той стороне призмы 95, к которой прикреплен участок 93b полевой линзы.Для использования этого местоположения необходимо, чтобы призма 95 была сконструирована таким образом, чтобы оптические расстояния от любой выбранной грани призмы 94 до указателя и до фокальной плоскости призм 91, 92 были равны.
Предполагая, что конечности градуируются с 20-минутными интервалами, градуировка по шкале 89 охватывает диапазон в десять минут; я. е. Есть десять интервалов по одной минуте каждый, каждый из которых разделен на секунды.
Каретка 109 несет на своем верхнем конце клиновые призмы 87, 88, которые удерживаются зажимами, как лучше всего показано на фиг.2.
Совпадающие призмы 91, 92 зажаты в ярме 115 трубчатым зажимным винтом 116. Маска 117 покрывает призмы. Индекс, по которому считываются градуировки конечностей, находится в фокальной плоскости непосредственно под этой маской (см. Рис. 2).
Таким образом, если использовать второе место, предложенное выше для микрометрического указателя, оба указателя будут аналогично связаны с оптической системой считывающего телескопа в трубке 29. Призмы 94 и 95 соответственно удерживаются креплениями 118 и 119.
К каждой призме приклеивается соответствующий участок 93a, 93b полевой линзы.
Каретка 109 имеет зубья 121 рейки вдоль одного края. Шестерня 122 входит в зацепление с этими зубьями и входит в обойму 123, поворачиваемую на винте 124. Пластинчатая пружина 125 подталкивает шестерню к зацеплению, так что все обратные зазоры компенсируются. Ручка 126 с накаткой на внешней стороне пластины 35 используется для поворота шестерни и. таким образом отрегулируйте микрометр, сдвинув каретку 109.
Расположение частей, установленных как единое целое на плите 24, лучше всего показано на рис.3 и, в некоторой степени, на фиг. 4. «Вместе с основанием образуются три выступа 25, с которыми алидада 23 соединена винтами. Один такой винт показан позицией 127 на рис. 1.
В пространстве, предоставляемом выступами, находится трубчатый корпус 128 с боковыми выступами 129. На достаточном расстоянии от них для размещения призм 71, 72 расположены выступы 131, 132, последние имеют отверстие 13,3 для прохождения света от призмы 80. к призме 83. Зажимы 134 удерживают призмы.
ST Удлинительные призмы 73 и 14 перекрывают разнесенные опорные выступы, сформированные на периферии пластины 24, как ясно показано на рис.3.
Корпус 135 содержит призму. 79 и линза 78.
Линзы 75 и 76 закреплены на креплениях, ввинчиваемых в трубчатый корпус 128 (см. Фиг. 1).
Призма 80 удерживается зажимом 136, соединенным винтами с вершинами стоек, которые составляют одно целое с пластиной 24 (фиг. 3 и 4).
Направляющие 137 (см. Фиг. 3 и 4) выполнены как единое целое с трубчатым корпусом 128 и принимают горизонтально перемещающуюся каретку 138, в которой установлены переключающие призмы S6.Шток с ручкой 139 (рис. 4) служит * наклоном для смещения призмы переключателя.
Система считывания с вертикальным кругом довольно четко показана на рис. 4. Части, скрытые на рис. 4, можно найти на рис. 1. Пластина 39 прикреплена к алидаде с помощью периферийного ряда винтов, показанных на фиг. 4, и имеет отверстия 141, через которые просматриваются градуировки на вертикальном отгибе.
Крепление 142 зажимает призму 63 на ее верхнем конце и вмещает непосредственно под призмой линзу 64 ‘, см. Рис.1). На нижнем торце находится линза 16 (см. Рис. 1). Эти линзы имеют резьбовые фокусирующие крепления, форма которых показана с линзами 75 и 76 на фиг. 1, но эта деталь является стандартной и, следовательно, не проиллюстрирована. Призма Dove 65 установлена между линзами 64 и 66 и удерживается пружинным зажимом 143.
Крепление 142 жестко прикреплено к пластине 39 с помощью выступов 144 и не участвует в наклонном движении ярма 42. Ярмо 42 охватывает считывающие призмы 61, 62 и может наклоняться концентрически с горизонтальной осью цапф телескопа на цапфе. 41, через очень малый угол, достаточный для обнуления системы считывания вертикального угла точно после того, как инструмент в целом был выровнен путем регулировки выравнивающей головки II.Таким образом, точность чувствительного уровня 143 используется для обеспечения точной установки нуля прибора при считывании вертикальных углов. Выполненная таким образом регулировка настолько незначительна, что оптическая система считывания конечности не нарушается. Деталь 145 представляет собой устройство совпадения с двойной призмой для считывания пузырьков уровня, новизна которого не заявлена.
Теперь можно описать метод считывания горизонтальных и вертикальных конечностей. Поскольку метод одинаков для каждой конечности, необходимо пояснить только одну.Следовательно, предположим, что призма 67 втянута так, что изображения в верхнем прямоугольнике на фиг. 8 и 9 — изображения делений на выступе 18 горизонтального лимба I5.
Если смотреть в телескоп для чтения, медленно поворачивая алидаду по вертикальной оси, будет казаться, что верхняя и нижняя градации движутся горизонтально в противоположных направлениях с равной скоростью. Следовательно, их относительная скорость движения будет вдвое больше их индивидуальной скорости движения мимо стрелки-указателя. Таким образом, если градуировать конечность с 20-минутными интервалами, совпадения будут происходить каждые 10 угловых минут.Предположим, теперь настройка, угол которой нужно считывать.
Лишь в редких случаях угол будет кратным 10 минутам, поэтому предполагается, что деления в двух сериях не регистрируются. Следующая операция — повернуть ручку 126 до тех пор, пока изображения не зарегистрируются. В этой операции изображения также будут двигаться с одинаковой скоростью в противоположных направлениях.
В зависимости от настройки угла это будет происходить двумя способами: (1) Градуировка совпадет, если две из них совпадают с индексом, как на Рис.8, или (2) они совпадут там, где индекс делит интервал пополам, как на рис. 9.
В первом случае считайте изображение верхней шкалы напротив индекса и сложите показание микрометра. Таким образом, Рис. 8 показывает 0 ° (по верхней шкале) +0 ‘sS 55 «(на микрометрическом изображении) или 0 °, 0’, 55».
Во втором случае считайте значение ближайшего деления верхнего изображения слева от индекса, увеличенное на 10 минут на половину интервала до индекса плюс показание микрометра.Таким образом, Рис. 9 показывает 1 ° 20 ‘(по верхней шкале) +10’ (потому что индекс показывает половину интервала 0,20 ‘) плюс 1’, 12,8 дюйма (показание микрометра), что в сумме составляет 1 ° 31. ‘, 12,8 «.
Вышеупомянутые характеристики возникают из-за того, что 20-минутные интервалы градуировки создают совпадения каждые 10 минут, и они будут происходить поочередно на фиксированном индексе или в 10 минутах от него. Микрометр имеет диапазон 10 минут, и его показания должны быть увеличены на 10 минут, если указатель разделяет 20-минутный интервал, но не если указатель находится на градуировке.
Весь инструмент в предпочтительной форме был подробно описан для выяснения возможности и желательности использования op-75.
узлов, а также для объяснения простоты и точности оптического микрометра. Modi-. возможны и некоторые из них будут упомянуты.
В микрометре не обязательно, чтобы второй набор клиновых призм был подвижным.
За исключением механических ограничений, налагаемых другими частями, желательно было бы наоборот.
Использование двух перевернутых клиньев желательно, потому что два изображения корректируются, и при заданном отклонении призм ход каретки может быть уменьшен вдвое. Однако этот эффект может быть достигнут в значительной степени с одной неподвижной и одной подвижной клиновой призмами, одна из которых восстанавливает направление, от которого другая вызывает отклонение.
Функция считывания фактического положения каретки призмы, а не (например) положения регулировочной ручки 126 обеспечивает точность и значительно облегчает снятие показаний через телескоп 29.Некоторые из преимуществ микрометра можно получить с помощью модифицированных механизмов считывания.
Мы заявляем: 1. Угловое измерительное устройство, содержащее в комбинации круговую градуировку, градуированную для получения равномерных интервалов определения угла; оптическую систему для получения двух наложенных друг на друга изображений диаметрально противоположных частей указанной конечности, при этом конечность и указанная оптическая система могут относительно вращаться вокруг оси конечности; средство формирования индекса, по которому одно из указанных изображений может быть прочитано с точки зрения полных интервалов; по меньшей мере, одну призму, вставленную на пути света, которая образует одно из упомянутых изображений; каретку, поддерживающую и направляющую указанную призму в направлении пути формирующего изображение света, при этом смещение призмы по указанному пути вызывает относительное движение указанных лучей, достаточное для совмещения градаций изображения; градуированная шкала и соответствующий указатель, один из которых перемещается вместе с указанной призмой, для указания положения призмы в единицах доли указанного интервала; и единое средство просмотра для упомянутых изображений и первого поименованного индекса, а также для упомянутого масштаба и соответствующего индекса.
2. Устройство для измерения угла, содержащее в комбинации круговую градуировку для получения равномерных интервалов определения угла; оптическую систему для получения двух сопоставленных изображений диаметрально противоположных частей указанной конечности, при этом конечность и указанная оптическая система могут относительно вращаться вокруг оси конечностей; означает формирование индекса, по отношению к которому один из. указанные изображения могут быть прочитаны с точки зрения полных интервалов; две призмы, последовательно вставленные на пути света, который формирует одно из упомянутых изображений, первая из упомянутых призм служит для отклонения упомянутого света, а вторая служит для восстановления направления, от которого произошло отклонение; каретку, поддерживающую и направляющую одну из упомянутых призм в направлении траектории формирующего изображение света, смещение призмы по упомянутой траектории, вызывающее относительное движение упомянутых изображений, достаточное для того, чтобы вызвать совмещение градаций изображения; градуированная шкала и соответствующий указатель, один из которых перемещается вместе с призмой, поддерживаемой кареткой, для указания положения призмы в единицах доли указанного интервала; и единое средство просмотра для упомянутых изображений и первого поименованного индекса, а также для упомянутого масштаба и соответствующего индекса.
3. Устройство для измерения угла, содержащее в комбинации круговую градуировку для получения равномерных интервалов определения угла; оптическая система для получения двух сопоставленных изображений диаметрально противоположных частей указанной конечности, при этом конечность и указанная оптическая система расположены относительно друг друга. вращение вокруг оси конечности; средство формирования индекса, по которому одно из указанных изображений может быть прочитано с точки зрения полных интервалов; пару перевернутых призм, расположенных на соответствующих путях света, формирующих упомянутые изображения; каретку для направления упомянутых призм в направлении пути формирующего изображение света, при этом смещение призм вдоль упомянутого пути вызывает относительное движение упомянутых изображений, достаточное для совмещения градаций изображения; градуированная шкала и соответствующий указатель, один из которых перемещается вместе с упомянутыми призмами, для указания положения упомянутых призм с точки зрения доли упомянутых интервалов; и единое средство просмотра для упомянутых изображений и первого поименованного индекса, а также для упомянутой шкалы и соответствующего индекса.
4. Устройство для измерения угла, содержащее в комбинации круговую градуировку для получения равномерных интервалов определения угла; оптическую систему для проецирования двух сопоставленных изображений диаметрально противоположных частей указанной конечности, при этом конечность и указанная оптическая система могут относительно вращаться вокруг оси конечности; средство формирования индекса, по которому одно из указанных изображений может быть прочитано с точки зрения полных интервалов; пара клиновых призм устанавливает основание на вершину на путях проецирования соответствующих изображений и служит для отклонения обоих путей; вторая пара перевернутых призм, служащих для восстановления траекторий в их первоначальном направлении; каретку для направления одной из пар призм в направлении проекции изображения; градуированная шкала и соответствующий индекс для указания положения подвижной пары призм в единицах доли интервала; и фокусирующую оптическую систему для просмотра совмещенных изображений.
5. Комбинация круговой градуированной конечности; систему считывания конечностей, содержащую систему линз с призмами разделения поля, выполненными с возможностью проецирования на фокальной плоскости сопоставленных изображений диаметрально противоположных частей указанной конечности; две пары призм клина, расположенные на оптическом пути между системой линз и фокальной плоскостью, призмы каждой пары устанавливаются основанием на вершину, так что они создают противоположные отклонения лучей, формирующих соответствующие изображения, а другая пара расположена относительно друг друга в обратном порядке к первому, чтобы восстановить направления, из которых первая вызывает отклонение, при этом одна из упомянутых пар является фиксированной, а другая — подвижной в направлении оптической оси, вызывая пропорциональное смещение изображения; средство для индикации настроенного положения подвижной пары в зависимости от интервала градуировки конечности; и телескоп для просмотра сопоставленных изображений.
6. Комбинация круговой градуированной конечности; систему считывания конечностей, содержащую систему линз с разделяющими поле призмами, выполненными с возможностью проецирования на фокальной плоскости сопоставленных изображений диаметрально противоположных частей указанной конечности; две пары призм клина, вставленные на оптическом пути между системой считывания конечностей и фокальной плоскостью, призмы каждой пары устанавливаются основанием на вершину, так что они создают противоположные отклонения лучей, формирующих соответствующие изображения, а вторая пара расположена в обратном порядке относительно первой, чтобы восстановить направления, из которых первая вызывает отклонение, при этом одна из упомянутых пар является фиксированной, а другая — подвижной в направлении оптической оси, вызывая пропорциональное смещение изображения; градуированная шкала и индекс взаимодействия, одна из которых перемещается вместе с подвижной парой клиновых призм, чтобы указывать ее отрегулированное положение в зависимости от интервала градуировки конечности; средство для формирования изображения указанной шкалы и индекса; и единый телескоп для просмотра совмещенных изображений конечности и изображения указанной шкалы и индекса.
7. Комбинация по п.6, в которой имеются две градуированные конечности и две системы считывания конечностей, по одной связанной с каждой конечностью, и в которой предусмотрены сдвигающиеся оптические средства для выборочного связывания систем считывания конечностей с парами призм и телескоп.
8. Увеличивающая оптическая система для получения двух совмещенных изображений с равномерной градуировкой; две пары клиновых призм вставлены в указанную систему, призмы каждой пары установлены на вершине основания так, что они производят противоположные отклонения, и два набора расположены в обратном порядке относительно друг друга, так что вторая пара восстанавливает направление, из которого первая вызывает отклонение, причем призмы расположены в оптической системе таким образом, что каждая призма из пары воздействует на луч лучей, формируя соответствующее изображение; средство для регулировки одного набора призм в направлении оси оптической системы, чтобы вызвать совмещение градуировок двух изображений; и градуированная шкала для непосредственного указания отрегулированного положения подвижной пары призм в зависимости от интервала градуировки.
9. Увеличивающая оптическая система для получения двух совмещенных изображений с равномерной градуировкой; две пары клиновых призм вставлены в указанную систему, призмы каждой пары установлены на вершине основания так, что они производят противоположные отклонения, и два набора расположены в обратном порядке относительно друг друга, так что вторая пара восстанавливает направление, из которого первая вызывает отклонение, при этом призмы вставлены в оптическую систему таким образом, что каждая призма пары воздействует на лучевой карандаш, формируя соответствующее изображение; средство для регулировки одного набора призм в направлении оси оптической системы, чтобы вызвать совмещение градуировок двух изображений; градуированная шкала для непосредственного указания отрегулированного положения подвижной пары призм в зависимости от интервала градуировки; и единый телескоп для просмотра упомянутых изображений и упомянутой градуированной шкалы.
10. Устройство для считывания горизонтальных и вертикальных кругов инженерных инструментов, которые включают алидаду, такой механизм считывания содержит оптическую систему, состоящую из трех оптически связанных подузлов, один из указанных подузлов содержит оптические блоки, которые обычно фиксируются. и служат для проецирования связанных изображений горизонтального круга, все они установлены в структуре алидады, и двух других подсборок, включая части, которые смещены в результате их использования, одна служит для проецирования связанных изображений вертикального круга, а другая .служащий в качестве оптического микрометра для любого набора проецируемых изображений, причем последние названные две сборки индивидуально установлены на независимых основаниях 00, которые с возможностью снятия прикрепляются в определенном отношении к алидаде и могут быть удалены оттуда без разборки самого инструмента.
11. Устройство для считывания горизонтальных и вертикальных кругов инженерных инструментов, которые включают в себя такие круги и алидаду, такой механизм считывания содержит первый подузел, включающий пару призм считывания и линзы проецирования изображения, жестко установленные в алидаде в отношении считывания. к горизонтальному кругу; второй подузел, содержащий опорную пластину, призмы для считывания и линзы для проецирования изображения относительно вертикального круга считывания, при этом призмы считывания регулируются по углу на опорной пластине, а линзы жестко закреплены на опорной пластине; и третий подузел, включающий опорную пластину и установленный на ней оптический микрометр, указанный микрометр включает в себя подвижные элементы, которые регулируются при использовании, опорные пластины, несущие второй и третий подузлы, снимаются с алидады без разборки прибора; и средство для оптического связывания третьего подузла с каждым из других.
12. Геодезический инструмент, содержащий альдаду, установленную с возможностью поворота на вертикальной оси, причем упомянутая алидада имеет полое основание и полые вертикальные элементы рамы; телескоп, установленный на горизонтальной оси на упомянутых элементах рамы; градуированные круги, одна из которых прикреплена к упомянутому телескопу для указания его углового положения, а другая связана с упомянутой вертикальной осью для указания углового положения алидады на нем; и оптическую систему для считывания упомянутых градуированных кругов, содержащую в качестве первого узла оптический микрометрический блок, сконструированный как единый блок на его собственном основании, установленный внутри одного из упомянутых вертикальных элементов рамы и снимаемый с него как блок без демонтажа телескоп или алидаду; второй подузел для считывания вертикального круга, состоящий из оптического считывающего устройства на собственном основании, установленного во втором вертикальном элементе рамы и снимаемого с него как единое целое без демонтажа телескопа или алидады, последний названный узел, включающий регулируемые средства для обнуления оптики; третий узел, содержащий фиксированные оптические компоненты, установленные в основании алидады и образующие блок для считывания горизонтального круга; и селективные средства для оптического связывания 3 второго и третьего сборочные единицы с первого.
13. В геодезическом инструменте — комбинация нивелирной головки; алидаду, установленную на вертикальной оси на указанной головке; градуированный круг на 4 указанной головке для указания углового положения алидады на вертикальной оси; прицельное приспособление, установленное на горизонтальной оси на алидаде; градуированный круг, установленный на прицельном приспособлении для указания его углового положения относительно указанной горизонтальной оси; и систему считывания для упомянутых кругов, содержащую три унитарных подузла, каждый из которых жестко закреплен на упомянутой алидаде во взаимодействии с другим, и каждый съемный независимо от других, первый подузел представляет собой оптический микрометр, содержащий основание, призмы, закрепленные на указанное основание и определяющее оптическую ось, каретка, направляемая на указанном основании в направлении оптической оси, призмы, переносимые кареткой вдоль указанной оси, и средство для указания положения каретки; второй и третий подузлы представляют собой блоки проецирования изображений для соответствующих градуированных кругов и содержат каждый основание, считывающие призмы, несущиеся на указанном основании для передачи света изображения от диаметрально противоположных частей указанных кругов, и системы линз, связанные с указанными считывающими призмами и расположенные так, чтобы проектировать составные изображения указанных кругов; и средство переключения света, регулируемое так, чтобы системы линз второй и третьей подузлов выборочно проецировали свет, формирующий изображение, вдоль оси оптического микрометра.
14. Комбинация по п.13, в которой алидада имеет полое основание и полые вертикальные элементы рамы, на которых поворачивается визирное устройство, и в которой первый подузел установлен в одном элементе рамы, второй и третий установлены соответственно. в полое основание и другой элемент рамы, и отражающие призмы включены, по меньшей мере, в один из подузлов выборочно, чтобы оптически связать второй или третий подузлы с первым.
15.В геодезическом инструменте комбинация нивелирной головки; алидаду, установленную на вертикальной оси на указанной головке; градуированный круг на головке для указания углового положения алидады на вертикальной оси; прицельное приспособление, установленное на горизонтальной оси на алидаде; градуированный круг, установленный на прицельном устройстве для указания его углового положения относительно указанной горизонтальной оси 0; и систему считывания для упомянутых кругов, содержащую три унитарных подузла, каждый из которых жестко установлен на упомянутой алидаде во взаимодействии друг с другом и каждый съемный независимо от других, первый подузел S представляет собой оптический микрометр, содержащий основание, призмы закреплены на указанном основании и определяющая оптическую ось, каретка, направляемая на указанном основании в направлении оптической оси, призмы, переносимые кареткой вдоль указанной оси, и средства для указания положения каретки; второй подузел представляет собой блок проецирования изображения, содержащий основание, неподвижно установленные на нем считывающие призмы для передачи света изображения от диаметрально противоположных частей первого названного градуированного круга и неподвижно установленную систему линз, связанную с d-призмами, для проецирования составного изображения упомянутого круг; третий узел представляет собой блок проецирования изображения, содержащий основание, считывающие призмы для передачи.0 ting изображение света от диаметрально противоположных частей второго названного градуированного круга и системы линз, связанной с упомянутыми призмами, для проецирования составного изображения упомянутого круга, упомянутая система линз закреплена на упомянутом основании, а упомянутые считывающие [5 призм регулируются по углу на нем относительно ось, совпадающую с осью прицельного приспособления; и средство переключения света, регулируемое так, чтобы системы линз второй и третьей подузлов выборочно проецировали свет, формирующий изображение, вдоль оси оптического микрометра.
16. Комбинация по п.15, в которой алидада имеет полое основание и полые вертикальные элементы рамы, на которых поворачивается прицельное устройство, и в которой первый подузел 5r, установленный в одном элементе рамы, второй и третий. устанавливаются соответственно в полое основание и другой элемент рамы, отражающие призмы включены по меньшей мере в один из подузлов для оптического связывания подузлов 60 друг с другом, а третий узел включает ограничивающие средства для индикации правильной регулировки его читающие призмы.
ГАРОЛЬД Р. ЛАРСЕН.
ДЖОН Б. СОНДЕРМАН.
Разница между теодолитом и транзитом
По словам геодезистов Джеймса Р. и Роя Х. Виршинга, разница между теодолитом и транзитом является предметом споров, но единого мнения нет; некоторые инструменты называются транзитными / теодолитами. Несомненно, существует много общего между функциями этих двух геодезических инструментов, хотя теодолит, особенно цифровой теодолит, в настоящее время используется более широко.
Телескоп
Транзит был разработан в США в 19 веке во время расширения железных дорог. Они полезны для просмотра больших прямых расстояний в телескопы. И у тедолитов, и у транзитов есть телескопы; По словам инженеров-геоматиков Чарльза Гилани и Пола Вольфа, для теодолитов характерны короткие телескопы. Виршингс заявляет, что «транзит» означает перевернуть или перевернуть телескоп, именно так работает транзит и как он получил свое название.
Нониус
Точные измерения жизненно важны для съемки и метеорологии, двух основных применений теодолитов и транзитов. Нониусная шкала — это дополнительная скользящая шкала, которая обеспечивает дополнительную точность за счет «точной настройки» измерений. Транзиты обычно имеют металлические кружки, которые считываются с помощью верньеров, тогда как теодолиты имеют стеклянные кружки и микрометры, устройства с калиброванным винтом. В сегодняшних теодолитах показания с горизонтальных и вертикальных кругов предоставляются в электронном виде.
Коллиматор
Гилани и Вольф утверждают, что ключевой особенностью теодолита является его коллиматор — устройство, сужающее луч света. Коллиматор обеспечивает быстрое наведение или быстрое и точное позиционирование оптической оси. По словам геодезиста Пола Канкеля, коллиматоры придают теодолитам дополнительную точность при измерении углов. Дополнительная скорость и точность теодолита по сравнению с транзитом во многих ситуациях является одной из причин, почему он стал более популярным.
Прочее
Современные теодолиты могут излучать лазерный луч.Это дает им возможность работать на гораздо больших расстояниях, чем старые теодолиты и транзиты. Одна модель, построенная японской компанией, может похвастаться дальностью действия лазера почти 2000 футов. Кроме того, в то время как транзиты, как правило, имеют конкретное применение, более современные теодолиты могут использоваться для ряда целей. К ним относятся изыскания во время земляных работ туннелей, предоставление информации, позволяющей точно выровнять модули во время строительства, и широкий спектр инженерных работ.
% PDF-1.6 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > транслировать 2018-06-05T17: 24: 51 + 05: 302018-06-04T19: 59: 26 + 05: 302018-06-05T17: 24: 51 + 05: 30application / pdfuuid: 70afa89f-f460-4ad1-93db-02bcb43d9905uuid: 267231af-8ec8-4ec0-92ce-72d9fdcc647cABBYY FineReader 10 конечный поток эндобдж 3 0 obj > / Кодирование> >> >> эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / ExtGState 20 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 10 0 obj > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 29 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 11 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 38 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 12 0 объект > транслировать х +
.