§ 41. Зрительные трубы

Элементы 1, 2, 3, конструктивно расположены в герметичном корпусе, что обеспечивает защиту оптических и механических деталей зрительной трубы от попадания пыли и влаги.

Важнейшими характеристиками зрительных труб являются ее увеличение, поле зрения, разрешающая способность и светопропускание.

Увеличение ГХ зрительной трубы определяется величинами фокусных расстояний объектива и окуляра:

ГХ = fоб / fок (5.3) Зрительные трубы технических приборов и приборов средней точности

имеют увеличение 20Х – 25Х. С повышением точности увеличение зрительных труб возрастает и достигает 60Х.

Поле зрения зрительных труб определяется угловым расхождением лучей от предметной плоскости, видимых на диаметрально противоположных концах сетки нитей. В современных геодезических приборах поле зрения труб находится в пределах 0,5о (высокоточные приборы) – 2о (технические приборы).

Разрешающей способностью зрительных труб определяется качество изображения предмета, в данном случае — способность трубы передавать без искажений необходимые детали предмета.

На это влияют качество изготовления оптических деталей, установка деталей в корпусе трубы и т.п. У современных зрительных труб разрешение в центре поля зрения составляет 2″ – 6″, на краях поля зрения оно меньше (т.е. больше 6″). При работе с геодезическими приборами необходимо стремиться к тому, чтобы наблюдаемая точка находилась ближе к центру сетки нитей.

Светопропускание определяет видимую яркость изображения предмета при наблюдениях объектов различной освещенности. Для увеличения светопропускания на оптические детали наносят специальные тонкие многослойные покрытия.

При наблюдении в зрительную трубу после фокусирования предмета в плоскости сетки нитей может возникнуть т.н. параллакс нитей. Параллакс нитей обнаруживается при небольших перемещениях глаза наблюдателя относительно окуляра. Если изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей, то возникает ощущение разноудаленности нитей и изображения предмета. В таком случае необходимо дополнительно выполнить фокусировку изображения до исключения параллакса.

§ 42. Уровни и компенсаторы наклона

Уровни предназначены для ориентирования основных осей приборов относительно отвесной линии (параллельно или перпендикулярно к ней).

В зависимости от формы ампулы уровни подразделяются на круглые и цилиндрические (рис. 5.4).

Круглые уровни служат для грубой, предварительной установки прибора в рабочее положение. Их точность часто значительно ниже точности рабочих

Ekzamen_geodezia (1) / 22.Зрительные трубы геодезических приборов, их устройство, установки при наблюдениях

22. Основные узлы теодолита. Зрительные трубы геодезических приборов, их устройство, установки при наблюдениях.

Отсчетные приспособления

Отсчетные приспособления служат для отсчитывания делений лимба и оценки их долей. Они делятся на штриховые (теодолит Т30) и шкаловые (2Т30, Т5, 2Т5) микроскопы и микрометры (теодолит Т2).

Угловая цена деления лимба называется ценой деления лимба.

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

В шкаловом микроскопе теодолита 2Т30 в поле зрения видна шкала, размер которой соответствует цене деления лимба. Для теодолита технической точности размер шкалы и цена деления лимба равны 60′. Шкала разделена на двенадцать частей и цена ее деления составляет 5 угловых минут. Если перед числом градусов знака минус нет, отсчет производится по шкале от 0 до 6 в направлении слева направо. Если перед числом градусов стоит знак минус, в этом случае минуты отсчитываются по шкале вертикального круга, где перед цифрами от 0 до 6 стоит знак минус в направлении справа налево.

Десятые доли цены деления шкалы берутся на глаз с точностью до 30».

Зрительные трубы и их установка

Для наблюдения удаленных предметов в теодолите используют зрительную трубу. Геодезические приборы, как правило, снабжают 

трубой Кеплера, которая дает увеличенное перевернутое изображение. Такие трубы называют астрономическими.

Оптика простейших зрительных труб состоит из двух собирательных линз: объектива (1), направленного на предмет, иокуляра (2). Изображение всегда получается при прохождении лучей через объектив, действительным, обратным и уменьшенным. Чтобы увеличить его, в трубу вводят окуляр, действующий как лупа. Получаем мнимое, увеличенное изображение.

Зрительная труба: 1 – объектив; 2 – окуляр; 3 – фокусирующая линза; 4 – сетка нитей; 5 – кремальерный винт (кольцо)

Так как при визировании на разные расстояния изображение будет перемещаться, то для получения ясного изображения необходимо, чтобы окуляр мог перемещаться относительно объектива вдоль оси трубы.

Новейшие геодезические трубы снабжаются трубой постоянной длины, в которой объектив и сетка нитей закреплена в одной оправе. Фокусирование производится при помощи фокусирующей линзы (3) – рассеивающего стекла, перемещающегося в трубе между объективом и сеткой нити (4) при вращении особого кремальерного винта или кольца (5), охватывающего зрительную трубу около её окуляра.

Полная установка зрительной трубы для наблюдения складывается из установки её по глазу и по предмету.

Сначала устанавливают окуляр по глазу, для чего направляют трубу на какой – либо светлый фон и перемещают диоптрийное кольцо так, чтобы нити сетки были видны резко очерченными. Затем наводят трубу на предмет и добиваются четкого его изображения кремальерным винтом, т.е. фокусируют.

После этого устраняют параллакс сетки нитей. Точка пересечения нитей не должна сходить с наблюдаемой точки при передвижении глаза относительно окуляра. Если она сходит с наблюдаемой точки, то такое явление называется параллаксом.

Он происходит от несовпадения плоскости изображения предмета с плоскостью сетки нитей и устраняется небольшим поворотом кремальеры.

При оценке качества зрительной трубы существенное значение имеют следующие показатели: увеличение, поле зрения и яркость трубы.

Яркость изображения трубы – это то количество света, которое глаз получает от одного квадратного миллиметра площади видимого изображения за единицу времени. Яркость изображения прямо пропорциональна квадрату отверстия объектива и обратно пропорциональна квадрату увеличения трубы. В связи с этим при геодезических работах не следует применять приборы с трубами большого увеличения, так как они имеют небольшую яркость изображения.

Ответы по геодезии за первый семестр — Первый курс — Общая геодезия — Рефераты, курсовые, шпоры, работы для студентов МИИГАиК

Ответы по геодезии за первый семестр

 

1. Предмет изучения геодезии
2. Понятие о форме и размерах Земли
3. Метод проекции в геодезии
4. Географическая система координат
5. Геодезическая система координат
6. Прямоугольная система координат
7. Определение положения точек земной поверхности. Полярная система координат
8. Высоты точек местности
9. Влияние кривизны Земли на измеряемые расстояния
10. Влияние кривизны Земли на измеряемое превышение

11. Понятие о плане и карте. Масштаб
12. Разграфка и номенклатура топографических карт
13. Зональная система прямоугольных координат
14. Ориентирование. Истинный азимут. Истинный румб
15. Вывод формулы сближения меридианов
16. Ориентирование. Магнитный азимут. Магнитный румб
17.Ориентирование. Дирекционный угол. Румб
18. Связь ориентирующих углов
19. Определение прямоугольных координат по карте. Определение прямоугольных координат с помощью циркуля (линейки)
20. Определение географических координат по карте
21.

Рельеф. Основные формы рельефа
22. Сущность изображения рельефа горизонталями
23. Крутизна и направление ската
24. Понятие об измерениях
25. Понятие об ошибках результатов измерений
26. Свойства случайных ошибок
27. Характеристики точности результатов измерений
28. Характеристики точности результатов вычислений
29. Оценка точности прямых результатов измерений. Формула Гаусса
30. Оценка точности прямых результатов измерений. Формула Бесселя
31. Оценка точности результатов косвенных вычислений
32. Оценка точности результатов вычислений
33. Принцип измерения горизонтального угла
34. Принципиальное устройство прибора для уговых измерений
35. Название и назначение винтов теодолита
36. Уровни. Поверка положения оси цилиндрического уровня
37. Порядок приведения теодолита в рабочее положение
38. Зрительные трубы с внешним и внутренним фокусированием
39. Фокусное расстояние эквивалентной линзы. Вывод формулы
40. Зрительная труба теодолита и её установка для визирования на цель
41. Зрительная труба теодолита. Определение увеличения зр.трубы
42. Зрительная труба теодолита. Определение угла поля зрения
43. Поверка положения визирной оси зрительной трубы теодолита
44. Влияние коллимационной ошибки на точность измерения горизонтального угла
45. Поверка положения сетки нитей
46. Поверка положения оси вращения зрительной трубы
47. Влияние наклона оси вращения зрительной трубы на точность измерения горизонтального угла
48. Порядок измерения горизонтального угла теодолитами 2Т30П и 3Т5КП

Размещено: 08.02.2013

otvety_geodezia_1-y_semestr.doc (485.5 Kb)

Приборы и инструменты для геодезических работ на строительстве

Приборы и инструменты для геодезических работ на строительстве

Геодезические измерения выполняют нивелирами, теодолитами, зенит-приборами, стальными мерными лентами, рулетками, светодальномерами и лазерными приборами.

Нивелир (см. схему ниже, поз. а) — геодезический прибор для определения относительной высоты точек или переноса горизонта на требуемые объекты. Основные части нивелира — зрительная труба 5 и цилиндрический уровень 7 или компенсатор, с помощью которого визирная ось зрительной трубы приводится в горизонтальное положение. Нивелир устанавливают на штатив-треножник с опорной площадкой.

Зрительная труба представляет собой оптическую систему, помещенную в металлический корпус. С одного края трубы размещен объектив 4, с другого окуляр 6. Линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей, называется визирной осью трубы. Ее наводят на наблюдаемый предмет. Вращением фокусировочного кольца добиваются четкого изображения наблюдаемого предмета. Вращая окулярное кольцо, фокусируют изображение сетки нитей.

Уровни, используемые в нивелирах, бывают цилиндрические и круглые. Цилиндрический уровень 7 представляет собой стеклянную ампулу, заполненную жидкостью (спиртом, эфиром). Часть пространства, заполненную парами этой жидкости, называют пузырьком уровня. Пузырек уровня всегда стремится занять наивысшее положение. Внутренняя верхняя поверхность ампулы отшлифована по дуге определенного радиуса. На верхней наружной ее поверхности нанесены двухмиллиметровые деления. Средняя точка шкалы 0 называется нуль-пунктом. Отсчеты производят при положении пузырька уровня в нуль-пункте.

Круглый уровень отличается от цилиндрического тем, что его ампула отшлифована по сферической поверхности. Деления на внешней стороне представляют собой концентрические окружности, а осью уровня является радиус сферы, проходящей через нуль-пункт. Этот уровень служит для предварительной установки нивелиров в рабочее положении.

Геодезические приборы

а — нивелир, б — теодолит; 1 — подъемный винт, 2 — подставка теодолита, 3 — закрепительный винт, 4 — объектив, 5 — труба, 6 — окуляр, 7 — уровень, 8 — подставка трубы, 9, 10 — горизонтальный и вертикальный круги

Теодолит (см. схему выше, поз. б) — оптический прибор для измерения или закрепления в натуре горизонтальных и вертикальных углов.

Основанием теодолита, устанавливаемого на штатив, служит подставка 2 с тремя подъемными винтами 1. В подставках 8 закреплена труба 5 с окуляром 6 и объективом 4. Теодолит устанавливают на треножном штативе, его вертикальную ось с помощью уровня 7 приводят в отвесное (рабочее) положение, центрируют над точкой и по горизонтальному 9 и вертикальному 10 кругу, измеряют соответственно горизонтальные и вертикальные углы.

Для измерения горизонтального угла сначала трубу наводят на точку, располагаемую слева от наблюдателя. Над точкой вертикально устанавливают круглую деревянную рейку с раскрашенными в красный и белый цвета полосами. По отсчетному приспособлению — лимбу горизонтального круга — берут отсчет. Затем переводят трубу на вторую, правую точку и вновь берут отсчет. Разность отсчетов дает угол, измеряемый между точками.

• Покупайте трубы квадратные в ТК Докер

Подзорная труба из оптики от теодолита — Оружейные технологии и оптика

Хорошую подзорную трубу мне уже очень давно хотелось и вот…

 

Когда то я работал в конторе занимающейся продажей геодезического оборудования. В сервис — центре была выпрошена труба от теодолита, с теодолитической сеткой, кратностью 26х. Поигравшись я понял что ей пользоваться с рук мягко говоря проблематично — нужна тренога. По случаю был куплен телескопический кронштейн для видеокамер наблюдения, вполне приличный за свои деньги (120р), выдалось свободное время и решено было его потратить на скрещивание ежа с ужом.

 

Аккуратно разбираем трубу что бы надеть кольцо — подставка чисто чипмейкерская патрон на 160

 

 

Точим переходное колечко из люмишки, торцуем и шлифуем… люминь так себе. Поскольку у меня временно не работает сверлилка то сверлить пришлось на токарном зажав заготовку в тиски и подавая рукой на сверло — хорошо что материал люминь )))

 

 

 

 

Получилось вот такая штука. Вполне устойчивая и удобная, труба сидит жестко в кронштейне никуда без спроса не валится. Высота в 40см позволяет вполне комфортно смотреть в трубу сидя. Кстати у неё классная подстройка паралакса от пары метров и отдельная регулировка четкости сетки (можно её вообще убрать из поля зрения), диаметр объектива 62мм поле зрения широченное для труб и моноклей. При своей кратности девайс очень компактен в сложном виде и весит всего 300гр (весь алюминиево — дюралевый). Из минусов только маленькое отверстие окуляра. у и вполне качественная совецкая оптика в линзах нашего родного УОМЗ. Следующим этапом буду делать на неё чехол и ручку поворота. Ну и кому интересно устройство самой треноги тоже фотка

 

 

 

 

 

Изменено 14 марта, 2010 пользователем Egor

★ Зрительная труба — оптические приборы .

. Информация

                                     

★ Зрительная труба

Зрительного или телескоп — оптический прибор для визуального наблюдения удаленных объектов, как правило, состоит из объектива, окуляра, оборачивающая система и. споттинг был одним из самых распространенных оптических систем.

Как правило, телескоп, его оптическая конструкция-небольшой телескоп-рефрактор.

В «классическом» как известно из дней парусных кораблей телескоп состоит из положительной линзы, собирающая линза создает действительное изображение объектов, и окуляра отрицательный, рассеяния объектива для просмотра увеличенного изображения.

Эта схема известна как «труба Галилея». если окуляр применяется положительный сходящийся схема объектива Кеплера — тогда наблюдатель будет видеть перевернутое «вверх ногами» изображение, что не очень удобно.

Угловое увеличение телескопа рассчитывается по формуле: Γ = f (Ф) {\свойства стиль отображения значение \гамма ={\фрац {F}{f}}} ({Ф}{ф}}}),

где F {\свойства стиль отображения значение F} — фокусное расстояние объектива, и f {\свойства стиль отображения значение f} — фокусное расстояние окуляра.

Увеличение телескопов, в большинстве случаев, превышает соотношение полевых биноклей и находится в диапазоне от 20 × и выше.

Например, фокусное расстояние объектива 1000 мм, а фокусное расстояние окуляра 50 мм, тогда угловое оптическое увеличение будет 20-кратным.

С такими характеристиками «классическая» телескоп будет иметь длину не менее одного метра.

Чтобы сократить длину телескопа при хранении и транспортировке, его стали производить в нескольких полых металлических трубок «колен», участвует в другом. эта конструкция хорошо зарекомендовала себя в других механизмах, поэтому благодаря телескоп и телескоп есть такие технические термины, как «телескопическая антенна» для портативных радиостанций, «телескопический амортизатор» для машин, «телескопическое удилище» ловля рыбы и другие.

Как один-линзы окуляра страдают от оптических аберраций, в первую очередь хроматическая, их продукцией являются компоненты ахроматические и апохроматические.

По современным представлениям зрительной трубы включает в себя реле системы для построения прямой, изображения neperevernutoe и не обязательно систему призм для сокращения ее длины, либо изменения линии прицеливания.

Можно выделить:

• Зрительная труба с переменной кратностью (Spotting scope with variable magnification) — в этом случае трубки с одним несъемным зум-окуляр с непрерывно переменной кратностью, или в более дорогих моделях — возможность установки сменных окуляров см. объектив с переменным фокусным расстоянием.
• Телескопы с той же кратностью.

• Окулярная насадка. ЛЗОС произведено окулярной насадки «Турист-ФЛ», это фотограф мог бы прикрепить объектив с резьбовым креплением М42 ×1 из камер «Зенит», фотографический объектив стал телескоп или подзорную трубу. фокусное расстояние окуляра крепления 8.9 мм, общее увеличение зависит от фокусного расстояния F {\свойства стиль отображения значение F} фотографический объектив и определяется по формуле: Γ = F 8 (Ф 8), 9 {\свойства стиль отображения значение \гамма ={\фрац {F}{8.9}}} ({Ф}{8.9}}}). например, с объективом «Юпитер-37А» фокусное расстояние 135 мм увеличение 135 8, 9 = 15, 16 {\свойства стиль отображения значение {\фрац {135}{8. 9}}={15.16}}.

До конца XX века телескоп был частью многих контрольно-измерительных приборов.

Поверка сетки нитей зрительной трубы теодолита Т-30. Юстировка сетки нитей зрительной трубы теодолита Т-30

5.4. Поверка сетки нитей зрительной трубы теодолита Т-30

5.4.1. Условие поверки

Вертикальный штрих сетки нитей должен располагаться в коллимационной плоскости зрительной трубы, т.е. быть перпендикулярным горизонтальной оси вращения трубы, либо горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен вертикальной оси вращения теодолита.

Выполнение данного условия требуется для удобства визирования и с целью контроля правильности установки визирных знаков (вех, реек и т.д.)

Существует три варианта выполнения данной поверки:

1 – по горизонтальной нити с использованием неподвижной точки;

2 – по вертикальной нити с использованием неподвижной точки;

3 — по вертикальной нити с использованием отвеса.

Варианты перечислены в порядке их предпочтительности.

Завод-изготовитель гарантирует взаимную перпендикулярность вертикальной и горизонтальной нитей сетки окуляра. Поэтому выполнение поверки удобнее производить по горизонтальному штриху сетки нитей. Это связано с тем, что вертикальная нить не является цельной, а состоит из двух половинок: одинарного и двойного (биссектор) вертикальных штрихов. Горизонтальная нить, в отличие от вертикальной, цельная по всей ее длине. Кроме того, не всегда удается обеспечить неподвижность отвеса. Как правило, он имеет свойство слегка раскачиваться. Все эти обстоятельства — раскачивание отвеса, более короткий диапазон длины одинарного штриха вертикальной нити – снижают точность поверки. Поэтому поверку рекомендуется выполнять по горизонтальному штриху сетки нитей. Из перпендикулярности горизонтального и вертикального штрихов сетки нитей при выполнении поверки по одному из штрихов автоматически следует, что поверка будет выполняться и по другому штриху.

Внимание !!!

Правильность установки сетки нитей трубы проверяют только после приведения оси вращения теодолита в отвесное положение с помощью отъюстированного уровня при алидаде. Перед выполнением поверки необходимо убедиться, что наводящие винты лимба, алидады и зрительной трубы находятся в среднем положении.

5.4.2. Последовательность выполнения поверки

Вариант 1.

По горизонтальному штриху сетки нитей с использованием неподвижной точки.

1. Зрительную трубу теодолита устанавливают в горизонтальное положение и наводят на какую-либо отчетливо видимую точку, находящуюся на уровне горизонта прибора и сопоставимую по диаметру с толщиной штрихов сетки нитей, так, чтобы эта точка располагалась вблизи левого конца горизонтального штриха сетки нитей. Закрепляют лимб и алидаду.

2. Наводящими винтами алидады горизонтального круга и зрительной трубы тщательно совмещают изображение точки с левым концом горизонтального штриха сетки нитей (рис. 26,а).

Рис. 26 – Поверка правильности установки сетки нитей зрительной трубы по горизонтальной нити с использованием неподвижной точки (вариант 1):

а) положение точки а в начальном положении до поворота теодолита;

б) положение точки а после поворота теодолита вокруг вертикальной оси вращения.

3. Наводящим винтом алидады горизонтального круга медленно вращают теодолит вокруг его вертикальной оси и следят за положением выбранной точки относительно горизонтальной нити сетки.

4. Если точка скользит по горизонтальной нити сетки и не сходит с нее либо сходит на правом конце нити не более чем на три толщины штриха, то условие считается выполненным (рис. 26,б). В противном случае необходимо выполнить юстировку сетки нитей.

На рис. 26 показано, как должна располагаться точка а по отношению к горизонтальной нити сетки в случае соблюдения условия поверки.

Вариант 2.

По вертикальному штриху сетки нитей с использованием неподвижной точки.

1. Наводят зрительную трубу теодолита на какую-либо отчетливо видимую точку, сопоставимую по диаметру с толщиной штрихов сетки нитей, так, чтобы эта точка располагалась на краю одинарного вертикального штриха сетки нитей. Закрепляют лимб и алидаду.

2. Наводящими винтами алидады горизонтального круга и зрительной трубы тщательно совмещают изображение точки с концом вертикального штриха сетки нитей (рис. 27,а).

Рис. 27 – Поверка правильности установки сетки нитей зрительной трубы по вертикальной нити с использованием неподвижной точки (вариант 2): а) положение точки а в начальном положении до поворота зрительной трубы; б) положение точки а после поворота зрительной трубы вокруг горизонтальной оси вращения.

3. Наводящим винтом зрительной трубы медленно поворачивают трубу теодолита вокруг ее горизонтальной оси и следят за положением выбранной точки относительно вертикальной нити сетки.

4. Если точка скользит по вертикальной нити сетки и по середине биссектора и не сходит с нее либо отклоняется от середины биссектора на его конце не более чем на треть величины биссектора, то условие считается выполненным (рис. 27,б). В противном случае необходимо выполнить юстировку сетки нитей.

На рис. 27 показано как должна располагаться точка а по отношению к вертикальной нити сетки в случае соблюдения условия поверки.

Вариант 3.

По вертикальному штриху сетки нитей с использованием отвеса.

1. При выполнении поверки данным способом для исключения раскачивания отвеса последний опускают в ведро с маслом (машинным, трансформаторным) либо в ведро с водой, смешанной с просеянными опилками.

2. Край вертикальной нити сетки совмещают с изображением нити отвеса и смотрят на изображение последнего на противоположном краю вертикальной нити сетки (на бисекторе) (рис. 28). Допустимое отклонение составляет не более чем треть величины бисектора. В противном случае требуется юстировка.

На рис. 28 показано, как должна располагаться нить отвеса по отношению к вертикальной нити сетки в случае соблюдения условия поверки.

Рис. 28 – Поверка правильности установки сетки нитей зрительной трубы по нити отвеса ( вариант 3 )

5.4.3. Порядок выполнения юстировки сетки нитей зрительной трубы теодолита Т-30

Данная юстировка требует разворота сетки нитей относительно исходного положения на некоторый угол. Для этого выполняют следующие действия.

1. Свинчивают защитный колпачок с окулярной части зрительной трубы.

2. Отверткой слегка ослабляют четыре крепежных винта 3 (рис. 29) окуляра, крепящие окуляр к торцевой части корпуса трубы.

3. Поворачивают корпус окуляра вместе с сеткой нитей на половину смещения точки. Вторую половину убирают наводящим винтом зрительной трубы, если проверка выполняется по горизонтальной нити сетки, или наводящим винтом алидады, если проверка выполняется по вертикальной нити сетки (рис. 30).

4. Закрепляют крепежные винты 3 окуляра.

5. Для контроля поверку повторяют. Точная установка сетки нитей достигается в несколько приемов. После завершения поверки закрывают окулярную часть зрительной трубы защитным колпачком.

Данная поверка выполняется, как правило, перед началом полевых работ.

Рис. 29 – Крепежные и юстировочные винты окулярной части зрительной трубы (вид со стороны окуляра при свинченном защитном колпачке): 1 – корпус окуляра; 2 – горизонтальные юстировочные винты сетки нитей. 3 – крепежные винты окулярной части; 4 – вертикальные юстировочные винты сетки нитей.

Рис. 30 – Иллюстрация к выполнению юстировки сетки нитей:

а) положение сетки нитей по отношению к точке а в начальном положении до

поворота теодолита вокруг вертикальной оси вращения;

б) положение сетки нитей по отношению к точке а после поворота теодолита вокруг вертикальной оси вращения;

в) положение сетки нитей по отношению к точке а после разворота окулярной части зрительной трубы.

Вт теодолиты

Пилотный аэростат метеорологического управления мощностью Вт Теодолиты.

До введения Met. Office Pattern Theodolite 1937 года, две модели широко использовались модели Cary Porter Model D и теодолит Watts Mark B. Эти показаны ниже. Теодолит Кэри Портера был открытого каркасного типа с Verniers, а модели Watts отличались барабанами для микрометров и закрытой рамой. которые были сохранены в Met. Затем последовали теодолиты офисного образца.

Кэри Портер Марк Д	Вт Mark B
А: Прямоугольный телескоп B: Пластина C: Подшипники для телескопа D: Вертикальный круг E1,2: Касательные винты F1,2: Касательные винты E3, F3: Регулировочный винт зажима и зажим G: Винт с цилиндрической головкой H: Горизонтальный круг I: Регулирующие ножки J, K: Пузырьковый уровень и регулировочный винт N: Ручка фокусировки телескопа и тубус окуляра (Ватт при фиксированной фокусировке) S: Открытый прицел (только Ватт) V: Верньер ( десятых долей градуса, микрометры, используемые на Ваттах) W: Окно для считывания горизонтального круга (только Ватты) U: Крышка для винтов регулировки градиента

Серия теодолитов Watts Meteorological Office включает 5 моделей теодолитов. Сериал производился с 1937 года по настоящее время. Компания существовала в три формы за эти годы. E. R. Watts & Son, Hilger and Watts и в настоящее время компания Hall and Watts Defense Optics. Эти модели выпускались последовательно и представляют собой доработки предыдущих моделей серии. Теодолиты Ватт все еще используется в Соединенном Королевстве и странах, которые были тесно связаны с Соединенным Королевством такие как Австралия и Канада.

Круги и соответствующие движения телескопа приводятся в действие вручную 10 часть барабанов микрометров прикреплена к касательным винтам.Азимут и высота считываются из два круга, расположенных горизонтально так, чтобы их было видно, один прямо над другой — через окно с выгравированной контрольной линией. Окно и микрометры включены с той же стороны инструмента, что и окуляр. Барабан для движения по азимуту включен право наблюдателя. Барабан подъема находится слева от наблюдателя. Каждый барабан имеет рычаг прямо под ним, который позволяет оператору высвободить тангенциальный винт для быстрого передвижения Предусмотрена подсветка кругов и градиентов. В батарейки расположены в верхней части корпуса прибора. Для кругов a небольшая электрическая лампочка находится в закрытом держателе чуть выше переднего окна шкалы. К освещать сетку. лампочка расположена так, что луч света попадает на небольшое зеркало в центре трубы телескопа, откуда оно отражается на призму то же самое относится к градиенту, который кажется темным на освещенном поле. Степень Освещение можно изменять поворотом диска с накаткой.Переключатели, управляющие этими огнями предоставлены. Крючок для удержания секундомера расположен так, чтобы часы были подсвечивается лампой шкалы. Открытые прицелы расположены с внешней стороны основного трубка телескопа.

Модель Watts Mark I датируется 1937 годом. осевой телескоп, включающий пятиугольную призму с увеличением 20 крат, и поле зрения 2 градуса. Переключатель вводит зеркало в оптический путь, позволяя использовать телескопа искателя с таким же окуляром.Прицел искателя имеет гораздо меньшую увеличение и, соответственно, более широкое поле зрения. Посмотреть ватты МК I рисунки в разрезе для дополнительной информации.

Прибор Watts MK II включает следующие изменения в конструкцию MK I. МК II Винты касательной по вертикали приводят телескоп напрямую, а конические зубчатые передачи телескопа круг высот. (В МК I теодлите винт вращал круг, который вращал телескоп через конический редуктор). Конструкция MK II снижает нагрузку на конический редуктор и увеличивает долговременную точность инструмента.Это изменение также изменило направление вращения подъемного барабана и касательного винта по сравнению с теодолитом МК I. Открытые площадки расположены на корпусе зеркала вспомогательного телескопа.

Модель Watts MK III выпускалась только в в 1943 году в качестве переходной конструкции между MK II и MK IV, соответственно его производственные мощности были небольшими. Прибор Watts MK III включает в себя следующие изменения в дизайне MK II. Фокус основного телескопа фиксирован.Батарейный ящик съемный. В зубчатой ​​передаче используются более прочные материалы, чтобы уменьшить износ. Зеркало переключатель вспомогательного телескопа установлен так, чтобы его было легче регулировать.

Прибор Watts MK IV (пишется MK IIII) включает в себя после изменений в конструкции MK III. Оптическая система включала в себя более крупный объектив. линза и пятиугольная призма, что привело к более яркому и однородному полю и улучшенное определение. В комплект входит набор из 4 цветных фильтров, а также резиновая маска для глаз.Обод вращающегося окуляра был градуирован, чтобы наблюдатель мог установить окуляр. к его собственному фокусу. В процессе производства орудия MK IIII компания сменила имена от Э. Р. Уоттса и сына до Хильгера и Уоттса.

В прибор Watts MK V SM1 внесены следующие изменения к конструкции МК IV. Этот инструмент также был произведен по лицензии компанией Кларксон. Небольшой круглый пузырек спирта (для грубого выравнивания) был перемещено из базовой пластины к корпусу теодолита на противоположной стороне к этому горизонтального спиртового уровня.Форма трегера (основание и регулировочные винты) и его приспособление к теодолиту было обновлено до более современного дизайна. Некоторые части внутреннего механизма модернизированы из более прочных материалов. В цвет краски обновлен с черного до зеленого после термической обработки. Это может по-прежнему доступны в Hall and Watts Defense Optics.

Мет. В офисе для получения данных о ветре использовалась логическая линейка. из наблюдений, сделанных с этими теодолитами. The Met. Офис также указал наполнитель баллонов Mark 8 и набор грузиков для операций на косточках.

Теодолит с камерой CCD для безопасного измерения наведения лазерного луча

Центр космических полетов Годдарда, Гринбелт, Мэриленд

Простое добавление камеры с зарядовой связью (CCD) к теодолиту делает безопасным измерение направления наведения лазерного луча. Современный уровень техники требует, чтобы это было индивидуальным дополнением, поскольку теодолиты производятся без CCD-камер в качестве стандартного или даже дополнительного оборудования.

Теодолит — это юстировочный телескоп, оснащенный механизмами для измерения азимута и углов возвышения до уровня менее угловой секунды.При измерении углового направления наведения лазера класса II с помощью теодолита можно было разместить рассчитанное количество фильтров нейтральной плотности (ND) перед телескопом теодолита. Тогда можно было бы безопасно просматривать и измерять направление визирования лазера, глядя в телескоп теодолита, без большого риска для глаз. Этот метод для лазера с видимой длиной волны класса II неприемлем, чтобы даже рассматривать его как привлекательный для лазера класса IV, и неприменим для инфракрасного (ИК) лазера. Если выбрать недостаточное ослабление или забыть использовать фильтры, то взгляд на лазерный луч через теодолит может вызвать мгновенную слепоту.

Камера CCD уже имеется в продаже. Это небольшая недорогая черно-белая камера на уровне печатной платы с ПЗС-матрицей. Был разработан и изготовлен интерфейсный адаптер для крепления камеры к окуляру телескопа для просмотра конкретного теодолита.

Другое оборудование, необходимое для работы камеры, — это блоки питания, кабели и черно-белый телевизионный монитор. Изображение, отображаемое на мониторе, эквивалентно тому, что можно было бы увидеть, глядя прямо через теодолит.Опять же, дополнительное преимущество, предоставляемое дешевой черно-белой камерой на ПЗС-матрице, состоит в том, что она чувствительна как к инфракрасному, так и к видимому свету. Следовательно, можно использовать камеру, соединенную с теодолитом, для измерения наведения как инфракрасного, так и видимого лазера.

Подобно тому, как необходимо использовать фильтры для защиты глаз при просмотре прямо через теодолит, необходимо использовать фильтры для защиты камеры CCD и внутренней оптики теодолита от повреждения лазерным лучом.Следует знать требования метрологической точности и использовать высококачественные фильтры для более жестких требований метрологии к точности. Основными преимуществами использования камеры CCD являются возможность просмотра ИК-лазера и для мощных лазеров: в случае выбора недостаточного ослабления или забвения использования фильтров оборудование может быть повреждено, но при этом нет травм. человеческому глазу.

Эту работу выполнила Джули А. Крук из Центра космических полетов Годдарда .

GSC-14469

---

Photonics Tech Briefs Magazine

Эта статья впервые появилась в январском выпуске журнала Photonics Tech Briefs за январь 2003 года.

Больше статей из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ

0208

0208

0208

ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОМЕТР ТЕОДОЛИТ

Теодолиты

---

Коллекция геодезических инструментов

Производитель	Hilger & Watts Ltd., Англия
Модель	ST156
Последовательный Число	67962
Размеры	Длина телескопа 146 мм, высота 250 мм
Изображение
Описание	Однократное считывание Оптический Микрометр Theodolite классифицируется как прибор низшего порядка и обычно используется при детальных съемках и планировочных работах там, где нет высокой точности требуется. Телескоп имеет длину 146 мм, четкую апертуру объектива 38 мм и наименьшее допустимое расстояние. дистанция фокусировки 1,6 м. Чувствительность высотного пузыря, который расположен на вершине теодолита, а пластинчатый пузырек 30 дюймов и 45 дюймов соответственно. В этом приборе снимаются только показания. на одной стороне горизонтального круга (отсюда однократное считывание), однако принимаются особые меры предосторожности при разработке и производстве инструмента, чтобы сохранить ошибки центрирования круга до минимума.Интервал градуировки горизонтальные и вертикальные круги — 20 минут, и оба эти показания можно увидеть в тот же окуляр. Теодолит также включает встроенный оптический центрир для центрирования по наземным точкам и оптический микрометр. Микрометр позволяет прямое считывание кругов до 20 дюймов. и оценивается в 5 дюймов. Показания микрометра снимаются через окуляр, который можно повернуть, чтобы он лежал параллельно вертикальной плоскости. содержащая ось телескопа.Это дает преимущество для наблюдателя, поскольку есть нет необходимости отодвигаться в сторону прибора, чтобы снять показания. Для верхнего водопровода центрирующий штифт устанавливается в верхней части телескоп.
История и комментарии	Нет доступной исторической информации.
Сохранение	В кейсе
Состояние	Хорошо
Примечания	Увеличение телескопа x 25 Вес инструмента 5. 1 кг Размер прямоугольного ящика для хранения 330 x 190 x 180 мм В каталоге Т. Ко Обновлено F. Pall
Даты	Каталогизирован в 1997 году.

[Вернуться к содержанию]

Телескопический теодолит Дэвида Риттенхауса — Colonial InstrumentsColonial Instruments

Его открытие и реконструкция

Как исследователь и реставратор колониальных геодезических инструментов 18 века, я в первую очередь занимаюсь художественно выполненным геодезическим компасом.Эти инструменты часто имеют красиво выполненную гравировку в сочетании с технологически продвинутым мастерством для своего поколения. Они отличаются от более поздних инструментов середины 19 века, где механическое повторение привело к созданию функциональных инструментов, лишенных искры художественного творчества.

Во время посещения коллекционера, с которым я переписывался, я осмотрел инструмент, который казался красиво выгравированным, но также, на первый взгляд, производил впечатление, что концы основных рычагов были отрезаны самым бесцеремонным образом.Как такое можно было сделать с таким художественным инструментом? Что еще больше сбивает с толку, документ был подписан: «Риттенхаус, Филадельфия» (см. Рис. 1).

Рисунок 1

Мне дали инструмент для изучения, и по уровню гравюры и мастерства стало очевидно, что это, как я и подозревал, работа Дэвида Риттенхауса, старшего (не путать с Дэвидом Риттенхаусом, младшим, который был сын Бенджамина Риттенхауса). Давид, старший, был опытным астрономом, который, задокументировав транзит Венеры в 1769 году, заработал себе репутацию астронома мирового класса, математика, часовщика и производителя инструментов.Тот факт, что этот инструмент действительно был работой мастера Дэвида Риттенхауса, сделал отрезанные руки еще более пародией. После того, как шок прошел и я начал первоначальное изучение этого, казалось бы, испорченного шедевра, я смог определить характеристики, которые дали понять, что это не обычный геодезический компас. Под коробкой компаса находилась большая кольцевая шестерня полного круга, а также второй узел зубчатого привода на гнезде, который позволял точно поворачивать весь блок до 45 °.При ближайшем рассмотрении я с облегчением обнаружил, что видимые обрезанные концы основных горизонтальных рычагов на самом деле являются остатками противоположных верньеров, которые изначально были прикреплены к концам реперных ветвей север / юг компаса (см. 2).

Рисунок 2

На остатках этого оружия была частично выгравирована нониусная шкала, из которой стало ясно, что это был необычный геодезический компас (хотя даже обычный геодезический компас Дэвида Риттенхауса-старшего встречается довольно редко; на сегодняшний день существует только семь экземпляров). непокрытый).Стало ясно, что это на самом деле центральный компас и рука теодолита, и это единственный, который, как известно, был построен этим уважаемым мастером. Пока я сидел там, пораженный исторической важностью того, что именно было у меня в руках, самый удивительный факт был еще впереди. Когда я объяснил коллекционерам, что у них есть в своей коллекции, рассматривая все механические детали ее конструкции, один из владельцев сделал случайный комментарий: «… подождите, мы также получили небольшой телескоп, когда купили его много лет назад.«Представляя себе небольшой ручной телескоп, который мог быть включен в сделку, я действительно не ожидал, что меня впечатлит больше, чем я уже был. К моему удивлению, владелец снова появился с небольшим телескопом, установленным на полукруглой вертикальной дуге, со шкалой, очевидно, выгравированной рукой Дэвида Риттенхауса. Этот телескоп и блок с вертикальной дугой точно входят в отверстия с штифтами в северном / южном плечах компаса (см. Рисунок 3). В моих руках был не только единственный теодолит с зубчатым приводом, созданный уважаемым мастером Дэвидом Риттенхаусом, но и с появлением сборки телескопа он стал одной из самых важных исторических находок в этой области за последнее время.

Рисунок 3

Владельцы согласились передать мне компас и телескоп для дальнейшего изучения. Я бы предложил макет того, как бы выглядел готовый инструмент, позволяющий им рассмотреть возможность восстановления недостающих частей и вернуть теодолит к его первоначальной конфигурации.

Изучив единственный известный мне аналогичный колониальный инструмент, созданный Бенджамином Чандли (отцом Голдсмита Чандли) из Американского философского общества в Филадельфии, стало очевидно, что инструмент Чандли будет полезен для пропорций и размеры.В течение 18 века английские мастера сконструировали теодолиты такой конфигурации, и английский пример, возможно, был изучен Дэвидом Риттенхаусом в качестве исходной концепции для этого конкретного теодолита. Некоторые из английских инструментов имели сменные телескопы, а также визирные лопасти для подвижных конечностей. Телескоп будет использоваться для считывания вертикальных углов высоты. Когда нужно было считывать только горизонтальные углы, телескоп снимали и две визирные лопасти устанавливались на его место на горизонтальных кронштейнах (см. Рисунок 4).

Рисунок 4

Телескоп был прекрасным примером оптики. При миниатюрной длине 9 дюймов он обладал невероятной четкостью и диапазоном фокусировки от 8 футов до бесконечности. Изображение не было восстановлено, и после разборки было обнаружено наличие внутренних регулируемых перекрестий.

Я начал изготовление горизонтального круга с создания макета пластины из алюминия, который был выбран вместо более твердой латуни. Однажды пропорции алюминиевой горизонтальной пластины «выглядели» правильно, т.е.грамм. Из-за соотношения количества спиц, их ширины, а также ширины внешней окружности, позволяющей в конечном итоге разделить и выгравировать числа, я начал вырезать последнюю пластину из латуни. Создав специальный инструмент для этого проекта, я смог измерить правильные размеры для расстояния между новой ведущей шестерней и оригинальной коронной шестерней на нижней стороне компаса (см. Рисунок 5). Благодаря полезным советам Дэвида Тодда, специалиста по часам из Смитсоновского национального музея истории Америки, я смог точно расположить и сформировать зубья шестерни, чтобы получить правильную «сетку» и, следовательно, плавное вращение корпуса компаса по оси. горизонтальный круг.

Рисунок 5

Положение градуированной шкалы было вычислено по углу алидады компаса. После создания круг был разделен в соответствии с техникой 18 века. Цифры на горизонтальной пластине были выгравированы в том же стиле Дэвида Риттенхауса, что и на игольчатом кольце оригинального компаса (см. Рис. 6). Новые винты с накатанной головкой были изготовлены с использованием оригинальных отверстий с резьбой в корпусе компаса для дублирования исходного диаметра и резьбы на дюйм.С помощью Стивена Тернера из Смитсоновского института были сконструированы новые визирные лопасти с использованием размеров инструмента из коллекции музея, подписанного в той же манере, что и этот инструмент: «Риттенхаус, Филадельфия».

Рисунок 6

Аспект изготовления, который оказался наиболее сложным, заключался в конструировании концов нониуса и делении шкал, которые должны были быть расположены на каждом конце северного / южного плеч корпуса компаса. Этой задаче изготовления и разделения способствовало то, что на исходных концах алидады оставались части выгравированных нониусных делений. Путем проецирования делений шкалы 15–0–45 на концах стало возможным расположение отдельных отметок. После завершения новые концы нониуса были повторно прикреплены к концам исходной алидады (см. Рисунок 7). Этот этап реставрации оказался более сложным, чем предполагалось вначале, потому что ни при каких обстоятельствах я не мог позволить своим реставрационным работам нарушить красивую первоначальную патину корпуса компаса. Мне пришлось разработать метод сверления новых концов нониуса с использованием оригинальных отверстий в кронштейнах компаса, установки штифтов и их зачистки для подготовки к окончательной опиловке как можно ближе к исходной поверхности, всегда соблюдая осторожность, чтобы поцарапать или испортить исходную поверхность (окончательный результат см. на Рисунке 8).

Рисунок 7

Рисунок 8

Все изготовленные запасные части, четыре визирных лопасти и концы нониуса, а также большой горизонтальный круг, были незаметно подписаны и датированы историческими документами. После завершения механической обработки, а также гравировки и разделения, новые детали были патинированы, чтобы максимально соответствовать оригинальной латуни (см. Рис. 9).

Рисунок 9A

Рисунок 9B

По мере того, как окончательная сборка реплицированных частей с оригинальными секциями начала согласовываться друг с другом, открылась удивительная сложность и красота этого когда-то впечатляющего инструмента.Мы снова можем полюбоваться этим впечатляющим механическим и художественным артефактом, созданным одним из лучших мастеров и гениев колонии 18 века, имя которого мало известно за пределами научного сообщества. Я надеюсь, что Дэвид Риттенхаус одобрит мою реставрацию.

Этот инструмент, наряду с другими инструментами колониального периода, скоро будет выставлен в Музее Американского философского общества в Филадельфии на выставке под названием «Неустрашимые: пять американских исследователей, 1760–2006 годы.«Выставка, которая продлится с июля 2007 года по декабрь 2008 года, будет включать в себя избранные инструменты, картины и рисунки, карты, схемы, фотографии и модели кораблей, представляя исследователей в контексте их открытий и изучая методы документации. об их важном вкладе.

Коллиматические определения для геодезистов

c ollimate- ¹ В физике и астрономии для визуализации параллельно определенной линии или направлению; сделать параллельными, как лучи света; чтобы отрегулировать линию визирования или ось линзы оптического инструмента таким образом, чтобы он находился в правильном положении относительно других частей инструмента. ² В фотограмметрии для настройки реперных меток камеры так, чтобы они определяли главную точку; регулировка коллимации. См. Коллимацию ; юстировка коллимации.

коллимация- ¹ Процесс приведения оптических элементов оптической системы в правильное соотношение друг с другом. Процесс приведения коллимированной системы в правильное положение с механизмом наведения называется выравниванием. ² Регулировка реперных меток в камере так, чтобы линии, проходящие через них, пересекались в главной точке.

коллимация, погрешность — Угол между линией коллимации (лучом визирования) телескопа и его осью коллимации. Когда коллимационная юстировка инструмента идеальна (чего никогда не бывает), линия коллимации и ось коллимации совпадают, а ошибка коллимации равна нулю. Обычно корректировка проводится там, где ошибка настолько мала, что может считаться незначительной для многих видов работ; или в точной работе, после того, как корректировка сделана, остаточная ошибка либо определяется наблюдением и применяется как поправка, либо исключается из результата подходящей программой наблюдений.Ошибка коллимации — это систематическая ошибка, и в серии наблюдений обычно рассматривается как ошибка постоянного типа.

коллимация, линия — Линия, проходящая через вторую узловую точку объектива (предметного стекла) телескопа и центр сетки нитей; линия визирования, линия визирования, линия наведения, линия прицеливания прибора. Центр сетки нитей определяется пересечением перекрестия или средней точкой закрепленной вертикальной проволоки или микрометрической проволоки в ее среднем положении. В нивелире центр сетки нитей может быть средней точкой закрепленной горизонтальной проволоки.

юстировка коллимации — Процесс приведения линии коллимации телескопа в точное совпадение с осью коллимации. Также называется «регулировкой коллимации».

ось коллимации — Линия, проходящая через вторую узловую точку объектива (предметного стекла) телескопа и перпендикулярная оси вращения телескопа.В транзите геодезиста или в теодолите ось коллимации перпендикулярна горизонтальной оси телескопа. В нивелире он перпендикулярен вертикальной оси инструмента. Когда телескоп транзита вращается вокруг своей горизонтальной оси, ось коллимации описывает плоскость, называемую «плоскостью коллимации».

Коррекция коллимации — См. Коррекция , коллимация [ВЫРАВНИВАНИЕ].

ошибка коллимации — ¹ по вертикали — когда ноль на зенитном круге не совмещен с вертикальной осью теодолита. ² По горизонтали — при повороте прицела не образуется горизонтальный угол 180 °.

плоскость коллимации — Плоскость, описываемая коллимационной осью телескопа пролета или теодолита при вращении вокруг своей горизонтальной оси.

коллиматор — Устройство, состоящее из собирающей ахроматической линзы с меткой, расположенной в плоскости ее основного фокуса, так что лучи от метки через линзу выходят вдоль параллельных линий.

Коллиматор , автоматический — Коллиматор, снабженный методом освещения его перекрестия таким образом, что, когда отражающее изображение помещается перпендикулярно лучу выходящего света, отраженное изображение перекрестия будет казаться совпадать с самим перекрестием. Это устройство используется для калибровки оптических и механических инструментов. Метку в коллиматоре можно рассматривать с очень коротких расстояний, как если бы она находилась на бесконечном расстоянии, и поэтому ее можно использовать вместо удаленной метки при любой настройке линии визирования (линии коллимации) инструмента. При настройке геодезического инструмента телескоп другого геодезического инструмента можно использовать в качестве коллиматора, при этом сетка является меткой; или телескоп выброшенного инструмента можно поместить на специальную опору, образуя постоянную установку. В некоторых астрономических приборах сосуд с ртутью, помещенный непосредственно под прибором, используется в качестве коллиматора. Призматический окуляр, используемый с таким инструментом, иногда называют «коллимирующим окуляром». Коллиматор специальной конструкции также может быть сконструирован для конкретной цели.См. Также вертикальный коллиматор .

Коллиматор, вертикальный — Телескоп, установленный таким образом, что его коллимационная ось может совпадать с вертикалью (или направлением отвеса). Коллиматор по вертикали служит оптическим отвесом; он может быть разработан для использования при размещении отметки на земле непосредственно под инструментом на высокой башне или для центрирования прибора на высокой башне непосредственно над отметкой на земле.

No related posts.