Работа с теодолитами технической точности

 
 

Лабораторная работа № 1 
 
 

Работа с теодолитами технической точности 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Цель: изучение основных узлов прибора степени пригодности и основных видов измерения теодолической точности; 
 
 
 

    Задание: изучить устройство теодолической точности показать схематический вид его частей, показать оптическую схему теодолита, схематически изобразит полезрение отсчетного микроскопа с указанием отсчета (теодолита ТЗО и 2Т30). Выполнить комплекс поверок и сделать по измерительным результатам аргументированные выводы 
 

    Теодолит - оптико-механический прибор для измерения горизонтальных углов, расстояний и магнитных азимутов 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
Выполнил:                                                                                                                 студент группы 09-ТВ-2-2

 
 
 
 
 
 
 
 
  Делюкин Дмитрий  

 
 
 
 
 
 
 
 
Проверил:                                                                                                                  ______________________ 
 

                          1

 

 
 

Наименование  частей теодолита 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Поле  зрения микроскопов 
 

     Отсчитывание  по лимбу с помощью штрихового микроскопа теодолита Т30: в окуляре микроскопа (расположенном рядом с окуляром трубы) найти отсчётный индекс (штрих с горизонтальной подсечкой) и взять по шкале лимба отсчёт, соответствующий положению отсчётного индекса (рис.1 - отсчёт по горизонтальному кругу 135^o12', по вертикальному кругу 356^o36').

 

Рисунок 1 - Поле зрения микроскопа теодолита Т30 

 

Рисунок 2 - Поле зрения микроскопа теодолита 2Т30 

    Отсчитывание  по лимбу с помощью шкалового  микроскопа теодолита 2Т30: зафиксировать  штрих градусного деления лимба внутри шкалы микроскопа (между цифрами 0 и 6) - это будут градусы отсчёта; по положению этого штриха взять отсчёт по шкале микроскопа с точностью до полминуты (рис.2 - отсчёт по горизонтальному кругу 134^o28.5', по вертикальному кругу 7^o47.0'). Следует помнить, что шкала микроскопа вертикального круга имеет двойную оцифровку. Если у градусного деления вертикального лимба нет знака, для отсчёта по шкале микроскопа используется положительная оцифровка; если у градусного деления есть знак "минус", то для отсчёта по шкале используется отрицательная оцифровка.

 

    Поверки теодолитов 

   Для измерения  горизонтальных и вертикальных углов  можно применять теодолиты Т30, 2Т30, 2Т30П, 4Т30П, Т15, 2Т5К, 3Т5К и им равноценные. Буква "П" в шифре теодолита означает, что его зрительная труба даёт прямое изображение; буква "К", - что вместо уровня при алидаде вертикального круга используется компенсатор малых углов наклона.  

   Поверки выполняют для того, чтобы убедиться  в выполнении условий взаимного  расположения геометрических осей теодолита и в случае нарушения этих условий исправить положение той или иной оси.  

   Перед выполнением поверок нужно изучить  расположение зажимных и наводящих  винтов и научиться пользоваться ими по назначению.  

   Прежде  всего нужно установить теодолит на штативе в защищённом от прямых солнечных лучей месте и выполнить горизонтирование теодолита, то есть привести ось вращения алидады в вертикальное положение; для этого нужно выполнить следующие операции:

   вращая  алидаду, установить уровень при алидаде горизонтального круга параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта, и, вращая эти два винта в противоположные стороны, привести пузырёк уровня в нульпункт;

   повернуть алидаду на 90о, то есть, установить уровень  по направлению третьего подъёмного винта; вращая этот винт, привести пузырёк уровня в нульпункт. 

   При наведении  зрительной трубы на визирную цель (например, на вешку) следует, вращая алидаду  и трубу, навести на вешку белый  крест в окуляре визира и, придерживая  одной рукой алидаду, осторожно завернуть её зажимной винт. Затем, придерживая одной рукой зрительную трубу, другой рукой завернуть зажимной винт трубы. После этого, глядя в окуляр трубы, нужно отфокусировать изображение вешки и, вращая наводящие винты алидады и трубы, установить изображение вешки в центре сетки нитей. Для ослабления ошибки из-за наклона вешки крест сетки нитей нужно наводить на самую нижнюю видимую часть вешки (рис.3).

Рисунок 3 - Правильное наведение  зрительной трубы  на вешку 

   Большое значение при измерении углов имеет умение правильно отсчитывать по лимбам теодолитов с помощью штрихового (Т30) и шкалового (2Т30, Т15 и Т5) микроскопов. Такое умение основывается на знании устройства отсчётных приспособлений теодолитов и внимательном и аккуратном отношении к процессу отсчитывания. 

   1. Поверка уровня.  

    Ось уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения алидады. Эта поверка включает следующие операции:

• вращая алидаду, установить уровень параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта; вращая эти винты в противоположные стороны, привести пузырёк в нульпункт;
• повернуть алидаду точно на 180^о; сосчитать количество делений n, на которые пузырёк уровня отклонился от нульпункта;
• вращая эти же два подъёмных винта, сместить пузырёк уровня в сторону нульпункта на n/2 делений;
• вращая исправительные винты уровня, привести пузырёк в нульпункт.

 

   Если  после поворота алидады на 180^о пузырёк уровня уходит за пределы шкалы, то отклонение пузырька следует измерять в оборотах подъёмных винтов и исправлять уровень методом последовательных приближений; кроме того, в этом случае можно применить способ Г. Ф. Лысова. Порядок поверки уровня по способу Г.Ф. Лысова:

• вращая один (любой) подъёмный винт, наклонить теодолит на 1^о - 2^о (около двух полных оборотов винта);
• осторожно вращая алидаду, найти такое её положение, когда пузырёк уровня будет точно в нульпункте (пользоваться наводящим винтом алидады!); взять отсчёт N1 по горизонтальному кругу;
• осторожно вращая алидаду, найти второе её положение, когда пузырёк уровня будет точно в нульпункте (пользоваться наводящим винтом алидады !); взять отсчёт N2 по горизонтальному кругу;
• вычислить установочный отсчёт N = 1/2*(N1 + N2) + 90^о и установить его на горизонтальном круге;
• исправительными винтами уровня привести пузырёк уровня в нульпункт.

   После исправления уровня нужно заново привести ось вращения алидады в  вертикальное положение (выполнить  горизонтирование теодолита).

   Вывод: При повороте цилиндрический уровень при горизонтальном круге на 180⁰ он не отклонился более чем на 2 деления. Следовательно, этот прибор отвечает условию поверки. 
 

   2. Поверка коллимационной ошибки.

   Визирная  ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. Для выполнения этой поверки необходимо выполнить следующие операции:

• навести зрительную трубу при КЛ на хорошо видимую точку вблизи горизонта, взять отсчёт по горизонтальному кругу NL ;
• перевести трубу через зенит и, вращая алидаду, навести трубу при КП на эту же точку, взять отсчёт по горизонтальному кругу NR ;
• вычислить двойную коллимационную ошибку по формуле

 

C ;

     

 

   Если  величина 2C превышает 5', то выполняются  следующие операции:

• вычислить правильный отсчёт при КП
• вращая алидаду микрометренным винтом, установить этот отсчёт на лимбе горизонтального круга - в поле зрения трубы точка сместится с вертикальной нити;
• отвернуть защитный чехол на окуляре зрительной трубы и обеспечить доступ к исправительным винтам сетки нитей;
• ослабить вертикальные исправительные винты и, вращая горизонтальные винты, навести вертикальную нить на точку; зажать все исправительные винты:
• повторить определение коллимационной ошибки.

 

3. Поверка сетки нитей.

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

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

 

   4. Поверка места  нуля.

   При горизонтальном положении визирной оси зрительной трубы и пузырька уровня при вертикальном круге в нульпункте (для теодолитов Т15 и Т5) отсчёт по вертикальному кругу должен быть равен нулю. Для выполнения поверки места нуля выполняют следующие операции:

• навести зрительную трубу на точку при КЛ;
• с помощью микрометренного винта алидады вертикального круга привести пузырёк уровня при вертикальном круге в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу VL;
• перевести трубу через зенит и навести трубу на эту же точку при КП;
• привести пузырёк уровня в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу VR;
• вычислить место нуля; для теодолитов 2Т30 и Т15 по формуле  

 

М0 по значению близко к нулю:

М0

МО  характеризуется  постоянством:

MO= - для (2Т30)

(Вертикальный угол)

; ; КП=-7 ^o 49’ , КЛ=7 ^o59’

по  нашим данным: MO=

затем рассчитаем угол наклона:  

   У теодолитов Т30 и 2Т30 нет уровня при вертикальном круге, поэтому место нуля у них определяется после тщательной установки оси вращения алидады в вертикальное положение.