Поле зрения шкалового микроскопа теодолита как сделать правильный отсчет

Отсчетным индексом в штриховом микроскопе является неподвижный штрих, выгравированный на стеклянной пластинке, помещенной на пути хода лучей, идущих от осветительного окошка через штрихи лимба в отсчетный микроскоп. Оценка доли деления лимба выполняется на глаз. Из опыта установлено, что при отсчитывании на глаз наибольшая точность достигается при видимом расстоянии между штрихами 2.00 мм и толщине штрихов 0.10 мм; при таких условиях ошибка отсчета составляет 0.1 деления.

Рассчитаем, с какой точностью можно взять на глаз отсчет по лимбу диаметром d=100 мм и разделенному на 360 частей: цена одного деления равна 1o. Периметр кольца делений равен π*d=314 мм; длина дуги в 1o l = 314 мм/360 = 0.9 мм. Если бы длина деления была равна 2 мм, то ошибка 0.1 деления соответствовала бы ошибке отсчитывания по шкале лимба 6′; при длине деления 0.9 мм ошибка отсчитывания будет примерно в 2 раза больше. Такой точности для измерения углов недостаточно, поэтому поступают следующим образом: делят градус на более мелкие деления и рассматривают их через микроскоп. Например, при диаметре лимба 72 мм и количестве делений на нем 2160 одно деление лимба равно 10′; увеличение микроскопа равно 18x, следовательно, видимая длина одного деления равна l = π*72*18 мм/2160 = 1.93 мм, и ошибка отсчитывания по лимбу будет 1′.

В поле зрения окуляра штрихового микроскопа видны деления лимба и отсчетный индекс — штрих; отсчет по горизонтальному кругу (Г) равен 69o47′, по вертикальному (В) — 358o150′ (рис.3.4).

На пути хода лучей от осветительного окошка через штрихи лимба в поле зрения микроскопа помещена стеклянная пластинка с гравированной шкалой. Длина шкалы равна длине одного деления лимба λ; шкала разделена на n равных частей, цена одного деления шкалы шкалового микроскопа обозначается буквой μ и равна

Отсчетным индексом является нулевой штрих шкалы шкалового микроскопа. Доля деления лимба от младшего штриха шкалы лимба до отсчетного индекса измеряется непосредственно по шкале микроскопа, так как направления возрастания делений на лимбе и на шкале микроскопа противоположные (рис.3.5). Доля деления шкалы микроскопа оценивается на глаз. Полный отсчет по лимбу равен сумме отсчетов по младшему штриху лимба Nмл и по шкале микроскопа Nш:

На рис.3.5 отсчет по лимбу (λ=1o, n=60, μ=1′ ) равен N = 20o + 54.3′ = 20o 54.3′.

При отсчете по шкале оптического отсчетного приспособления может появиться ошибка, причиной которой является рен. Рен — это разность между номинальным n и фактическим n’ количеством делений шкалы отсчетного устройства, укладывающихся в одном делении (или полуделении) лимба; рен отсчетного устройства обозначается буквой r.

Если совместить нулевой штрих шкалы шкалового микроскопа с каким-либо штрихом шкалы лимба, то n-й штрих шкалы должен точно совпасть с соседним штрихом лимба (рис.3.6-а). Но из-за мелких погрешностей при сборке и юстировке оптической системы прибора этого может и не быть (рис.3.6-б). Значение рена просто считывается по положению штриха лимба; на рис.3.6-б r = 1.5′; для удобства определения рена за пределами шкалы обычно имеются по два дополнительных деления. При заметном несовпадении n-ного штриха со штрихом лимба (r > 0.1 деления шкалы микроскопа) прибор полагается сдать в мастерскую.

С конструкцией и принципом действия остальных отсчетных приспособлений можно ознакомиться в специальной литературе.

Азимут и румб. Ориентирование линии. Шкаловый микроскоп. Отсчет по рейке

геодезия.doc

Что значит ориентировать линию?

Ориентировать линию — значит определить ее направление относительно меридиана. Вообразим в данной точке земной поверхности отвесную линию; плоскость, проходящая через эту отвесную линию и ось вращения Земли, называется плоскостью географического или истинного меридиана в данной точке.

Направление истинного меридиана определяется на данной точке при помощи астрономических наблюдений, а направление магнитного меридиана — при помощи магнитной стрелки, которая устанавливается под действием земного магнетизма в направлении магнитного меридиана. Конец стрелки, обращенный северному полюсу Земли, называют северным, а другой конец — южным. Магнитный меридиан в данной точке земной поверхности, как правило, не совпадает с истинным: угол между ними называется склонением магнитной стрелки. Склонение называют восточным или западным, смотря по тому, отклоняется ли северный конец магнитной стрелки к востоку или к западу от географического меридиана.

Для ориентирования линий служат углы ориентирования, называемые азимутами, дирекционными углами и румбами.

Что называют азимутом и румбом?

Азимутом называется горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки до направления данной линии; азимуты могут иметь значения от 0 до 360°. Азимут называется истинным, если он отсчитывается от истинного меридиана, и магнитным, если он отсчитывается от магнитного меридиана.

Румбом называется острый угол между ближайшим направлением меридиана и направлением данной линии.

Покажите на рисунке поле зрения шкалового микроскопа. Как сделать правильный отсчет?

Рисунок 1 — 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.1 — отсчёт по горизонтальному кругу 134 o 28.5′, по вертикальному кругу 7 o 47.0′). 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.

Покажите на рисунке как правильно взять отсчет по рейке.

Перед выполнением поверок нивелира необходимо привести его ось вращения в вертикальное положение с помощью подъёмных винтов и установочного круглого уровня. Для этого нужно вращать подъёмные винты в произвольном направлении до тех пор, пока пузырёк уровня установится в центре малого круга.

Нивелирная рейка имеет чёрную шкалу на одной стороне и красную шкалу на другой стороне. Деления оформлены в виде дециметров, разделённых на 10 частей; каждый дециметр подписан двузначным числом, например, 03, 17, 29 — на чёрной стороне и 48, 57, 74 — на красной стороне. Начало каждого дециметра фиксируется тонким горизонтальным штрихом, от которого строится пятисантиметровая фигура в форме буквы Е; затем следуют ещё 5 делений: три белых и два закрашенных (рис. 1). В трубе с перевёрнутым изображением деления рейки возрастают сверху вниз.

Рисунок 1 — Изображение рейки в трубе нивелира

Отсчёт по нивелирной рейке берётся в миллиметрах и всегда выражается четырёхзначным числом: первые две цифры — номер дециметра, 3-я цифра — число полных сантиметровых делений от начала дециметра до средней нити, 4-я цифра — десятые доли следующего сантиметрового деления (на рис. 1 отсчёт по центральной нити 1058).

Точные и технические теодолиты

Технические характеристики точных и технических теодолитов

Точными теодолитами являются Т5, Т5К, 2Т5К, Т2, 2Т2, ЗТ2КП, ЗТ2КА, ЗТ5КП. Теодолит Т5 имеет одностороннюю систему отсчитывания при помощи шкалового микроскопа. За основное положение в Т5 принят вертикальный круг справа. Угол наклона v вычисляют по формулам

v = П — М0 = М0 — Л — 180º = (П- Л — 180º )/ 2 ;
М0 = ( 1/2 ) (П + Л — 180º )

где П, Л — отсчеты по вертикальному кругу при его положении справа и слева; МО — место нуля вертикального круга. К отсчетам, меньшим 90°, предварительно прибавляют 360°. Перед отсчетом необходимо совмещать концы пузырька контактного уровня. Теодолит Т5 используют для измерения углов в геодезических построениях 1 и 2-го разряда, при выполнении инженерно-геодезических изысканий . В 1977 г. теодолиты Т5 и Т5К заменены приборами серии 2Т — 2Т5, 2Т5К. В теодолитах 2Т5, как и в других теодолитах унифицированной серии 2Т, за основное принято положение вертикального круга слева. Для вычисления углов наклона используют формулы

v = Л — М0 = М0 — П = (Л- П )/ 2; М0 = (Л + П)/ 2

В Т5К имеется оптический компенсатор, принцип действия которого состоит в том, что оптическая деталь или целая оптическая система, закрепленная на пружине или проволоках, под действием собственной массы занимает отвесное положение, компенсируя неточности установки теодолита.

Теодолит Т5К можно использовать вместо нивелира. Для приведения визирной оси в горизонтальное положение наклоном трубы по отсчетному микроскопу устанавливают отсчет, равный М0 . Высоту прибора измеряют до красной точки в центре кремальеры. Теодолит Т2 имеет двустороннее отсчитывание по кругам. Его используют в триангуляции и полигонометрии 3 и 4-го классов, а также для угловых измерений в прикладной геодезии , снят, с производства в 1977 г. Взамен Т2 с 1976 г. выпускают теодолит 2Т2, который имеет две модификации: 2Т2А — с автоколлимацион­ной зрительной трубой, 2Т2П — со зрительной трубой прямого изображения.

Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2Т2 ( рис. 1.76 ) имеет верхнее окно 1 — градусы и под ними десятки минут, боковое 2 — для отсчитывания единиц минут и секунд, центральное 3 — для совмещения противоположных штрихов угломерного круга; на рисунке 1.76 отсчет: 11°43’26,9″.

Рис. 1.76 . Поле зрения микроскопа теодолита 2Т2

При использовании Т2 для вычисления зенитных расстояний используют формулы

z = Л — Mz = Mz — П = (Л — П + 360º )/ 2 ; Мz = (Л + П)/ 2

Технические теодолиты

Технические теодолиты предназначены для угловых измерений при прокладке теодолитных и тахеометрических ходов, в съемочных сетях, при инженерных , геологических и линейных изысканиях , при переносе проектов в натуру, при геодезическом обеспечении строительства и т. п. Технические теодолиты обычно имеют небольшие размеры и массу, просты в использовании, снабжены простейшим отсчетным приспособлением — односторонними штриховыми и шкаловыми микроскопами.

Инженерная геодезия

БЕЛОРУСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.docx

Расстояние между двумя смежными горизонталями в плане называется заложением. По величинам заложений можно судить о крутизне склонов.

44.Покажите на рисунке поле зрения шкалового микроскопа теодолита. Как сделать правильный отсчет?

Теодолит ЗТ5КП имеет увеличение зрительной трубы 27 х , у теодолита ЗТ2КП увеличение зрительной трубы 30 х . Оптические схемы зрительных труб одинаковы. В теодолите 2Т5К применен шкаловой микроскоп с односторонней системой отсчитывания по кругам. Поле зрения шкалового микроскопа теодолита 2Т5К показано на рис. 1.5.

На рис. 1.6 показано поле зрения микроскопа теодолита 3Т5КП. Здесь изображения штрихов горизонтального и вертикального кругов проецируются в поле зрения по двум независимым каналам.

Ход лучей в системе горизонтального круга: после иллюминатора 6 (рис. 1.8) лучи проходят призму 7, затем ромб-призму 8, линзу-коллектив 9 и параллельным пучком освещают горизонтальный круг 10. Изображения штрихов горизонального круга с помощью призмы 11 и объективов 12 и 13 формируются в плоскости шкалы плоской поверхности линзы-коллектива 15, приклеенной к призме 14.

Вертикальный круг освещается с помощью ромб-призмы 20 и призмы 22. К блоку призм 14 приклеены светофильтр и рассеивающая линза. Изображения штрихов вертикального круга через призмы 23, 25, 26 и 14, объективы 24 и 27 также проецируются на плоскую поверхность линзы-коллектива 15.

Рисунок 1.5.- Поле зрения шкалового микроскопа теодолита 2Т5К.

Отсчеты: горизонтальный круг — 236° 07,5′; вертикальный круг — 4° 37,5′

Рисунок. 1.6- Поле зрения шкалового микроскопа теодолита ЗТ5КП.

Отсчеты: горизонтальный круг — 236° 07,5′; вертикальный круг — 4° 37,5′

Призма 26 установлена на маятнике и выполняет роль компенсатора при вертикальном круге. Половина отражающей грани призмы 14 имеет зеркальное покрытие, граница его является разделительной линией между изображениями горизонтального и вертикального кругов. Далее изображения кругов передаются через призмы 16 и 17, объектив микроскопа 18 в фокальную плоскость окуляра 19.

Теодолит 2Т5К имеет основное положение при круге «лево».

Порядок разборки вертикальных осевых систем теодолитов Т5, 2Т5, 2Т5К и ЗТ5КП одинаков. Для этого необходимо вывинтить четыре винта, расположенных по краям низка, придерживая колонку, осторожно извлечь вертикальную ось из втулки, вывинтить три винта, крепящие втулку с горизонтальным кругом к низку (расположены под 120° рядом с хвостовиком), и снять втулку вместе с горизонтальным кругом.

Рисунок. 1.7- Оптическая схема теодолита 2Т5К:

1 — объектив зрительной трубы; 2 — фокусирующая линза; 3 — сетка нитей; 4 — окуляр; 5 — зеркало подсветки; 6 — иллюминатор; 7, 23 — сфеноиды; 8, 20 — ромб-призмы; 9 — линза-коллектив; 10 — горизонтальный круг; 11, 22 — призмы БР-180 0 ; 12, 13, 24, 27 — микрообъективы; 14 — блок призм; 15 — шкала; 16, 17, 25, 30 — призмы АР-90°; 18 — объектив микроскопа; 19 — окуляр микроскопа; 21 — вертикальный круг; 26 — призма-компенсатор; 28 — окуляр центрира; 29 — фокусирующая линза; 31 — объектив центрира

Отсчитывание по лимбу с помощью шкалового микроскопа теодолита ЗТ5КП: 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.1.8 — отсчёт по горизонтальному кругу 134 o 28.5′, по вертикальному кругу 7 o 47.0′). 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.

Рисунок 1.8 — Поле зрения микроскопа теодолита ЗТ5КП.

64.Каков порядок работы при установке нивелиров в рабочее положение?

Установка нивелира в рабочее положение заключается в установке для наблюдений зрительной трубы и горизонтировании прибора.

Так же, как и для зрительных труб теодолита, установка для наблюдения зрительных труб нивелиров заключается в получении четкого изображения

сетки нитей и изображения концов цилиндрического уровня, которое проецируется оптической системой в левую часть поля зрения (у нивелиров с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе).

Горизонтирование выполняется приведением пузырька установочного уровня в центр ампулы. Если установочный уровень цилиндрический, то последовательность горизон-тирования такая же, как и при гори-зонтировании теодолита. Если установочный уровень круглый, то для установки нивелира в рабочее положение вращают два

подъемных винта в противоположные стороны, выводят пузырек уровня по направлению на третий винт подставки. После этого третьим подъемным винтом приводят пузырек на середину ампулы. Затем установку следует повторить на другом подъемном винте.

Горизонтирование нивелиров, имеющих компенсатор наклона, выполняют аналогично. Высокоточные нивелиры с компенсаторами и нивелиры повышенной точности имеют обычно цилиндрический установочный уровень.

Рисунок. 1.9. — Установка нивелира в рабочее положение

84. Как разбивают пикетаж, выбирают углы поворота и радиусы кривых, плюсовые точки и поперечники?

Инженерно-геодезические изыскания линейных сооружений включают прежде всего обоснование планового и высотного положения трассы, а также развитие геодезической сети, привязку и нанесение на карты геологических выработок гидрометрических створов и других данных, обеспечивающих инженерные изыскания по другим направлениям.

Трассой называется ось линейного сооружения, обозначенная на местности или нанесенная на топографическую карту.

В процессе изыскания трасс решаются две основные задачи:

• сбор необходимых топографических материалов для составления проекта линейного сооружения и других сооружений на трассе (шлюзы на судоходных каналах, станции на железных дорогах и т. д.);
• выбор оптимального, технико-экономически обоснованного варианта трассы линейного сооружения.

Основные материалы для полевого трассирования — данные камерального трассирования по картам или стереомоделям местности. Исходные данные для переноса трассы на местность получают в период, предшествующий полевому. Этими данными могут быть полярные или прямоугольные координаты для выноса углов поворота или промежуточных-створных точек трассы от геодезических пунктов плановой основы, или элементы прямой угловой или линейной засечки, отдельные расстояния от контуров местности до точек на трассе.

В поле работу начинают с отыскания необходимых геодезических или контурных точек, от которых производят построения углов, откладывают линии, производят вешение, найденные точки фиксируют вехами.

Вершины углов поворотов и створные точки окончательно уложенной на местность трассы закрепляют: углы поворота деревянными или железобетонными столбами, промежуточные точки на прямолинейных участках трассы — кольями со сторожками.

Далее проводится разбивка пикетажа, прокладка теодолитных и нивелирных ходов по трассе. Нивелирные ходы и плановая основа трассы требуют привязки к реперам государственной нивелирной сети и пунктам плановой геодезической основы. Это дает возможность получить отметки и координаты точек трассы в общегосударственной системе.

Расстояния на трассе измеряют дважды. Сначала вместе с угловыми измерениями с помощью светодальномеров или мерных лент определяют расстояния между вершинами углов. При углах наклона более 2 измеренные расстояния уменьшают на величину поправки за наклон.

Второй раз расстояния измеряют для разбивки пикетажа, элементов кривых и поперечных профилей. Данные измерения выполняют обычно мерными лентами или 50-ти метровыми рулетками.

В зависимости от условий местности предельная относительная по-грешность линейных измерений допускается 1:1000 – 1:2000.

В ходе разбивки пикетажа одновременно выполняют съемку точек ситуации, расположенных вблизи трассы.

Пикетом принято называть конечные точки, обозначающие участки определенной длины. Для железных и автомобильных дорог пикетом считается отрезок в 100 метров. Пикет обозначают буквами «ПК» и числом, например, «ПК12» (рис. 2.1) указывает, что данная точка расположена на расстоянии 1200 м от начала трассы.

Рисунок. 2.1 — Разбивка пикетажа

Пикеты закрепляют на местности, забивая вровень с землей кол. Рядом с ним (впереди него по ходу трассы, на расстоянии 20 – 25 см) забивают второй кол – сторожок, возвышающийся над поверхностью земли. На сторожке подписывают порядковый номер пикета, например ПК12.

Кроме пикетов на местности отмечают ещё плюсовые точки: рельефные – характерные перегибы рельефа местности (с точностью до 1 м) и контурные – пересекаемые трассой сооружения, водотоки, границы угодий, дороги (с точностью до 1 см). Плюсовые точки также закрепляют колышком и сторожком. На сторожке пишут номер пикета и расстояние от него в метрах. Например, ПК13+32, что означает 32 метров после ПК13 или 1332 м от начала трассы.

Там, где местность имеет заметный (более 1:5) поперечный уклон, на каждом пикете и плюсовой точке разбивают перпендикуляры к трассе, называемые поперечниками. Их разбивают в обе стороны от трассы длиной 15 – 30 м с таким расчетом, чтобы обеспечить съемку всей полосы местности. Конечные точки поперечников закрепляют точкой и сторожком, плюсовые точки, располагаемые в местах изменения наклона местности, – только сторожками. На них пишут расстояние от оси трассы: с буквой «П», если справа от оси, «Л» – слева (рис. 2.2).

Рисунок. 2.2 — Разбивка поперечника.

Одновременно с разбивкой пикетажа по обеим сторонам от оси трассы выполняют съемку полосы местности. Ширина полосы съемки зависит от характера будущего сооружения и устанавливается соответствующими техническими инструкциями.

В полосе шириной 20 – 25 м с каждой стороны оси трассы съемку ведут инструментально, в основном методом перпендикуляров, а дальше – глазомерно.

104. Как передают отметку на дно глубокого котлована с помощью нивелира?

Во всех случаях после завершения строительных работ обязательно производится исполнительная нивелировка, для чего на бетонированной поверхности вновь разбиваются прежние геометрические фигуры, вершины которых отмечаются мелом, и эти точки нивелируются. Затем составляется исполнительный чертеж площадки, на котором выписываются исполнительные отметки поверхности и величины их отклонений от проектной отметки площадки. Этот исполнительный чертеж передается на рассмотрение главного инженера строительства.

Взамен выписки рабочих отметок на кольях применяют и другой способ, а именно: пользуясь рейкой или визиркой, забивают колья или металлические штыри так, чтобы их вершины находились точно в проектном горизонте. В этом случае колья или штыри служат маяками при производстве земляных и бетонных работ. Передача отметки на дно глубокого котлована производится двумя нивелирами с применением рейки и рулетки. Над котлованом возле его бровки устанавливают наклонно вешку, к которой подвешивают стальную ленту или рулетку с грузом весом 3-6 кг, а на дне котлована устанавливается репер временного типа.

Рисунок. 2.3 — Передача отметки на дно глубокого котлована

Нивелирные рейки устанавливают одну на исходном репере А, вторую на репере В, отметки которого определяются. Первый нивелир устанавливается на поверхности в точке на равном расстоянии от исходного репера и от подвешенной рулетки, а второй нивелир — на дне котлована на равном расстоянии от подвешенной рулетки к временного репера В. Установка нивелиров и подвеска рулетки должны быть произведены так, чтобы отсчет по рулетке мог быть произведен двумя нивелирами одновременно, не изменяя положения рулетки.

124. Что служит высотной основой для измерения осадок сооружения?

Каждое построенное инженерное сооружение постепенно изменяет свое положение в пространстве. Давление сооружения сжимает грунты в основании фундамента, что вызывает его осадки. Разумеется, по мере уплотнения грунтов основания осадки постепенно прекращаются. При этом скорость затухания зависит от свойств конкретных грунтов, и прекращение осадок наступает только через несколько лет.

Кроме того, сооружение может перемещаться в горизонтальной плоскости, если имеется боковое давление (как, например, в мостовых конструкциях, подпорных стенках насыпей железных и автомобильных дорог и гидротехнических плотинах).

Сильное развитие деформаций сооружения может привести к нарушениям в его эксплуатации или даже разрушениям. Именно поэтому наблюдения за деформациями сооружений представляют собой важный комплекс геодезических полевых и камеральных работ, которые могут быть организованы в рамках комплексной САПР/ГИС- технологии для своевременного решения вопроса о необходимости принятия профилактических мер.

Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2Т30

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА I.

Изучение теодолита. Измерение горизонтальных углов и углов наклона

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

Теодолит, независимо от модели, имеет принципиальную схему, приведенную на рис. 1.1.

Принципиальная схема теодолита

На подставке (1) с тремя подъемными винтами (9) крепится угломерный круг (2), на котором нанесены деления от 0 до 360° с возрастанием отсчетов по ходу часовой стрелки, называемый лимбом.

Над лимбом, соосно с ним, расположен второй круг – алидада (3), несущий отсчетное устройство. Лимб и алидада вместе называются горизонтальным кругом. Он предназначен для измерения горизонтальных углов.

На алидаде, с помощью подставок (4), крепится зрительная труба (5), которая может вращаться вокруг свей оси НН₁. На одном из концов оси зрительной трубы расположен вертикальный круг, состоящий из лимба (6) и алидады (7). Он предназначен для измерения углов наклона. При повороте зрительной трубы вокруг своей оси (это действие называется переводом зрительной трубы через зенит) вертикальный круг может располагаться справа или слева от нее. Первое положение называется «круг право» и при измерениях обозначается КП, второе – «круг лево», обозначаемое при измерениях КЛ. Для приведения плоскости лимба (2) в горизонтальное положение на горизонтальном круге укреплен цилиндрический уровень (8).

Общий вид теодолита 2Т30

1. Кремальера. 2. Диоптрийное кольцо. 3. Колпачок, под которым расположены исправительные винты сетки нитей. 4. Оптический визир. 5. Вертикальный круг. 6. Подставка зрительной трубы. 7. Закрепительный винт лимба. 8. Основание футляра. 9. Становой винт. 10. Исправительный винт уровня. 11. Закрепительный винт алидады. 12. Цилиндрический уровень. 13. Закрепительный винт зрительной трубы. 14. Зрительная труба. 15. Наводящий винт зрительной трубы. 16. Наводящий винт алидады. 17. Подставка. 18. Подъемный винт. 19. Наводящий винт лимба. 20. Окуляр шкалового микроскопа. 21. Зеркало.

Определение цены деления лимба и точности

Отсчитывания. Отсчеты по горизонтальному и

Вертикальному кругам

У теодолита 2Т30 отсчетный микроскоп шкаловой. В верхней части поля зрения микроскопа, обозначенного буквой В (рис. 1.3), видны штрихи лимба вертикального круга и штрихи отсчетной шкалы, а в нижней части поля зрения, обозначенной буквой Г, видны штрихи лимба горизонтального круга и штрихи отсчетной шкалы.

Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2Т30

а) Отсчет по вертикальному кругу – 0° 35,0¢;

Отсчет по горизонтальному кругу 125° 06,0¢.

б) Отсчет по вертикальному кругу +3° 45,5¢;

Отсчет по горизонтальному кругу 74° 27,5¢.

На обоих кругах нанесены только градусные штрихи. Каждый градусный штрих подписан. Следовательно, цена деления лимбов составляет 1°. На алидады кругов нанесены отсчетные шкалы с ценой деления 5¢. Эти шкалы выведены в поле зрения микроскопа. Начальное деление шкалы горизонтального круга обозначено цифрой 0, а конечное – цифрой 6, что означает 60¢. Шкала вертикального круга имеет два ряда цифр. В верхнем ряду начальный штрих, обозначенный цифрой 0, расположен слева, а конечный, обозначенный цифрой 6, расположен справа. В нижнем ряду оцифровка выполнена наоборот и цифры имеют знак минус.

Отсчет по горизонтальному кругу производится в следующем порядке. Сначала считывается с лимба число градусов (по штриху лимба, попадающему на отчетную шкалу), затем по отсчетной шкале берется отсчет с точностью 0.1 деления, что соответствует 0.5′. Индексом для отсчитывания минут служит штрих градусного деления лимба, находящийся на отсчетной шкале. На рис. 1.3а отсчет по горизонтальному кругу равен 125°06,0¢.

При отсчитывании по вертикальному кругу число градусов считывается так же, как и по горизонтальному кругу. При этом градусные деления вертикального круга имеют знаки либо плюс, либо минус. Если в пределах шкалы находится штрих лимба без знака, то на шкале отсчет берется по верхнему ряду цифр (слева направо), и полный отсчет записывается со знаком плюс. По нижнему ряду цифр шкалы отсчет берется в том случае, когда в пределах шкалы находится штрих лимба со знаком “минус”. Отсчет записывается со знаком минус.

Отсчетные устройства оптических теодолитов

Отсчитывание – это определение положения отсчетного индекса относительно штрихов рабочей меры. Заданная точность отсчитывания определяет выбор того или иного отсчетного устройства и соответствующего ему отсчетного индекса. В оптических теодолитах отсчитывание может вестись по одной стороне лимба ГК и ВК – односторонняя система отсчитывания при двух положениях круга или одновременно по двум диаметрально противоположным его частям – двухсторонняя система отсчитывания при любом положении круга.

Штриховой микроскоп является наиболее простым отсчетным устройством для односторонней системы отсчитывания, используемым в теодолитах Т30, 2Т30П. Отсчитывание ведется относительно неподвижного индекса, видимого в поле зрения микроскопа совместно с изображением штрихов лимбов горизонтального и вертикального кругов с точностью до десятых долей их цены деления, равной 10′ (рис. 4, а).

Рис. 4. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита (Т30, 2Т30)

В целях повышения точности отсчитывания по лимбам ГК и ВК технических Т15, 2Т15, Т15К и точных Т5, 2Т5, 2Т5КП теодолитов используется шкаловый микроскоп. В поле зрения отсчетного микроскопа в плоскости изображения шкал, равных цене деления лимбов ГК и ВК, строится изображение штрихов лимбов. Они занимают определенное положение относительно шкалы с 60 минутными интервалами и являются отсчетными индексами. Отсчитывание ведется до десятых долей интервала, т.е. до 0,1′ (рис. 5).

Рис. 5. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита (Т15, Т5)

Рис. 6. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита (Т15К, 2Т15, 2Т5, 2Т5К)

В отличие от теодолитов Т30, Т15, Т5 в теодолитах 2Т30, Т15К, 2Т15, 2Т5, 2Т5К применен вертикальный круг с секторной оцифровкой, позволяющей отсчитывать без дополнительных вычислений положительные и отрицательные углы наклона (рис. 4 – 6). Вид угла определяется знаком, стоящим перед оцифрованными градусными делениями лимба ВК.

Для исключения погрешностей внецентреннего положения алидады относительно центра кольца делений лимба в высокоточных (Т05, Т1, УВК) и точных (Т2) теодолитах применяется двусторонняя система отсчитывания. В основе ее устройства лежит принцип совмещенного отсчета, заключающийся в том, что положение диаметра лимба относительно алидады определяется при совмещении изображений штрихов противоположных частей лимба. В способе совмещенного отсчета отсчетным индексом является воображаемая линия, проходящая точно посередине между диаметрально противоположными штрихами.

Для отсчитывания по шкалам лимбов ГК и ВК используется микроскоп-микрометр, позволяющий с помощью оптического микрометра измерять доли интервалов делений шкал с точностью до десятых долей секунды. Отсчитывание ведется многоступенчатым дискретно-аналоговым способом. Перед взятием отсчета необходимо зафиксировать положение отсчетного индекса совмещением диаметрально противоположных штрихов лимба. Число градусов отсчитывается по прямому изображению младшего штриха, расположенному слева от середины делений шкал, видимых в поле зрения микроскопа. Число минут подсчитывается между диаметрально противоположными штрихами, как число интервалов между ними умноженное на половину цены деления, равной 5′ для Т05, Т1, УВК и 10′ для Т2. Минуты и секунды с точностью до 0.1′ берутся по шкале оптического микрометра относительно неподвижного индекса, изображение которой строится в малом окошке поля зрения микроскопа. Диапазон шкалы микрометра в минутах равен половине цены деления лимба для соответствующего теодолита, а каждый минутный интервал разбит на 60″с подписанным числом десятков секунд. Отсчет по шкале микрометра прибавляется к отсчету по основным шкалам. Отсчитывание по шкалам вертикального круга выполняется аналогично отсчитыванию по горизонтальному кругу. Примеры отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругам для теодолитов Т05, Т1, УВК и Т2 показаны на рис. 7, 8, 9, 10.

ГК: 125°13′27,4″ (125°10′ + 3′27,4;″)

ВК: 359°21′14,0″ (359°20′ + 1′14,0″)

ГК: 146°28′08,2″ (146°25′+3′08,2″)

ВК: 89°31′42,0″ (89°30′+1′42,0″)

Рис. 7. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т05

ГК: 23°26′25,5″ (23°25′+1′25,5″)

ВК: 88°33′37,0″ (88°30′+3′37,0″)

Рис. 8. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т1

Примечание: На шкале оптического микрометра Т1 подписана каждая пятая секунда.

ГК: 25°56′16,8″(25°50′+6′16,8″) ВК: 4°43′25,7″(4°40′+3′25,7″)

Рис. 9. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита УВК

Рис. 10. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита T2

Для теодолитов типа 2Т2, 2Т2П, 2Т2А, 3Т2КП, 3Т2КА разработана упрощенная схема отсчитывания, исключающая подсчет числа минут кратных половине цены деления шкал лимбов. Их число берется под средним значением цифры, показывающей число градусов (рис. 11) при совмещении штрихов лимба, видимых в поле зрения микроскопа.

Рис. 11. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2Т2

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 9488 — | 6697 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Выработка навыков работы с теодолитом, отработка правил обращения с теодолитом: наведение, снятие отсчета. Выполнение простейшей программы исследования технических характеристик теодолита.

Перед началом занятия необходимо знать:

— принципы классификации теодолитов

— устройство теодолита

— названия нитей зрительной трубы

— устройство шкалового микроскопа

— правила обращения с теодолитом и приведение его в рабочее положение

После окончания занятия необходимо уметь:

— устанавливать теодолит на штативе и приводить его в рабочее положение

— делать с помощью оптического визира быстрое приближенное наведение зрительной трубы на визирную цель

— делать точное наведение сетки нитей на наблюдаемую точку с помощью микрометренных (наводящих) винтов

— производить снятие отсчётов по ГК и ВК.

Порядок выполнения работы (методические указания по выполнению работы):

Изучить основные узлы, винты, детали и их назначение.

2.Изучить отсчет по ГК (предварительно изучив штриховой и шкаловой приборы):

а) шкаловой

б) штриховой

3.Снять индивидуальный отсчет каждому, предварительно открепив алидаду и повернув прибор на некоторый угол, снова закрепить алидаду.

Контроль преподавателем.

Общий вид теодолита 4Т-ЗОП.

Изучите основные части, детали теодолита. Напишите название пронумерованных на рисунках основных частей, деталей теодолита.

1- кремальера;

2-винт трубы закрепительный;

3- окуляр микроскопа;

4- зрительная труба;

5- зеркало подсветки шкалы микроскопа;

6-колонка;

7- подставка с закрепительным винтом лимба;

8- винт перестановки лимба;

9- винт закрепительный алидады;

10- юстировочные винты цилиндрического уровня;

11- окулярная трубочка зрительной трубы;

12- колпачок окуляра;

13- цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга;

14- винт алидады наводящий;

15- винт трубы наводящий;

Оптический визир.

Сетка нитей зрительной трубы:

Напишите названия штрихов сетки нитей зрительной трубы и соответствие с номерами, указанными на рисунке.

Вертикальная нить

2.2`- Нити дальномера

3 – Горизонтальная нить l* — Биссектор

Напишите названия основных осей теодолита в соответствии с обозначениями, указанными на рисунке

ZZi- вертикальная ось (ось вращения теодолита)

UUi- ось цилиндрического уровня

VVi- визирная ось зрительной трубы

HHi – горизонтальная ось вращения зрительной трубы.

Поле зрения отсчётного микроскопа.

Выполните отсчёты по рисунку.

Отсчёт по: шкаловому микроскопу

Горизонтальному кругу: 125° 7’.

Вертикальному кругу: 0° 32’

Выполните пробные наведения зрительной трубы на цель.

Изобразите на свободном поле правильное положение визирной цели в поле зрения трубы перед отсчётом.

Дайте название винтов, которыми производили окончательное наведение зрительной трубы на цель.

А. винт алидады наводящий

Б. винт трубы наводящий

В. кольцо окуляра диоптрийное

Тема занятия №2: Поверки теодолита марки 4Т-30П.

Цель занятия:

Научиться выполнять поверки теодолита

Перед началом занятия необходимо знать:

-Устройство теодолита.

-Геометрию осей теодолита

-Поверки и порядок их выполнения

После окончания занятия необходимо уметь:

-Выполнять все 5 поверки теодолита

Поверки: действия, которыми контролируют правильность взаимного расположения осей.

Поверка положения оси цилиндрического уровня.

Условие:Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к основной оси вращения теодолита. УУ΄┴ОО´

Технология выполнения: установить уровень параллельно двум подъемным винтам подставки, вращая их в противоположных направлениях, привести пузырек уровня на середину. После этого повернуть алидаду горизонтального круга на 180° вокруг вертикальной оси. Если пузырек уровня отклонился от середины, то половину отклонения следует установить юстировочными винтами уровня, а затем повторить поверку. Поверку и юстировку следует выполнять до тех пор, пока после поворота алидады на 180° пузырек уровня будет отклоняться не более чем на 0,5 деления уровня.

Как производятся отсчеты по штриховому и шкаловому микроскопу?

Измерения длин, углов и других величин сопровождаются отсчетами. Отсчетом называют величину отрезка или дуги между нулевым штрихом шкалы и индексом (нуль–пунктом, указателем), соприкасающимся со шкалой или спроектированным на нее. Штрихи шкалы, между которыми расположен индекс, в зависимости от удаления от нуля шкалы называют младшим и старшим (на рис.24, а это соответственно штрихи 8 и 9, 0 и 1). Отсчет по равномерной шкале складывается из двух частей: отсчет целых делений шкалы, заключенных между нулевым делением шкалы и указателем, плюс дробная часть наименьшего деления шкалы, заключенная между ближайшим к указателю младшим штрихом шкалы и указателем:

где N – число целых делений шкалы от нуля до индекса; x – дробная часть деления шкалы; λ – цена деления шкалы.

Штриховой микроскоп (микроскоп–оценщик) – это отсчетное устройство, в котором интервал между младшим штрихом лимба и индексом (дробная часть деления шкалы) оценивается на глаз до десятых долей деления лимба. В поле зрения окуляра микроскопа видны одновременно деления горизонтального (Г) и вертикального (В) кругов и отсчетного индекса. Отсчеты берутся по одной стороне круга и соответствуют приведенной выше формуле. На рис. 1.4, а показаны отсчеты по лимбам

B = 0º30΄+0,6º·10΄ = 0º36΄ и Г = 8º30΄+0,3º·10΄ = 8º33΄ , где 10΄ – цена деления лимба.

Шкаловый микроскоп(рис.1.5) устроен так же, как штриховой, но взамен штриха на стеклянную плоскопараллельную пластинку, расположенную в поле зрения микроскопа, нанесена шкала. Размер шкалы и увеличение микроскопа выбирают так, чтобы видимая величина одного деления лимба точно равнялась длине шкалы. При нарушении этого условия наблюдается рен(от английского – бег, пробег) микроскопа. Влияние рена на результаты измерений, способ его определения и устранения будут рассмотрены далее.

При отсутствии рена полный отсчет по шкаловому микроскопу выражается формулой:

где N – число целых делений лимба, участвующих в отсчете; λ – цена деления лимба в градусной мере; γ – цена деления шкалы микроскопа; y дробная часть наименьшего деления шкалы, оцениваемая на глаз.

Если шкала имеет n делений, то цену деления шкалы γ можно найти из выражения

На рис.1.5, показаны отсчеты В = 0º25,5΄ и Г = 127º05,4΄.

Какие бывают уровни и каково их устройство?

Что называется ценой деления уровня?

Что называется осью уровня?

Для приведения плоскости лимба в горизонтальное положение на горизонтальном круге укреплен цилиндрический уровень.

У цилиндрического уровня (рис.1.6) внутренняя поверхность верхней стеклянной части ампулы имеет сферическую поверхность. Шкала уровня имеет вид окружностей с общим центром, который служит нульпунктом.

а – вид сверху; б – разрез и ось уровня;

Нормаль к внутренней сферической поверхности ампулы в нульпункте называется осью круглого уровня. При расположении пузырька уровня в нульпункте ось уровня занимает отвесное положение. Цена деления круглого уровня бывает в пределах 3 — 15’. Круглые уровни служат для предварительной установки прибора в рабочее положение.

Цилиндрический уровень (рис.1.7) состоит из стеклянной ампулы, верхняя внутренняя поверхность которой отшлифована по дуге окружности определённого радиуса. При изготовлении уровня её заполняют горячим эфиром или спиртом и запаивают. При охлаждении в ампуле образуется небольшое пространство, заполненное парами жидкости и называемое пузырьком уровня. Ампула помещается в металлическую оправу, снабжённую исправительными винтами для регулировки положения уровня (на рис. 1.7, а — винт М). На внешней поверхности ампулы нанесена шкала со штрихами через 2 мм. Точка в середине шкалы называется нуль-пунктом уровня. Касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте называется осью уровня. Пузырёк уровня занимает в ампуле наивысшее положение, поэтому, когда его концы расположены симметрично относительно нуль-пункта, ось уровня горизонтальна.

Центральный угол t (рис.1.7, б), соответствующий одному делению шкалы, называется ценой деления уровня. Цена деления уровня, выраженная в секундах, определяется по формуле

где l — длина деления шкалы; R — радиус внутренней поверхности ампулы; ρ — число секунд в радиане. В разных типах теодолита цена деления цилиндрического уровня бывает от 15² до 60².

Устройство оптического микроскопа у теодолита

Прежде чем говорить об устройстве оптического микроскопа у теодолита, необходимо разобраться, что это за прибор. Теодолиты – это геодезические инструменты, предназначенные для измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности. Они бывают оптическими, электронными, лазерными и специального назначения. Теодолит состоит из штатива, измерительных кругов (лимбов), измерительной линейки (алидады), зрительной трубы, визира и отсчетного микроскопа. Микроскоп оптического теодолита бывает трех видов. Наиболее распространены штриховой и шкаловой микроскопы. Однако самые точные теодолиты снабжены микроскопами с оптическим микрометром. Микроскоп теодолита предназначен для снятия показаний с измерительного прибора.

Упрощенная схема работы с оптическим теодолитом такова: устанавливаем прибор на ровную поверхность, наводим зрительную трубу на объект изучения, снимаем измерения. Теодолиты широко применяют в строительных работах, при составлении топографических карт и планов.

Шкаловой микроскоп теодолита

Значения горизонтальных и вертикальных углов высчитываются по лимбам – измерительным кругам, помещенным в колонку и основание теодолита. Чтобы снять с них показания, необходимо воспользоваться шкаловым микроскопом теодолита. Он представляет собой небольшую оптическую трубку, расположенную рядом с основной зрительной трубой. Заглянув в окуляр, мы увидим два полукруга с горизонтальными шкалами. Верхний полукруг показывает значения вертикальных углов, нижний – горизонтальных. Эти значения еще называют «отсчетами», и они исчисляются градусами, минутами и секундами.

В каждом полукруге шкалового микроскопа теодолита расположены две шкалы: подвижная (шкала лимба) и неподвижная (шкала алидады). По подвижной шкале мы определяем градусы в диапазоне от 0° до 360°, по неподвижной – минуты в диапазоне от 0 до 60. Значение шкалы лимба меняется при изменении положения теодолита. Та риска подвижной шкалы, которая попала на шкалу алидады, и есть искомое значение градуса. Эта же риска указывает нам и на значение минут – берем мы его уже с неподвижной шкалы.

Немного сложнее с секундами. У каждого теодолита есть своя точность измерений. Высокоточные измерительные приборы отличаются погрешностью менее 10 секунд. Техническим теодолитам свойственна точность в 15, 30 или 60 секунд. Предположим, у нашего измерительного прибора точность 30 секунд. Никаких промежуточных значений, кроме 0 и 30 секунд, наши измерения принимать не смогут. Поэтому если риска шкалы лимба попадает точно на риску шкалы алидады, принято считать, что значение секунд равно 0. Если она попадает между двух рисок шкалы алидады, значит, значение секунд равно 30.

Оптические теодолиты, снабженные микроскопами, одни из самых неприхотливых. Они не боятся отрицательных температур и не требуют дополнительного питания. Однако тем, кто не знаком с геодезическими приборами, стоит обратить внимание на электронные теодолиты. Они самостоятельно высчитывают значения углов и выводят результаты измерений на встроенный экран. Пользоваться ими намного проще.

4glaza.ru
Январь 2018

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.