Измерение горизонтальных углов

Измерение углов следует выполнять поверенным теодолитом. Перед началом измерений теодолит устанавливают в вершине измеряемого угла в рабочее положение. На задней и передней точках А и В (направления ВА и ВС называют также соответственно младшим и старшим направлениями) в створе линий отвесно устанавливаются вехи, на нижнюю часть которых осуществляют визирование (рис. 90, а).

Рис. 90. Способы измерения горизонтальных углов

В зависимости от конструкции приборов, условий измерений и предъявляемых к ним требований применяются следующие способы измерения горизонтальных углов:

1. Способ приемов (способ отдельного угла) - для измерения отдельных углов при проложении теодолитных ходов, выносе проектов в натуру и т. д.

2. Способ круговых приемов—для измерения углов из одной точки между тремя направлениями и более в сетях триангуляции и полигонометрии 2 и более низких классов (разрядов).

3. Способ повторений — для измерения углов, когда необходимо повысить точность окончательного результата измерения путем ослабления влияния погрешности отсчитывания; используется при работе с техническими повторительными теодолитами.

В последние годы в связи с широким распространением в геодезическо-маркшейдерской практике оптических теодолитов с высокой точностью отсчитывания по угломерным кругам способ повторений в значительной мере утратил свое значение.

В геодезии измеряют правые или левые по ходу горизонтальные углы способом приемов, а в маркшейдерском деле - обычно левые по ходу углы способом приемов или повторений. При этом программа измерения должна предусматривать возможно полное исключение влияния основных погрешностей теодолита на точность измерения угла.

Способ приемов. При неподвижном лимбе вращения алидады визируют на заднюю точку А (см. рис. 90, а). Вначале по оптическому визиру зрительную трубу наводят от руки, пока визирная цель не попадет в поле зрения. Затем закрепляют зажимные винты алидады и зрительной трубы и, отфокусировав зрительную трубу по предмету, выполняют точное визирование с помощью наводящих винтов трубы и алидады горизонтального круга. Осветив зеркалом поле зрения отсчетного микроскопа, берут отсчет а по горизонтальному кругу и записывают его в журнал измерений (табл. 1). Порядок записи отсчетов в журнале и обработки результатов измерений показан номерами в круглых скобках.

______ Таблица 1. Журнал измерения горизонтальных углов способом приемов_____________

Дата 28.08.86 г. Теодолит 2Т30 Наблюдал Шпаков П. С.

Видимость хорошая №25361 Вычислил Рыбалкин Ю.Д

Открепив алидаду, визируют на переднюю точку С и по аналогии с предыдущим берут отсчет Ь. Тогда значение правого по ходу угла в, измеренного при I положении вертикального круга (например, при КЛ), определится как разность отсчетов на заднюю и переднюю точки:

Ркл = а - Ъ. (1Х.19)

Указанные действия составляют один полуприем.

Переводят трубу через зенит и повторяют измерения при II положении вертикального круга (при КП), т. е. выполняют второй полуприем. Вычисляют значение угла вкп- В случае, если отсчет на заднюю точку меньше отсчета на переднюю точку (см. табл. 1, 1-й полуприем), то при вычислении угла к нему прибавляют 360°.

Два полуприема составляют полный прием. Расхождение результатов измерений по первому и второму полуприемам не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита, т. е.

в_ш - в КП * 2(.

Если расхождение допустимо, то за окончательный результат принимают среднее значение

угла

вКЛ +в

Такой результат будет свободен от влияния коллимационной погрешности и погрешности за счет наклона оси вращения трубы.

Измерение и вычисление левого по ходу горизонтального угла (см. рис. 90, а) производится в аналогичной (см. табл. 1) последовательности с той лишь разницей, что левый по ходу угол в каждом полуприеме рассчитывается как разность отсчетов на переднюю и заднюю точки.

Значения измеренных углов по каждому полуприему и среднее значение угла вычисляют на станции, пока не снят теодолит.

Способ круговых приемов. Устанавливают теодолит над точкой С (рис. 90, б) и, вращая алидаду по ходу часовой стрелки, последовательно визируют на наблюдаемые точки 1, 2, 3 и повторно на точку 1. При наведении на каждую точку берут отсчеты по лимбу. Такое измерение составляет I полуприем. Повторное наведение на начальную точку 1 (замыкание горизонта) выполняется, чтобы убедиться в неподвижности лимба. Величина незамыкания горизонта не должна превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. Затем трубу переводят через зенит и при прежнем положении лимба, вращая алидаду против хода часовой стрелки, визируют на точки 1, 3, 2, 1' и берут отсчеты по лимбу, т. е. выполняют II полуприем. Два полуприема составляют полный круговой прием.

Для ослабления влияния погрешностей делений лимба и повышения точности измерений

углы измеряют несколькими приемами с перестановкой лимба между приемами на ---, где т —

т

число приемов.

Способ повторений. Сущность способа заключается в последовательном откладывании на лимбе несколько раз величины измеряемого угла в (рис. 90,в).

Теодолит в точке Т приводят в рабочее положение и устанавливают на лимбе отсчет, близкий к 0°. Открепляют зажимной винт лимба и вращением лимба визируют на заднюю точку А, по горизонтальному кругу берут начальный отсчет а₀. Затем при открепленной алидаде визируют на переднюю точку С и берут контрольный отсчет а_к.

Переводят трубу через зенит, открепляют лимб и повторно визируют на заднюю точку А при II положении вертикального круга; отсчет не берут, так как он будет равным а_к. Открепив алидаду, снова визируют на переднюю точку С и берут окончательный отсчет Ь. Этим заканчивается измерение угла одним полным повторением. Тогда величина горизонтального угла будет равна

~ Ъ - а ₀

Р = (^1Х-²¹)

Найденное значение угла сравнивают с контрольным, определяемым по формуле

Р_к - а_к - а ₀. (1Х.22)

Расхождение между окончательным и контрольным значениями угла не должно превышать полуторной точности отсчетного устройства теодолита, т. е.

Р-Рк ± №

Для повышения точности угол может быть измерен несколькими повторениями. При измерении угла п повторениями нуль отсчетного устройства может перейти через нуль лимба К раз. Так как каждый такой переход делает необходимым прибавление к заключительному отсчету 360°, то конечное значение горизонтального угла определится из выражения

Ъ + К ■ 360⁰ - а₀

в =-------------- -------------, (1Х.23)

2п

где п — число повторений.

Величина К находится с использованием контрольного угла Рк по формуле

_К = Рк ■^2п + ^ао ^-Ъ

^К = 3б0 • (^1Х24)

Изложенный способ измерения горизонтальных углов находит применение в шахтных условиях.