Билет№19Принцип измерения угла

Способ полуприёма:

Отличается простотой самый быстрый способ и не имеет контроля. Теодолит устанавливается в вершину горизонтального угла и приводят в рабочее положение.

1. Центрирование- совмещение вертикальной оси прибора с вершиной измеряемого угла, выполняется с помощью нитяного отвеса.

2. Горизонтирование- приведение вертикальной оси прибора в отвесное положение (уровень). Лимб горизонтального круга при измерении закрепляют.

<B=а пр-в лев; а и в отсчёты по ГК. Если а пр<в лев, то B=(а пр +360)- в лев; или существует другая формула: B= а зад т – в пер т.

Вывод: способ полуприёма применяется при теодолитной съёмке и тахеометрической.

Способ приёма (полный приём).

Состоит из двух полуприёмов, т.е угол измеряется дважды при двух положениях вертикального круга:

1-ый полуприём КП

B1=а прт-в левт

2-ой полуприём КЛ

B2=а прт – в левт

Контроль сравнение: В1-В2<=2t; t-точность. Вср=(В1+В2)/2- свободна от влияния коммационной погрешности.

Существуют ещё способы круговых приёмов, повторений, комбинаций.

V- угол наклона; a-отсчёт; мо-место нуля;

Место нуля- отсчёт по вертикальному кругу, когда зрительная труба горизонтальна, а пузырёк цилиндрического уровня при горизонтальном круге находится в ноль пункте.

МО=(КЛ-КП)/2; КЛ и КП отсчёты по ВК Точность место нуля для 2Т30 не должна превышать одной минуты.

Формулы для углов наклона для теодолита 2Т30.

1. V=КЛ-МО-рабочая формула

2. V=МО-КП

3. V=(КЛ-КП)/2; где КЛ и КП- отсчёты снятые по ВК

Билет20 Устройство теодалита

Теодолит предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов для измерения расстояний для измерения ориентирных углов. Приборы у которых горизонтальные и вертикальные круги выполнены из высокоточного стекла относятся к оптическим теодолитам. По точности теодолиты подразделяются:

1) высокоточные Т-1

2) точные Т2 и Т5

3) технические Т15, Т30

4) учебные Т60

Цифра после буквы означает среднеквадратичную погрешность измерения угла в секунду полным приёмом. По устройству теодолиты подразделяют на прямые и обратные. С цилиндрическим уровнем и с компенсатором- это устройство внутри прибора позволяющее автоматически приводить ось прибора в отвесное положение.

Основные части теодолита.

1) Зрительная труба: объектив, окуляр, сетка нитей, линза.

Линия проходящая через центр окуляра и центр объектива называется оптическая ось. Визирная ось-линия проходящая через центр объектива и центр сетки нитей.

Характеристики зрительной трубы.

Увеличение. Полезрение, то пространство которое видно в зрительную трубу при неподвижном её положении. Освещённость.

2) Горизонтальный круг выполняется из высокоточного стекла и он поделён на градусы.

Вертикальная ось прибора –линия проходящая через центр алидады либо ось вращения теодолита.

3)Вертикальный круг состоит из лимба и алидады. Уровень предназначен для приведения прибора в рабочее положение. Ось цилиндрического уровня- касательная линия внутри поверхности уровня в нуль пункт.

Свойство цилиндрического уровня.

Когда пузырёк находится в ноль пункте, ось уровня занимает горизонтальное положение. Центр деления угол отклонения от горизонтального положения при смещения пузырька на 1 деление. Существуют штриховые микроскопы, шкаловой микроскоп, оптический микроскоп, микроскоп-микрометр.

Основные оси теодолита:

Вертикальная ось(ось вращения),ось цилиндрического уровня, горизонтальная (ось вращения зрительной трубы), визирная ось зрительной трубы.

Билет№21 Зрительная труба,ее характеристики

Зрительная труба теодолита имеет автоколлимационный окуляр, обладающий высокими светотехническими характеристиками. Система отсчета по кругам такая же, как и у теодолита. За основное положение в теодолите принят вертикальный круг справа. Углы наклона вычисляются по формулам. К отсчетам, меньшим 90°, прибавляют 90°. Перед снятием отсчетов по вертикальному кругу необходимо привести пузырек уровня при вертикальном круге в нуль-пункт. Теодолит снабжен оптическим компенсатором взамен уровня при алидаде вертикального круга, который позволяет использовать прибор в качестве нивелира при нивелировании класса. Средняя погрешность измерения горизонтального угла составляет, вертикального; погрешность определения превышения составляет на 1 км хода. Вид поля зрения шлакового микроскопа не отличается от поля зрения теодолита. Теодолит относится к группе унифицированных теодолитов, в которой принадлежат теодолиты серии. Прототипом служит теодолит; он имеет самоустанавливающуюся систему оптического компенсатора при вертикальном круге. Диапазон действия компенсатора ±3,5; точность компенсации. За основное положение принят вертикальный круг слева; для вычисления углов наклона применяются формулы. Оптический теодолит предназначен для измерения горизонтальных углов и зенитных расстояний в сетях триангуляции и полигонометрии классов, для монтажа и наладки уникального оборудования.

Билет№22 Уровни, их характеристики

Наивысшая точка ампулы градуирована через «О»; относительно этой точки пузырек располагается симметрично, если ось уровня горизонтальна. Касательная к кривой, получаемой от продольного сечения ампулы, в точке нуль пункта уровня называется осью цилиндрического уровня. Характеристикой уровня является цена его деления. Цена деления уровня есть угол, на который наклоняется ось уровня, если пузырек перемещается на одно деление. Цена деления обратно пропорциональна радиусу кривизны внутренней поверхности ампулы. В современных теодолитах цена деления уровня находится в пределах. Уровни при вертикальных кругах теодолитов обычно бывают более чувствительные, поэтому цена деления их находится в пределах 25—35. В теодолитах с металлическими кругами отсчетным приспособлением является верньер. Точность верньера определяется по формуле. Отсчет берут по индексу, которым служит нулевой штрих верньера. Во всех оптических теодолитах используют стеклянные угломерные круги. В поле зрения отсчетного приспособления, как правило, выведены изображения штрихов горизонтального и вертикального кругов. С помощью отсчетных приспособлений берут отсчеты на измеряемые направления. В современных оптических теодолитах распространенным является штриховой микроскоп. При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и при необходимости подъемными винтами теодолита приводить его на середину.

Билет№23 Отчетные устройства теодалита

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

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'

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.

Билет№24 Способы измерения горизонтальных углов

Для измерения горизонтальных углов в инженерной геодезии применяют способы приемов, круговых приемов и повторений.

Способ приемов. Над вершиной В измеряемого угла β=АВС (таблица 26.1) центрируют и горизонтируют теодолит, а на точках А и С устанавливают визирные цели. Измерение горизонтального угла способом приемов (способ отдельного угла) заключается в том, что один и тот же угол измеряется дважды, при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы: при круге слева (КЛ) и при круге справа (КП). При переходе от одного приема к второму зрительную трубу переводят через зенит и смещают лимб горизонтального круга на 1...5. Эти действия позволяют обнаружить возможные грубые ошибки при отсчетах на лимбе и уменьшить приборные погрешности. Так как лимб оцифрован по ходу часовой стрелки наведение зрительной трубы принято выполнять сначала на правую точку, а затем на левую. Контролем измерений горизонтального угла является разность значений угла, полученная из двух измерений (КЛ и КП), не превышающая двойную точность отсчетного устройства, т.е.βкл - βкп ≤ 2t. Cпособ круговых приемов применяется при измерении нескольких горизонтальных углов с общей вершиной М (таблица 26.2) и выполняется двумя полуприемами, при двух положениях вертикального круга КЛ и КП. При визировании на начальную точку 1 отсчет по горизонтальному кругу при КЛ устанавливают чуть больше нуля, в нашем примере 0 01.5'. Затем наводят трубу последовательно по ходу часовой стрелки на точки 2, 3, 4, 1 и берут отсчеты. Разность начального и конечного отсчетов на точку 1 не должна превышать двойную точность отсчетного устройства.Второй полуприем наблюдений при КП выполняют против хода часовой стрелки при первоначальной установке горизонтального круга в последовательности 1, 4, 3, 2, 1. Убедившись в допустимости начального и конечного отсчетов, вычисляют: значения двойной коллимационной погрешности 2с=КЛ-КП+180?, средние отсчеты по направлениям аi=(КЛi+КПi)/2-180?, среднее направление на начальную точку 1 из четырех отсчетов, приведенные направления.Для повышения точности измерений делают несколько круговых приемов, а перед каждым приемом горизонтальный круг переставляют.Способ повторений позволяет несколько повысить точность измерений отдельного горизонтального угла за счет уменьшения погрешностей отсчетов на результат измерений. Сущность способа заключается в многократном (n) откладывании на лимбе величины измеряемого угла. Отсчеты берут только в начале (a) и в конце (b) наблюдений, а значение угла β вычисляют по формуле β = (b-a)/n.

Билет№25Классификация теодалитов

В настоящее время отечественными заводами в соответствии с действующим ГОСТ 10529 – 96 изготавливаются теодолиты четырех типов: Т05, Т1, Т2, Т5 и Т30. Для обозначения модели теодолита используется буква "Т" и цифры, указывающие угловые секунды средней квадратической ошибки однократного измерения горизонтального угла.

По точности теодолиты подразделяются на три группы:

технические Т30, предназначенные для измерения углов со средними квадратическими ошибками до ±30";

точные Т2 и Т5 – до ±2" и ±5";

высокоточные Т05 и Т1 – до ±1".

ГОСТом 10529 – 86 предусмотрена модификация точных и технических теодолитов. Так, например, теодолит Т5 должен изготовляться в двух вариантах: с цилиндрическим уровнем при алидаде вертикального круга и с компенсатором, заменяющим этот уровень. Теодолит с компенсатором при вертикальном круге должен обозначаться дополнительно буквой "К", например обозначается Т5К.

Технические и эксплуатационные характеристики теодолитов постоянно улучшаются. Шифр обновленных моделей начинается с цифры, указывающей на соответствующее поколение теодолитов: 2Т2, 2Т5К, 3Т5КП, 3Т30, 3Т2, 4Т30П и т.д.

По конструкции предусмотренной ГОСТ 10529 – 96 типы теодолитов делятся на повторительные и не повторительные.

У повторительных теодолитов лимб имеет закрепительный и наводящий винты и может вращаться независимо от вращения алидады.

Неповторительная система осей предусмотрена у высокоточных теодолитов.