Устройство теодолита

Прибор для измерения горизонтальных (в горизонтальной плоскости) и вертикальных (в вертикальной плоскости) углов называется теодолитом.

Отечественные технические оптические теодолиты 4Т30П и 4Т15П широко применяются при производстве изысканий и строительстве сооружений. В основе конструкции этих теодолитов одна базовая модель.

Теодолит состоит из: подставки с тремя подъемными винтами, которая крепится к головке штатива становым (закрепительным) винтом через трегер, представляющий собой пластину с втулкой, в которой имеется резьба. В подставке вращается алидадная часть теодолита, состоящая из лимба, цилиндрическая ось которого входит в полость подставки и собственно алидады, ось которой, в свою очередь, входит в цилиндрическую полость лимба. Между стойками закреплена на оси и может вращаться зрительная труба, состоящая из объектива, окуляра и расположенной между ними фокусирующей линзы, которая может перемещаться в небольших пределах с помощью винта фокусировки. В окулярном колене зрительной трубы расположена, заключенная в оправу, стеклянная пластина, закрепленная четырьмя юстировочными винтами, на которой методом гравировки нанесена сетка нитей. Окулярное кольцо при вращении перемещает линзу, заключенную в обойму, и позволяет фокусировать изображение сетки нитей зрительной трубы в соответствии со зрением. На корпусе зрительной трубы закреплены оптические визиры, позволяющие осуществлять грубое наведение теодолита на цель.

На одной из стоек расположен установочный цилиндрический уровень, один конец которого заделан шарнирно, а дугой закреплен между двумя юстировочными винтами (или винтом и пружиной). На другой стойке закреплен вертикальный круг, состоящий из лимба, скрепленного со зрительной трубой и алидады, скрепленной со стойкой, линия нулей которой перпендикулярна оси вращения теодолита или устанавливается горизонтально автоматически с помощью компенсатора.

Горизонтальный и вертикальный угломерные круги теодолита одинаковые по размерам и изготовлены в виде колец из стекла. На посеребренном крае угломерного круга нанесены градусные деления. Изображения горизонтального и вертикального угломерных кругов с помощью оптической системы теодолита предается в поле зрения оптического шкалового микроскопа, расположенного рядом с окуляром зрительной трубы. В поле зрения шкалового микроскопа видны изображения горизонтального и вертикального угломерных кругов, а также шкалы верньеров, с помощью которых производится отсчет. Окулярное кольцо шкалового микроскопа позволяет фокусировать изображения делений лимба и алидады и их оцифровку.

Теодолит имеет ряд закрепительных и наводящих винтов: лимба, алидады, зрительной трубы. Обычно, перпендикулярно закрепительному винту расположен наводящий винт.

Центрирование теодолита над вершиной измеряемого угла осуществляется с помощью нитяного отвеса, который крепится к специальному крючку станового винта или с помощью оптического отвеса, вмонтированного в подставку.

Привести теодолит в рабочее положение – значит установить его ось вращения вертикально (с помощью установочного уровня) и так, чтобы она проходила через вершину измеряемого угла.

Рис. 3. Теодолит 4Т30П. 1 – трегер, 2 – подъемные винты подставки, 3 – оптический центрир, 4 - подставка, 5 – алидадная часть теодолита, 6 – винт вращения лимба, совмещения нулей лимба и алидады, 7 – цилиндрический, установочный уровень, 8 – юстировочные винты цилиндрического уровня, 9 – стойки, 10 – зеркало подсветки оптической системы, 11 –наводящий винт зрительной трубы, 12 – оптический визир, 13 – вертикальный круг, 14 – винт фокусировки, 15 – зрительная труба (объектив), 16 – зажимной винт зрительной трубы, 17 - цилиндрический уровень при зрительной трубе, 18 – закрепительный винт ориентир – буссоли, 19 – ориентир – буссоль, 20 – зеркало

Техническая характеристика:

Средняя квадратическая погрешность измерения одним приемом горизонтального угла - 20^" , вертикального угла - 30^" ;

Увеличение зрительной трубы – 20 крат;

Наименьшее расстояние визирования – 1, 2 м;

Масса теодолита в футляре – 3, 5 кг

Рис. 4. Теодолит 3Т15П. 1 – трегер, 2 – подъемные винты подставки, 3 – подставка, 4 – закрепительный винт лимба, 5 – наводящий винт алидады, 6 – закрепительный винт алидады, 7 – винт вращения лимба, совмещения нулей лимба и алидады, 8 – цилиндрический уровень, 9 – юстировочные винты цилиндрического уровня, 10 – микрометренный винт шкалового микроскопа, 11 –наводящий винт зрительной трубы, 12 – стойки, 13 – зеркало подсветки оптической системы, 14 - оптический визир, 15 – вертикальный круг, 16 – винт фокусировки, 17 – ось зрительной трубы, 18 - зрительная труба (объектив), 19 – зажимной винт зрительной трубы, 20 - цилиндрический уровень при зрительной трубе

Техническая характеристика:

Средняя квадратическая погрешность измерения одним приемом горизонтального угла - 15^" , вертикального угла - 15^" ;

Увеличение зрительной трубы – 20 крат;

Наименьшее расстояние визирования – 1, 2 м;

Масса теодолита с подставкой – 2, 4 кг