Оптические теодолиты, их назначение, классификация. Поверки теодолитов.

Теодолит – это геодезический прибор, предназначенный для

измерения горизонтальных и вертикальных углов.

В России предусматривается выпуск шести типов теодолитов:

• Т1 – высокоточные;

• Т2 и Т5 – точные;

• Т15 и Т30 – технические;

• Т60 – технические (в настоящее время не выпускается).

Первая цифра показывает номер модификации («поколения»);

Т – обозначает «теодолит»;

Последующие числа – величина средней квадратической

погрешности в секундах (±30", ±2" и ±5"... и т.д.);

К – наличие компенсатора, заменяющего уровни;

П – зрительная труба прямого видения, наличие прямого

(не перевернутого) изображения;

Э – электронные.

Чтобы теодолит обеспечивал получение неискаженных результатов измерений, он должен удовлетворять соответствующим геометрическим и оптико-механическим условиям.

Действия, связанные с проверкой этих условий, называют поверками. Имеют свой номер, выполняются в строгой последовательности.

Если условие не соблюдается – производят исправление (юстировку).

Поверки:

· Поверка внешнего состояния и комплектации теодолита

Выполнение:

· Произвести осмотр зрительного прибора и футляра на наличии механических повреждений и следов коррозии.

· Проверить зрительную трубу и отсчетное устройство теодолита, которое должны иметь чистое поле зрения.

· Проверить комплектацию прибора, которая должна соответствовать указанной в паспорте (штатив, отвес, буссоль, шпилька)

· Поверка работоспособности теодолита

· Проверить работоспособность всех винтов

· Проверить плавностьвращения всех подвижных частей

· Проверить фиксацию зеркала

· Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита

Ось цилиндрического уровня – касательная проведенная в точке нуль-пункта к внутренней поверхности трубки уровня.

· Устанавливаем цилиндрический уровень по направлению 2х подъемных винтов. Затем, одновременно вращая оба винта в разные стороны приводим пузырек в нуль-пункт.

· Поворачиваем теодолит на 90° и третьим подъемным винтом пузырек уровня устанавливаем в нуль-пункт.

· Возвращаем прибор в первоначальное положение. Если пузырек не в нуль-пункте, то повторяем операции 1 и 2 пока пузырек не будет занимать положение нуль-пункт.

· Возвращаем в первоначальное положение и поворачиваем на 180°.

Если пузырек занимает положение нуль-пункта, то условие выполняется.

Если отклонение более чем на о, 5 деления, то необходимо произвести исправление:

На половину дуги отклонения пузырька при помощи шпильки действуют исправительными винтами, а на остальную часть подъемными.

· Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна к оси вращения прибора

· Наводим зрительную трубу на хорошо видимую точку.

· Затем используя наводящий винт горизонтального круга смещаем изображение точки в левый или правый край поля зрения зрительной трубы.

· Наблюдаем за перемещением точки.

Если изображене точки отклоняется более чем на 1 мм, то сетку необходимо развернуть.

Исправление – снять колпачок окуляра зрительной трубы, закрывающий исправительные винты сетки. Слегка ослабить винты, скрепляющие окуляр с корпусом трубы. Развернуть окуляр вместе с сеткой так, чтобы устранить этот недостаток. Поверку повторить.

· Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси вращения.

· Наводим зрительную трубу при КЛ1 и при КП1 на удаленную точку и берем отсчеты по горизонтальному кругу.

· Открепляем зажимной винт лимба, поворачиваем теодолит примерно на 180°, закрепляем, наводим на ту же точку м берем отсчеты по горизонтальному кругу при КЛ2 и КП2

· Определяем коллимационную погрешность:

Если С≥ + 2t необходимо исправление:

Исправить последний отсчет по следующей формуле:

П0=КП2+С или Л0=КЛ2-С

Наводящим винтом горизонтального круга устанавливаем по микроскопу исправленный отсчет П0 при этом центр сетки нитей сместится с изображения наблюдаемой точки в горизонтальной плоскости.

Горизонтальными исправительными винтами приводим центр сетки нитей в исправленное положение.

· Место нуля (М0) вертикального круга должно быть равно нулю или близким к этому значению.

М0 – отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси прибора.

Навести зритльную трубу на хорошо видимую точку и берем отсчеты при КЛ и КП по вертикальному кругу.

Определяем М0:

Т30: 2Т30:

Если М0≥ ±2t, то место нуля необходимо свести к нулю.

Исправление:

· Наводим зрительную трубу при КЛ на наблюдаемую точку.

· Наводящим винтом вертикального круга устанавливаем исправленный отсчет. При этом центр сетки нитей сместится по вертикали наблюдаемой точки.

V=КЛ-М0

Действуя вертикальными исправительными винтами окуляра зрительной трубы, приводим центр сетки нитей в исправительное положение.

· Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита.

· Зрительную трубу наводим на высоко расположенную точку под углом не менее 15°

· Берем отсчеты при КЛ КП по горизонтальному и вертикальному кругу.

· Определяем угол наклона V

Т30: 2Т30

Определяем угол перпендикулярности оси вращения зрительной трубы к оси вращения прибора: Если более 5’, то условие не выполняется и прибор необходимо сдать в мастерскую.

Методы создания плановой геодезической сети.

Основными методами создания государственной геодезической сети являются триангуляция, трилатерация, полигонометрия и спутниковые координатные определения.

Триангуляция (рис. 68, а) представляет собой цепь прилегающих друг к другу треугольников, в каждом из которых измеряют высокоточными теодолитами все углы. Кроме того, измеряю длины сторон в начале и конце цепи.

Рис. 68. Схема триангуляции (а) и полигонометрии (б).

В сети триангуляции известными являются базис L и координаты пунктов А и В. Для определения координат остальных пунктов сети измеряют в треугольниках горизонтальные углы.

Триангуляция делится на классы 1, 2, 3, 4. Треугольники разных классов различаются длинами сторон и точностью измерения углов и базисов.

Развитие сетей триангуляции выполняется с соблюдением основного принципа «от общего к частному», т.е. сначала строится триангуляция 1 класса, а затем последовательно 2, 3 и 4 классов.

Пункты государственной геодезической сети закрепляются на местности центрами. Для обеспечения взаимной видимости между пунктами над центрами устанавливают геодезические знаки деревянные или металлические. Они имеют приспособление для установки прибора, платформу для наблюдателя и визирное устройство.

В зависимости от конструкции, наземные геодезические знаки подразделяются на пирамиды и простые и сложные сигналы.

Типы подземных центров устанавливаются в зависимости от физико-географических условий региона, состава грунта и глубины сезонного промерзания грунта. Например, центр пункта государственной геодезической сети 1-4 классов типа 1 согласно инструкции «Центры и реперы государственной геодезической сети» (М., Недра, 1973) предназначен для южной зоны сезонного промерзания грунтов. Он состоит из железобетонного пилона сечением 16Х16 см (или асбоцементной трубы 14-16 см, заполненной бетоном) и бетонного якоря. Пилон цементируется в якорь. Основание центра должно располагаться ниже глубины сезонного промерзания грунта не менее 0, 5 м и не менее 1, 3 м от поверхности земли. В верхней части знака на уровне поверхности земли бетонируется чугунная марка. Над маркой в радиусе 0, 5 м насыпается грунт слоем 10-15 см. В 1, 5м от центра устанавливается опознавательный столб с охранной плитой.

В настоящее время широко используют радиотехнические средства для определения расстояний между пунктами сети с относительными ошибками 1: 100 000 – 1: 1 000 000. Это дает возможность строить геодезические сети методом трилатерации, при которой в сетях треугольников производится только измерение сторон. Величины углов вычисляют тригонометрическим способом.

Метод полигонометрии (рис. 68, б) состоит в том, что опорные геодезические пункты связывают между собой ходами, называемыми полигонометрическими. В них измеряют расстояния и справа лежащие углы.

Спутниковые методы создания геодезических сетей подразделяются на геометрические и динамические. В геометрическом методе искусственный спутник Земли используют как высокую визирную цель, в динамическом – ИСЗ является носителем координат.