Поверки и юстировки электронных теодолитов

3.8 Способы измерения горизонтальных и вертикальных углов. Измерение горизонтальных углов проводится, как правило, способами приёмов и круговых приёмов. Способ приёмов заключается в следующем. Для измерения угла ВОА устанавливают теодолит над вершиной угла О. Вращением алидады наводят трубу на первую точку А (лимб закреплён). При закреплённой алидаде производят отсчёт по горизонтальному кругу. Открепив алидаду, наводят трубу на точку В и снова снимают отсчёт. Тогда величина угла равна разности отсчётов. Такое измерение углов называется полуприёмом. Для устранения влияния систематических погрешностей (коллимационной, неравенства колонок и т.п.) и для контроля угол измеряют при втором положении вертикального круга: переводят трубу через зенит, поворачивают алидаду на 180˚ и повторяют процедуру. Из полученных результатов вычисляют среднее значение угла. Такой способ измерения горизонтальных углов называется полным приёмом.

При измерении углов круговым способом поступают следующим образом. Установив теодолит над точкой О, и наведя трубу на первую точку, визируют все направления по ходу часовой стрелки и берут соответствующие отсчёты. Последнее визирование выполняют вновь на первую точку; если лимб был неподвижен, то первый и последний отсчёты должны совпасть, иначе необходимо произвести измерения заново. Далее вычисляют величины основных углов как разность отсчёта на данное направление и первого отсчёта. Во втором полуприёме переводят трубу через зенит и последовательно визируют те же направления, но уже против часовой стрелки. Все промежуточные углы вычисляются как разности основных углов.

Измерение вертикальных углов (углов наклона) производится при помощи вертикального круга теодолита. Для удобства измерений вертикальных углов необходимо, чтобы при горизонтальном положении визирной оси (и нахождении в нуль-пункте пузырька цилиндрического уровня при алидаде) отсчёт по вертикальному кругу был нулевым.

Рис. 12. Измерение вертикальных углов.

Однако это условие далеко не всегда выполняется. Отсчёт по вертикальному кругу, когда визирная ось горизонтальна, а пузырёк уровня при алидаде находится в нуль-пункте, называется местом нуля. Для измерения угла наклона зрительную трубу при положении КЛ наводят на некоторую точку A и, приведя пузырек в нуль-пункт, берут отсчёт Л. Аналогично берут отсчёт П. Тогда угол наклона (для теодолитов со шкалами вертикального круга с двойной оцифровкой, например, 4Т30) может быть найден как ν = Л – МО = МО – П, где место нуля МО = (Л+П)/2. Правильность измерения вертикальных углов контролируется постоянством МО (рис. 12). Точность измерения вертикальных углов зависит в первую очередь от погрешности отсчёта. Из других причин следует упомянуть вертикальную рефракцию (которую при длине менее 300 м можно не учитывать).

3.9 Источники погрешностей, влияющих на точность измерения углов и методы их ослабления. При измерении горизонтальных углов необходимо оценивать точность измерений. К систематическим погрешностям измерения горизонтальных углов относятся влияние наклона вертикальной оси, влияние эксцентриситета алидады (несовпадения центра лимба и центра алидады), влияние коллимационной погрешности (неперпендикулярности визирной оси и оси вращения зрительной трубы). Две последних погрешности устраняются при измерениях при двух положениях круга – полным приёмом.

Помимо вышеперечисленных, погрешности, возникающие при измерениях, могут быть классифицированы следующим образом: 1. погрешность визирования. 2. погрешность отсчитывания. 3. погрешность за центрирование. 4. погрешность за редуцирование.

Погрешность визирования (неточность наведения на цель) m _v зависит от увеличения зрительной трубы v и для теодолита Т30 составляет около трёх секунд (m_v = 60΄ ΄ / v, где 60΄ ΄ - минимальный угол, при котором глаз наблюдателя различает две отдельные точки). Погрешность отсчитывания по штриховому микроскопу для того же теодолита составляет порядка 18΄ ΄ (исходя из формулы m₀=0, 03t, где t =10΄ - цена деления шкалы). Погрешность за центрирование (несовпадение центра прибора с вершиной угла) зависит от длины стороны хода и от погрешности m_е (зависящей от точности центрирования) установки теодолита над вершиной измеряемого угла. Она вычисляется по формуле m_x=(ρ / d) m_e, где ρ – коэффициент, равный 3437, 75 (в минутах), а d – длина стороны теодолитного хода. Погрешность за редуцирование (несовпадение визирной цели с отвесной линией, проходящей через центр наблюдаемого пункта) аналогична погрешности за центрирование и при одинаковых условиях приблизительно с ней совпадает.