- Пристрій самого теодоліта
- Правильне проведення перевірок
- Підготовка до проведення вимірювань / перевірки
- Проведення вимірювань і обробка результатів
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Дуже часто при проведенні геодезичних, проектних і будівельних робіт виникає необхідність у визначенні різних просторових величин. Далеко не завжди це можна зробити за допомогою таких банальних інструментів, як рулетка.
Теодоліт - це пристрій, призначений для геодезичних, проектних і будівельних робіт.
Вимірювання вертикальних кутів теодолітом дуже затребувана функція. Знаючи значення цього параметра і використовуючи формули тригонометрії, можна визначити лінійні розміри об'єкта, що цікавить (висоту) або відстань до об'єкта.
Пристрій самого теодоліта
Пристрій теодоліта.
Теодоліт при проведенні перевірки вимірювання на місцевості відстаней, горизонтальних і вертикальних кутів просто незамінний. Основними робочими елементами служать круглі градуйовані шкали. Проведення всього можливого діапазону досліджень забезпечується наявністю як горизонтальної, так і вертикальної вимірювальної шкали.
В одній площині з вимірювальним лімбом є ще один обертається коло - алідада. На ньому закріплено пристосування для твору відліків по лімбу.
Крім лимбов і алідади, вимірювальний прилад включає до свого складу такі незамінні вузли:
- Підставку з вбудованим рівнем. Для забезпечення більшої стійкості і виставлення щодо горизонтального рівня основа має три ноги, забезпечені регулюючими їх довжину пристосуваннями.
- Оптичну зорову трубу.
- Гвинти точної настройки і фіксації оптики на предмет вимірювання.
- Циліндричний рівень, що відображає вертикальні кути нахилу самого приладу в процесі вимірювань.
- Оптичний схил.
- Відліковий мікроскоп (штриховий або шкаловий, в залежності від конструкції теодоліта) для зняття результатів вимірів.
Правильне проведення перевірок
В процесі проведення вимірювань за допомогою теодоліта можливі виникнення похибок, які в подальшому можуть вилитися в серйозні помилки визначення величини вертикальних кутів. Отримання точних результатів гарантується при регулярному проходженні комплексу перевірочних процедур. При виникненні відхилення результатів повірки від регламентованих значень, коли це можливо проводиться підстроювання теодоліта.
Види перевірок теодоліта: а - установка за двома гвинтів; б - установка по третьому гвинта; в - перевірка правильності установки рівня.
Розрізняють чотири види перевірок (юстіровок):
- Перевірка взаємної перпендикулярності осей циліндричного рівня і обертання приладу в вертикальній площині.
Працездатне стан визначається по бульбашки повітря всередині капсули рівня. Він повинен знаходитися посередині шкали. Відхилення положення бульбашки повітря щодо центру шкали на рівні компенсуються регулюванням підйомних гвинтів.
Як тільки робоче положення встановлено, проводиться розворот на 180 ° алідади і рівня. У новому положенні вся процедура повторюється заново. Необхідно домогтися незалежності свідчення рівня від кута повороту алідади.
- Перевірка стану ниток вимірювальної сітки. Вертикальна нитка в оптиці приладу поєднується з попередньо встановленої вішкою, що має строго вертикальне положення. Вони повинні збігатися. При виявленні відхилень необхідно провести регулювання положення окуляра. Послаблюється фіксує кріплення і зміщується положення окуляра до повного збігу лінії нитки і схилу.
- Перевірка перпендикулярності положення візирної осі теодоліта щодо осі обертання зорової труби. Цю перевірку ще називають повіркою коллимационной помилки. При невиконанні умови перпендикулярності візирна вісь теодоліта при обертанні буде замість площині описувати конічну поверхню, що виведе точність проведення вимірювань вертикальних кутів за всі допустимі межі.
На початковому етапі перевірки повинен бути встановлений віддалений орієнтир, лінія візування якого максимально близька до горизонтальної площини.
Записуються свідчення горизонтального кола (Кп). Потім труба теодоліта розгортається, відкріплюється алідада, і знімаються показання при лівому розташуванні вимірювального кола (Кл). Величина похибки вимірювань визначається за формулою:
С = ((Кл-Кп) ± 180 °) / 2
Знак перед 180 ° визначається в залежності від знака різниці Кл і Кп. Якщо різниця показань буде позитивна, то приймається знак "-", в іншому випадку - "+".
Результати перевірки оцінюються за отриманою величиною С. Якщо вона не перевищує значення подвійної точності шкали, то теодоліт справний. Перевищення сигналізує про необхідність проведення корекції. Для цього послаблюється один з вертикальних гвинтів сітки ниток. Регулюючи бічний гвинт, поєднують перетин ниток вимірювальної сітки з наміченим орієнтиром;
- Перевірка взаємного положення осі обертання оптичної труби і вертикальної осі теодоліта. Виконання цієї умови забезпечує вертикальне положення вимірювальної площині при роботі.
На поверхні стіни, яка відступає приблизно на 10 м вибирається будь-яка точка, розташована під кутом в 40-50 ° щодо горизонту. На неї наводиться труба і закріплюється алідада. Після чого труба перекладається в горизонтальне положення і на стіні відзначається проекція точки поворотом алідади на 180 ° і перекладом труби через положення зеніту на стіні. На рівні горизонту повторно відзначається проекція початково обраної точки. Обидві отримані точки проекцій повинні співпасти. Що стосується розбіжності дану похибка в польових умовах компенсувати неможливо і теодоліт підлягає ремонту.
Підготовка до проведення вимірювань / перевірки
Центрування теодоліта: 1 - теодоліт; 2, 3 - ніжки штатива, 4 - схил.
Якщо всі передбачені регламентом перевірки успішно пройдені, можна вважати, що інструмент справний і їм можна працювати. Перед початком проведення вимірювання вертикальних кутів теодоліт необхідно спочатку підготувати до роботи.
Підготовка полягає у виконанні наступних операцій:
- Перевірка стану вимірювального приладу - установка центрального положення лімба над заданою точкою за допомогою штатного схилу. В якості центральної точки зазвичай використовується вершина горизонтального або вертикального кута.
- Установка поверхні вимірювальної кругової шкали в горизонтальну площину. Процедура здійснюється регулюванням підйомних гвинтів до тих пір, поки положення бульбашки в ампулі рівня не співпаде з нуль-пунктом.
- Налаштування оптики видимості - обертання кільця диоптрийной настройки до отримання найкращої видимості сітки.
- Налаштування оптики в вимірюваної точці; обертанням кремальєри регулюється чіткість зображення об'єкта.
Проведення вимірювань і обробка результатів
Схема вимірювання вертикальних кутів теодолітом.
На практиці проведення вимірювань вертикальних кутів проводиться за допомогою вертикального лімба. Характерною особливістю є обертання в процесі роботи лімба разом з оптичною трубою при зафіксованому положенні алідади.
Нульовий діаметр алідади наводиться в горизонтальне положення, контрольоване по положенню бульбашки в циліндричному рівні. Як тільки нуль виставлений, вертикальні кути визначаються відліком положення по вертикальному вимірювального кола.
Для того щоб виміряти вертикальні кути, теодоліт повинен бути готовий до роботи відповідно до вищеописаними методиками. При будь-якому положенні вертикального кола (лівому або правому) горизонтальна нитка вимірювальної сітки наводиться на точку вимірювання. При необхідності проводиться невелика попутна коригування положення бульбашки в рівні щодо нуль-пункту. Отримані значення на лімбі записуються в журналі вимірювань.
Далі проводиться аналогічна процедура вимірів при зміщенні вертикального кола в протилежну сторону і фіксація результатів.
Обчислення величини вимірюваних вертикальних кутів.
Для обчислення величини вимірюваних вертикальних кутів необхідно обчислити проміжну величину - місце нуля. Ця величина характеризує відлік по лімбу вертикального кола при горизонтальному положенні візирної осі зорової труби і знаходженні бульбашки повітря в середині шкали циліндричного рівня.
Місце нуля визначається за формулою:
Мо = (Кл + Кп) / 2
де, Мо - місце нуля;
Кл, Кп - свідчення при розташуванні вимірювального кола зліва і справа відповідно.
Вертикальні кути визначаються за формулами:
V = Кл-Мо або V = Мо-Кп
де, V - значення величини вимірюваного вертикального кута.
Варто зазначити, що для збільшення точності, рекомендується вимірювання проводити кілька разів з подальшою обробкою отриманих результатів методами математичної статистики.