Основні частини теодоліта
Пристосування дозволяє з високою точністю заміряти кути в просторі і працювати в горизонтальній або вертикальній площині. Як правило, вибирається відносний метод, коли за основу береться еталонний об'єкт, а по ньому вже відраховується шуканий кут. Вимірювання таким способом відомо з XIX століття, але сьогоднішні теодоліти - це вдосконалені пристосування, яких існує декілька різновидів.
Шкала. Цей елемент, представлений горизонтально або вертикально розташованим кругом, показує результат. Знаходиться на підставці, що має регулювальні гвинти для управління головними вузлами. Вимірювач дивиться в окуляр, керований гвинтами, які дозволяють навести окуляр на об'єкт і закріпити його, коли знайдена контрольна точка.
Лімб і алідада. Частини горизонтального кола, активно використовуються при вимірюванні горизонтальних кутів.
- Лімб - це стаціонарне скляне кільце з розподілами на 360 °.
- Алідада - елемент, що обертається з примикає частиною приладу і виставляє відлік.
Для фіксації відліку і подальшого проведення вимірювань щодо нього закріплюється спеціальний гвинт і відпускається лімб, корпус в цьому випадку залишиться нерухомим, рухатися ж будуть лімб і алідада.
Це і є головні частини теодоліта. Але знімати показання допомагають і інші пристрої, з якими теж буде корисно познайомитися. Ступінь горизонтальності установки теодоліта контролюється за допомогою циліндричного рівня, а точку відліку втратити не дає оптичний центрир. Відлік знімаються по мікроскопу, і це фінальна стадія роботи зморщок.
види пристроїв
Є такі види пристроїв:
Механічні. Найбільш простий за конструкцією і найдешевший тип, однак у нього і найнижча точність, тому для серйозної роботи він не підходить.- Електронні. Електронний теодоліт зручний, тому що оснащений пристроєм для зчитування й обробки результатів, геодезисту залишається правильно виставити його, а інше прилад зробить сам.
- Оптичні. Найбільш широке поширення отримав теодоліт оптичний. Він не проводить розрахунки, як електронний, але вартість пристрою і якість вимірювання залучають.
- Лазерні. Ці теодоліти найдорожчі, але і більш досконалі пристрої. Дозволяють робити вимірювання з великою точністю і зручні у використанні, але купувати їх має сенс лише для постійних робіт, де високі вимоги до результату.
Два принципово різних види теодолітів відрізняються по рухливості алідади і лімба. У повторітельних типах дані елементи можуть закріплювати по черзі, а показання знімати методом послідовних повторень. Звичайні варіанти цього не допускають, так як алідада з віссю представляють в них єдине нерухоме ціле, і для кожного вимірювання потрібна окрема настройка.
маркування
Марка теодоліта - це сукупність букв і цифр. У кожній є зв'язка літери «Т» з будь-якої цифрою. Буква вказує на те, що прилад - теодоліт, цифри показують похибка вимірювання в секундах, чим вони більші, тим більше і похибка.
- Цифрою 1 маркуються високоточні прилади.
- Цифрами 2 і 5 маркуються точні теодоліти.
- Цифрами 15 і 30 маркуються технічні прилади.
Варто цифра точності після літери «Т», а якщо перед буквою є інша цифра, вона служить для позначення покоління приладу або його модифікації в категорії марки.
Вимоги перед роботою
Перед вимірюванням кутів теодоліт перевіряється. Потрібно перевіряти спеціальну позначку або пломбу, а також періодично - геометричні параметри, так як помилка в пару градусів згодом може привести до катастрофи!
- Важлива абсолютна вертикальність осі алідади і її перпендикулярність циліндричного рівня.
- Візирна вісь зорової труби повинна бути перпендикулярна їй, не виконавши цього колімаційного умови, чітка система відліку неможлива.
- Осі труби і алідади повинні бути перпендикулярними.
- Перевіряємо, наскільки вимірювальна сітка розташована у вертикальній колімаційноїплощині.
Використання теодоліта
Прийомів професійного використання приладів багато, і їм вчать на спеціальних курсах, тут же наведемо основні з них.
Установка теодоліта. Першим кроком стане знаходження точки відліку. На місцевості знаходимо рівну поверхню, по якій центруємо прилад на підставці рівнями і затискними гвинтами. В результаті положення приладу повинно вийти строго горизонтальним.- Ловимо об'єкт. Візиром відшукуємо мета і точніше наводимо гвинтами вимірювальну сітку, щоб встановити центр об'єкта. На це дивимося через окуляр, а якщо світла недостатньо, поліпшити ситуацію допоможе спеціальне дзеркальце (як у випадку з мікроскопом). Після виставлення центру окуляром фіксується його значення.
- Обробка результатів. Краще зробити не одне, а кілька вимірів. Новий відлік рекомендується на відому величину, наприклад, 90 °. Якщо нові виміри відрізняються від попередніх на 90 °, то результат можна фіксувати, якщо немає - проводиться ще пара подібних вимірів з різних відліком і обчислюється середнє значення.
Історія приладів
Перші теодоліти в центрі кутомірного кола на вістрі голки мали лінійку, здатну обертатися на цьому вістря вільно (подібно до стрілки компаса). У лінійці робилися вирізи, в яких натягалися нитки, службовці відліковими індексами. Центр кутомірного кола містився в вершину вимірюваного кута, де і закріплювався.
Повертаючи лінійку, її поєднували з першої стороною кута і за шкалою кола брали відлік N1. Потім лінійку поєднували з другою стороною кута і брали відлік N2. Різниця N2 і N1 дорівнювала значенню кута. Рухливу лінійку назвали алидадой, а кутомірний коло - лімбом. Поєднання лінійки-алідади зі сторонами кута здійснювалося за допомогою примітивних візирів.
Сучасні теодоліти істотно відрізняються від попередників.
- Поєднання алідади зі сторонами кута проводиться за допомогою зорової труби, яка може обертатися по висоті і азимуту.
- Для відліку за шкалою лімба застосовується отсчетное пристосування.
- Конструкцію покриває міцний металевий кожух.
- Інше.
Плавне обертання алідади і лімба забезпечує система осей, а регулюються обертання навідними і затискними гвинтами.
Установки теодоліта виробляються за допомогою спеціального штатива. Центр лімба з прямовисною лінією, яка проходить через вершину вимірюваного кута, здійснюється оптичним центриром або нитяним схилом.
Коллимационная площину утворюється візирної віссю окуляра при обертанні зорової труби навколо власної осі. Сторони кута проектуються на лімб рухомий вертикальною площиною, яка називається коллимационной площиною. Площина ця утворюється візирної віссю зорової труби, коли труба обертається навколо своєї осі.
Візирної віссю труби (візирної лінією) називається уявна лінія, яка проходить через центр сітки ниток і оптичний центр об'єктива труби.