4 поверки теодолита кратко

Обновлено: 05.07.2024

Поверки теодолита выполняют для контроля соблюдения в приборе верного взаиморасположения его осей. Основными поверками являются следующие.

Поверка уровня. Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.

Перед выполнением поверки выполняют горизонтирование теодолита. Затем устанавливают уровень по направлению двух подъёмных винтов и с их помощью приводят пузырёк в нульпункт. Поворачивают алидаду на 180º. Если пузырёк уровня остался в нульпункте, то требуемое условие выполнено – ось уровня перпендикулярна к оси вращения алидады. Если пузырёк уровня ушел из нульпункта, исправительными винтами уровня изменяют его наклон, перемещая пузырёк в сторону нульпункта на половину отклонения.

Поверку повторяют, добиваясь, чтобы смещение пузырька было меньше одного деления.

Поверка сетки нитей. Вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен к оси вращения зрительной трубы.

Наводят вертикальный штрих сетки нитей на точку и наводящим винтом трубы изменяют ее наклон. Если изображение точки не скользит по штриху, сетку нитей надо повернуть. Для этого поворачивают корпус окуляра, ослабив четыре винта его крепления к зрительной трубе (рис. 7.9).

Поверка визирной оси. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.

Если визирная ось перпендикулярна к оси вращения трубы, то отсчёты по горизонтальному кругу при разных положениях вертикального круга (круг слева и круг справа) и наведении на одну и ту же точку будут различаться ровно на 180º. Если разность отчетов отличается от 180°, то ось вращения трубы не перпендикулярна к визирной оси (рис. 7.10). При этом соответствующие отсчёты Л и П отличаются от правильных значений на одинаковую величину с, получившую название коллимационной ошибки.

При выполнении поверки визируют на удалённую точку при двух положениях круга и берут отсчёты Л и П. Вычисляют коллимационную погрешность с = (Л - П ± 180°) ¤ 2, которая не должна превышать двойной точности теодолита.

Поверка оси вращения трубы. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.

Мы работаем по всей территории России и можем забрать Ваши средства измерений на поверку курьерскими службами или транспортными компаниями.

г. Москва, 4-й проезд Подбельского, д.3, стр. 2

Цены носят справочный характер и не являются публичной офертой, определяемой положениями п. 2 ст. 437 ГК РФ.
Технические характеристики (спецификация) оборудования, внешний вид и комплект поставки могут быть изменены производителем без предварительного уведомления.
Во избежание недоразумений просьба уточнять у специалистов отдела продаж. © 2022

В настоящее время во многих областях науки, техники и промышленности требуется проводить работы, связанные с привязкой объекта к местности. Это предполагает измерение трёх координат: вертикальных и горизонтальных углов, дальности до стационарного объекта. Они необходимы для подготовки строительных площадок, географической съёмке местности, установке орудийных батарей, зенитных ракетных дивизионов, радиолокационных станций. Особое внимание уделяется этим измерениям на аэродромах. Для решения таких задач применяют различные измерительные устройства. К ним относится теодолит.

Описание самого теодолита

С его помощью производятся достаточно точные измерения горизонтальных и вертикальных угловых величин.

Внешне он выполнен в виде U-образного оптического устройства, расположенного на вращающейся платформе. Платформа устройства выполнена в форме круга, на котором нанесены угловые деления. Кроме горизонтального, имеется в наличии вертикальный круг с такими же угловыми делениями. Для измерения дальности его оснащают различными дальномерами. Современные теодолиты имеют электронные блоки, которые позволяют повысить точность измерений.

Теодолит его составные части

Устройство теодолита основано на законах оптики, механики, электроники.

Устройство теодолита 2т30

Схема теодолита включает следующие основные части:

оптическую часть устройства составляет зрительная труба;
два, перпендикулярно расположенных круга (один вертикальный, другой горизонтальный);
трагерные системы (позволяющие находится длительное время в устойчивом состоянии);
встроенный микроскоп (способ измерения может быть штриховой или шкаловой);
специальная поворотная линейка (именуемая алидадой);
закрепительный и наводящий винты;
регулируемый штатив (с его помощью происходит установка на местности и подготовка прибора к работе).

Основные узлы теодолита

Несмотря на многообразие таких измерительных устройств, строение теодолита сохраняется прежним:

Кремарьера теодолита позволяет решать следующий круг задач:

Отсчётные приспособления

Эти приспособления позволяют отсчитывать деления лимба устройства вплоть до разрешённых долей. Они делятся на три категории: штриховые, шкаловые, микрометры. Угловая шкала может быть расположена на окружности. В этом случае её называют угломерным кругом или лимбом. У каждого из них угловая цена деления лимба имеет свою величину. В реальных приборах точность деления изменяется в интервале от одного градуса до пяти угловых минут. Размер лимба (диаметр) определяется конструкцией теодолита. Величина может изменяться от 72 мм до 270 мм.

В качестве отсчётного индекса могут использоваться: одиночный штрих, двойной штрих, который носит название бисектор, нулевой штрих, штрих основной шкалы имеющегося лимба.

Самым простым отсчётным приспособлением является верньер.

Уровни

Они необходимы для точной юстировки теодолита относительно его вертикальной направляющей. С их помощью производят замеры углов небольшой величины в вертикальной плоскости. Любой уровень состоит из следующих элементов:

небольшой стеклянной колбы, внутри которой находится специальная жидкость;
корпуса, которые предохраняет колбу от механических воздействий.

Они изготавливаются круглые или цилиндрические.

Колбы цилиндрических уровней производят из специального стекла, в состав которого введён молибден. Жидкость внутри колбы является этиловым спиртом. На её поверхность наносят не смываемые штрихи с интервалом в 2 мм. Величина минимального угла наклона в любую сторону, при котором наблюдается смещение пузырька, называется величиной предельной чувствительности.

Круглый уровень Цилиндрический уровень

На поверхность стекла цилиндрических уровней наносят окружности от цента к краю с таким же интервалом.

Разновидности теодолитов

Современные образцы отличаются многообразием конструктивных особенностей. В основу классификации устройств положены следующие признаки:

принцип действия;
допустимая точность проводимых измерений (типы теодолитов);
конструкции;
видовым особенностям.

По принципу действия устройства выпускаются:

механические;
оптические (отсчёт производится на основе оптической системы);
цифровые (отсчёт производится с помощью электронных устройств);
лазерные (заложен принцип лазерных измерителей).

высокоточные;
точные;
технические.

Конструктивно устройства выполняются двух вариантов: повторительный, неповторительный.

Виды теодолитов бывают:

традиционный;
с встроенным компенсатором;
автокаллимационный;
прямого видения;
маркшейдерский;
электронный.

Сегодня принята следующая система обозначения подобных устройств. Буквами обозначают отношение по принятой классификации:

Оптический маркшейдерский теодолит 2Т30М

Высокоточные позволяют производить угловые измерения с допустимой погрешностью в интервале от 0,5 угловых секунд, но не более одной угловой секунды. Второй тип (точные) приборы производят такие измерения с точностью от двух до пятнадцати угловых секунд. Точность технических агрегатов находится в интервале от двадцати до шестидесяти угловых секунд.

Принцип измерения горизонтального угла

Основной принцип измерения угла заключается в определении градусной величины между направлениями на два выбранных объекта. Прежде чем приступить к измерению необходимо повести подготовительные операции, включая горизонтирование.

Далее следует нулевую отметку угломерного круга расположить в направлении на ось измеряемого угла. После этого производят отсчёт угла по шкале горизонтального круга.

Наиболее распространёнными методами измерения считаются:

метод последовательных повторений;
метод круговых приёмов.

Последовательность реализации первого метода заключается в следующем. Подготовка и установка в указанном месте. Оптический визир наводится сначала на один выбранный объект. Затем его направляют в направлении на другой объект. Перед этим производится предварительная визуальная наводка. Применяя винт фокусировки, одновременно регулируя диоптрийное кольцо, производят точное наведение на каждый объект. Точность операции оценивают, используя вертикальные нити. Закрепив направление на первый объект, считывают показания, нанесённые на горизонтальном круге. Далее ослабляют закрепляющий винт, переводят направление оптического устройства на второй объект. Повторяют операцию фиксации данных. С него считывают показания и фиксируют.

Второй метод пригоден для измерения горизонтальных углов, находясь в одной точки. Используя алидаду, устройство ориентируют на первый выбранный объект и устанавливают нулевые показания лимба. Далее перемещают зрительную трубу в выбранном направлении (по часовой стрелке). По данным горизонтального круга считываю показания. Расчёт итогового результата производится с учётом установленной погрешности конкретного прибора.

Геометрические параметры теодолитов

Под геометрическими параметрами понимается строгое соблюдение геометрического положения каждого элемента теодолита.

Такими параметрами являются:

Положение цилиндрического уровня (располагается перпендикулярно оси грандштока).
Направление линии вращения (вертикальная по отношению к линии самого грандштока).
Ориентация центральной оси визирной трубки (горизонтирована, не зависимо от направления и величины угла поворота).
Ориентация зрительной трубы и грандштока (всегда взаимно перпендикулярны).

Инструкция по приведению теодолита в рабочее положение

Подготовка устройства является очень важным этапом перед проведением измерений.

Центрирование

Действие предполагает предварительный выбор, последующую установку теодолита точно над центром известного геодезического пункта. Обычно его проводят, используя оптический центрир. В иных случаях используют обычный строительный отвес.

Горизонтирование

Предполагает установку горизонтального круга, используя показания уровней в горизонтальное положение.

Его выполняют, завершив дополнительную проверку уровня алидады. Регулировку производят подъёмными винтами.

Фокусировка

Фокусировка устройства предполагает установку чёткого изображения. Точность установки оценивается по чёткости наблюдаемой сетки нитей. Её проводят медленным изменением положения диоптрийного кольца. Перемещение продолжается, пока не будет получено отчётливое изображение каждой нити.

Измерение теодолитом

Измерения горизонтальных и вертикальных углов производят на проверенном устройстве. Перед проведением измерений необходимо проверить плавность движения всех движущихся частей аппарата. Производят поворот алидады устройства, винтов, кремарьеры. Снижение возможных погрешностей достигается при вращении алидады в выбранном направлении. Движения должны быть плавные без резких рывков. Не целесообразно проводить возвратно-поступательные движения.

Перед тем, как приступить к измерениям угла в горизонтальной плоскости, устройство устанавливают вертикально над точкой отсчёта. Затем производят необходимые подготовительные действия. Для получения хороших результатов следует повторить эти действия несколько раз. Это позволит устранить возможные ошибки и неточности, которые могут негативно повлиять на результат измерений.

Процессы измерения углов в разных плоскостях принципиально отличаются. Эти отличия заключаются:

Горизонтальный угол вычисляется как арифметическая разность между измеренными величинами. Вертикальный угол определяется между плоскостью и величиной подъёма зрительной трубы.
Измерение горизонтального угла производится на заранее выбранных участках круга, измерение вертикального производится без проведения перестановок.
Число приёмов определения горизонтальных углов превышает это число для вертикальных углов.

Если необходимо получить боле точные вычисления можно воспользоваться методами теории вероятности и математической статистики. Вычислить математическое ожидание и дисперсию.

Правильная эксплуатация

Соблюдение правил эксплуатации теодолита позволит не допустить серьёзных ошибок при проведении измерений. Эти правила включают последовательность действий на различных этапах эксплуатации аппарата:

во время хранения;
при подготовке к работе;
во время проведения измерений;
последовательность оценки полученных результатов;
порядок сборки теодолита после работы.

Особое внимание следует уделять всем этим правилам в особых условиях окружающей среды: температуре, влажности, силе ветра, освещённости. Практически все теодолиты имеют интервал разрешённых для эксплуатации температур от -25 °С до +50 °С любой влажности. Однако следует помнить, что слишком низкие или высокие температуры влияют на точность снимаемых показаний.

Поверки теодолита

Как и любой измерительный прибор, теодолит должен периодически проверяться. Эта операция в метрологии называется поверкой. Периодичность поверки для каждого типа теодолитов устанавливается индивидуально. В каждую поверку входит перечень наиболее важных параметров, влияющих на точность измерений.

К этим параметрам устройств относятся:

механические (отсутствие деформации на основных механических деталях, сохранность шкал измерения, надёжность резьбовых соединений, отсутствие элементов коррозии);
характеристики оптической системы устройства;
геометрические параметры измерительных элементов;
работоспособность цилиндрического или кругового уровня алидады;
величина коллимационной ошибки;
равенство длины всех элементов штатива;
точность положения и фокусировка сетки нитей;

Во время проведения поверок производят регулировку параметров устройства оказавшихся за границами допуска.

Теодоли́т — измерительный прибор для определения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съёмках, геодезических и маркшейдерских работах, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный). Теодолит может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.

Альтернативным развитием конструкции теодолита является гиротеодолит, кинотеодолит и тахеометр.

Описание самого теодолита

Воспользовавшись его помощью производятся очень точные измерения вертикальных и горизонтальных угловых величин.

Внешне он сделан в виде U-образного оптического устройства, находящегося на вращающейся площадке. Платформа устройства сделана круглой формы, на котором нанесены угловые деления. Помимо горизонтального, есть в наличии вертикальный круг с аналогичными угловыми делениями. Чтобы провести измерения дальности его оборудуют самыми разными лазерными измерителями. Современные теодолиты имеют электронные блоки, которые дают возможность увеличить точность измерений.

Теодолит его важные части

Устройство теодолита основано на законах оптики, механики, электроники.

Устройство теодолита 2т30

Схема теодолита включает следующие весомые части:

оптическую часть устройства составляет зрительная труба;
два, перпендикулярно размещенных круга (один вертикальный, другой горизонтальный);
трагерные системы (разрешающие находится долгое время в устойчивом состоянии);
встроенный микроскоп (способ измерения может быть штриховой или шкаловой);
специализированная поворотная линейка (именуемая алидадой);
закрепительный и наводящий винты;
регулируемый штатив (воспользовавшись его помощью происходит установка на местности и подготовка прибора к работе).

Главные узлы теодолита

Не обращая внимания на разнообразие подобных измерительных устройств, строение теодолита сберегается прежним:

Кремарьера теодолита дает возможность решать следующий круг задач:

Отсчётные устройства

Эти устройства дают возможность отсчитывать деления лимба устройства аж до разрешённых долей. Они разделяют на три штриховые, шкаловые, микрометры. Угловая шкала можно расположить на окружности. В данном случае её называют угломерным кругом или лимбом. У любого из них угловая цена деления лимба имеет собственную величину. В настоящих приборах точность деления меняется в интервале от одного градуса до пяти угловых минут. Размер лимба (диаметр) устанавливается конструкцией теодолита. Величина может меняться от 72 мм до 270 мм.

В качестве отсчётного индекса могут применяться: одиночный штрих, двойной штрих, который называется бисектор, нулевой штрих, штрих ключевой шкалы имеющегося лимба.

Очень простым отсчётным устройством считается верньер.

Они нужны для точной юстировки теодолита относительно его вертикальной направляющей. При их помощи делают обмеры углов маленькой величины в плоскости расположенной вертикально. Любой уровень состоит из таких элементов:

маленькой колбы из стекла, в середине которой находится специализированная жидкость;
корпуса, которые предохраняет колбу от воздействий механики.

Их делают круглые или цилиндрические.

Колбы цилиндрических уровней делают из специализированного стекла, в его состав введён молибден. Жидкость в середине колбы считается этиловым спиртом. На её поверхность наносят не смываемые штрихи с интервалом в 2 мм. Величина очень маленького наклонного угла в любую сторону, при котором встречается смещение пузырька, именуется величиной предельной чувствительности.

На поверхность стекла цилиндрических уровней наносят окружности от цента к краешку с подобным же интервалом.

Стандартный ряд теодолитов России в соответствии с ГОСТ 10529-96

Типы теодолитов:
ОТ-02, ОТБ, ОТС, ТБ-1, Theo-010, TE-B1, Т1, Т2 — высокоточные
Т5, ОТШ, Theo-020, TE-C1, ТТ-4, ОМТ-30, ТТ-5, ТТП, ТН, ТГ-5 ,Т15 — точные
Т30, Theo-120, TE-E4, ТТ-50, ТОМ, Te-5 — технические
Т60, ТМ-1 — технические (в настоящее время не выпускается) (применялись для учебного пособия и рекогносцировки местности в экспедиции).

М — маркшейдерское исполнение (для работ в шахтах или тоннелях; может крепиться к потолку и использоваться без штатива, помимо этого, в маркшейдерском теодолите в поле зрения визирной трубы есть шкала для наблюдения за качаниями отвеса при передаче координат с поверхности в шахту).

К — наличие компенсатора, заменяющего уровни.

П — зрительная труба прямого видения, то есть зрительная труба теодолита имеет оборачивающую систему для получения прямого (не перевернутого) изображения.

А — с автоколлимационным окуляром (автоколлимационные);

Неповторительные теодолиты

В неповторительных теодолитах лимбы наглухо закреплены с подставкой, а поворот и закрепления его в разных положениях осуществляется при помощи закрепительных винтов либо приспособления для поворота.

Фототеодолит

Фототеодолит или кинотеодолит — разновидность теодолита, объединённого с фото- и/или кинокамерой и другими оптическими системами. Служит для точной фотосъёмки с угловой привязкой геологических объектов и искусственных сооружений, а также для измерения угловых координат летательных аппаратов. Конструктивно может представлять собой кинокамеру, независимую от оптического канала теодолита и жёстко скреплённую с ней или однообъективную зеркальную камеру, видоискатель которой служит оптическим каналом теодолита. Выпускавшиеся ранее кинотеодолиты осуществляли съёмку на крупноформатные фотопластинки высокой разрешающей способности. В настоящее время выпускаются плёночные, пластиночные и цифровые фототеодолиты. Если объект фотографируется двумя и более фототеодолитами, то при использовании геодезической засечки можно получить приблизительные данные относительно размера объекта, высоты и скорости полёта.

Модели теодолитов

Гиротеодолиты

Гиротеодолит

Гиротеодолит — гироскопическое визирное устройство, предназначенное для ориентирования туннелей, шахт, топографической привязки и др. Гиротеодолит служит для определения азимута (пеленга) ориентируемого направления и широко используется при проведении маркшейдерских, геодезических, топографических и др. работ. По принципу действия гиротеодолит является и принадлежит к типу гирокомпасов. Ряд схем гиротеодолитов выполнен на принципе гирокомпаса Фуко. Помимо гироскопического чувствительного элемента, гиротеодолит включает угломерное устройство для снятия отсчётов положения чувствительного элемента и определения азимута (пеленга) ориентируемого направления. Угломерное устройство состоит из лимба с градусными и минутными делениями, жёстко связанного с его алидадой. Наблюдение ведётся по штриху, проектируемому на зеркале, которое укреплено на чувствительном элементе. При этом визирная линия зрительной трубы будет располагаться параллельно оси гироскопа. Определение азимута (пеленга), ориентируемого с помощью гиротеодолита направления, производится по шкале, связанной с теодолитом. При наблюдениях гиротеодолитом все измерения относят к отвесной линии в точке наблюдений и к плоскости горизонта. Следовательно, азимут, определённый гироскопически, тождественен астрономическому азимуту. Обычно по конструктивным соображениям отсчётное устройство по горизонтальному кругу располагают под некоторым углом по отношению к оси вращения ротора гироскопа.

Гиростанция

В сущности, тот же гиротеодолит с гирокомпасом Фуко на основе электронного тахеометра.

Электронный

Электронный теодолит — вид теодолита, оснащённого электронным отсчетным устройством.

Тахеометр

Разновидность электронного теодолита, оснащенная электронным устройством для вычисления и запоминания координат точек на местности и лазерным дальномером. В отличие от оптического неповторительного, полностью исключает ошибки снятия и записи отсчёта благодаря микропроцессору, выполняющему автоматические расчёты. Электронный теодолит позволяет работать в тёмное время суток.

Тотал станция (Total station)

Электронный тахеометр или оптический теодолит, оснащённый дополнительными устройствами (дальномер, GPS-приемник, контроллер (процессор и/или клавиатура), отдельно вынесенными за основной корпус инструмента.

Устройство теодолита

Горизонтальный круг теодолита предназначен для измерения горизонтальных углов и состоит из лимба и алидады.

Лимб представляет собой стеклянное кольцо, на скошенном крае которого нанесены равные деления с помощью автоматической делительной машины.

Цена деления лимба (величина дуги между двумя соседними штрихами) определяется по оцифровке градусных (реже градовых) штрихов. Оцифровка лимбов производится по часовой стрелке от 0 до 360 градусов (0 — 400 гон).

Роль алидады выполняют специальные оптические системы — отсчётные устройства. Алидада вращается вокруг своей оси относительно неподвижного лимба вместе с верхней частью прибора; при этом отсчёт по горизонтальному кругу изменяется. Если закрепить зажимной винт и открепить лимб, то алидада будет вращаться вместе с лимбом и отсчёт изменяться не будет.

Лимб закрывается металлическим кожухом, предохраняющим его от повреждений, влаги и пыли.

Поверки теодолитов

Перед проведением поверок нужно провести общий осмотр теодолита:

а)оптическая система зрительной трубы должна на быть чистой и давать отчётливое изображение;

б) вращение прибора должно быть лёгким и плавным;

в) подъемные, закрепительные, наводящие винты должны быть исправны;

г) отсчетные системы должны быть видны в микроскоп хорошо и чётко.

После общего осмотра теодолита выполняются его поверки:

1. Поверка вращения подъемных винтов. Они должны вращаться легко и плавно.

2. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора. Для этого уровень при алидаде горизонтального круга приводят в нуль-пункт подъёмными винтами. Поворачивают прибор на 180°, если пузырёк уровня отклонился от нуля-пункта более одного деления, то его положение исправляют исправительным винтом на ? отклонения.

3. Вертикальный штрих сетки нитей должен лежать в коллимационной

плоскости зрительной трубы. Для этого наводят вертикальный штрих сетки нитей на хорошо видимую точку. Наводящим устройством вращают зрительную трубу вокруг горизонтальной оси. Если точка смещается с вертикальной оси, то, ослабив юстировочные винты сетки нитей, поворачивают окуляр вместе с сеткой нитей. Поверку повторяют .

2с вычисляют по формуле 2с=/2.

2с должно быть меньше утроенной точности измерения угла. Для устранения коллимационной погрешности устанавливают отсчет, вычисленный по формуле КЛ=КЛ2-с или КП=КП2+с. Юстируют сетку нитей до совмещения с предметом. Поверку повторяют .

5. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита. Выбирают хорошо видимую точку на высоте 40° и на уровне высоты прибора. Зрительную трубу переводят через зенит и наводят на эту же точку. Если отмеченные внизу точки совпадут, то наклон трубы допустим, если нет, то перпендикулярность осей исправляют только в мастерских.

6. Место нуля (МО) вертикального круга должно быть постоянным и близким к 0°. МО—отсчёт по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси зрительной трубы и при положении пузырька уровня при алидаде горизонтального круга в нуль-пункте. Для определения МО визируют при двух положениях вертикального круга на выбранную точку и снимают отсчёты. Для прибора 2Т30П МО вычисляется по формуле МО=(КЛ+КП)/2. МО определяют визированием на различные цели 3—4 раза. За окончательное значение берут среднее арифметическое значение из всех измерений. Расхождение между значениями МО не должны превышать утроенной точности теодолита. Правильность вычисления МО проверяют вычислением н по формулам н=КЛ-МО;

н=КП-МО, н=0,5(КЛ-КП). Величины н должны быть равны .

Принцип измерения горизонтального угла

Основополагающий принцип измерения угла состоит в определении градусной величины между направлениями на 2 подобранных объекта. Перед тем как приступить к измерению нужно повести операции по подготовке, включая горизонтирование.

Дальше следует нулевую отметку угломерного круга разместить по направлению на ось измеряемого угла. После чего делают отсчёт угла по шкале горизонтального круга.

Самыми популярными методами измерения являются:

метод последовательных повторений;
метод круговых приёмов.

Очередность реализации первого метода состоит в следующем. Подготовка и установка в указанном месте. Оптический визир наводится в первую очередь на один подобранный объект. После его направляют по направлению на другой объект. Перед этим выполняется подготовительная зрительная наводка. Используя винт фокусировки, одновременно регулируя диоптрийное кольцо, делают точное наведение на любой объект. Точность операции оценивают, применяя вертикальные нити. Закрепив направление на первый объект, считывают показания, которые нанесены на горизонтальном круге. Дальше ослабляют закрепляющий винт, переводят направление оптического устройства на второй объект. Повторяют операцию фиксации данных. С него считывают показания и фиксируют.

Второй метод подходит чтобы провести измерения горизонтальных углов, пребывав в одной точки. Применяя алидаду, устройство ориентируют на первый подобранный объект и устанавливают нулевые показания лимба. Дальше передвигают зрительную трубу в подобранном направлении (по часовой стрелке). По данным горизонтального круга считываю показания. Расчёт конечного результата выполняется с учитыванием установленной неточности определенного прибора.

Геометрические параметры теодолитов

Под геометрическими параметрами понимается неукоснительное соблюдение геометрического положения любого элемента теодолита.

Этими параметрами считаются:

Положение цилиндрического уровня (размещается перпендикулярно оси грандштока).
Направление линии вращения (вертикальная в отношении к линии самого грандштока).
Ориентация центральной оси визирной трубки (горизонтирована, вне зависимости от направления и величины поворотного угла).
Ориентация зрительной трубы и грандштока (всегда обоюдно перпендикулярны).

Инструкция по приведению теодолита в рабочее положение

Подготовка устройства считается довольно существенным этапом перед проведением измерений.

Центрирование

Действие предусматривает подготовительный выбор, будущую установку теодолита точно над центром известного геодезического пункта. В большинстве случаев его проводят, применяя оптический центрир. В других случаях применяют обыкновенный строительный отвес.

Горизонтирование

Предусматривает установку горизонтального круга, применяя показания уровней в горизонтальное положение.

Его выполняют, завершив дополнительную проверку уровня алидады. Регулировку делают подъёмными винтами.

Фокусировка

Фокусировка устройства предусматривает установку чёткого изображения. Точность установки ценится по чёткости наблюдаемой сетки нитей. Её проводят небыстрым изменением положения диоптрийного кольца. Перемещение длится, пока не будет получено отчётливое изображение каждой нити.

Грамотная эксплуатация

Соблюдение эксплуатационных правил теодолита даст возможность не позволить серьёзных ошибок при проведении измерений. Данные правила включают очередность действий на разных стадиях эксплуатации аппарата:

во время хранения;
при приготовлении к работе;
в период выполнения измерений;
очередность оценки полученных результатов;
порядок сборки теодолита после работы.

Большое внимание необходимо выделять всем данным правилам в особенных условиях внешней среды: температуре, влаги, силе ветра, освещённости. Фактически все теодолиты имеют интервал разрешённых для эксплуатирования температур от -25 °С до +50 °С абсолютно любой влаги. Но не забывайте, что чрезмерно невысокие или большие температуры оказывают влияние на точность снимаемых показаний.

Кол-во блоков: 16 | Общее кол-во символов: 18494
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

Для измерения углов на любой местности и в разных климатических условиях применяются специальные приборы — теодолиты. Их современные модели просты в обращении, удобны при транспортировке, их шкалы хорошо приспособлены для глаз наблюдателей. Конструкция угломерных устройств позволяет выполнять юстировки и поверки теодолитов в полевых условиях.

Общие сведения

Теодолитом называется геодезическое устройство, которым измеряют горизонтальные и вертикальные углы между линиями и плоскостями различных поверхностей, а при оснащении дальномером — направления и расстояния до предметов. Измерения производятся в угловых градусах и минутах и секундах. До изобретения теодолита существовали приборы, которыми можно было измерять только вертикальные или только горизонтальные углы. Первое упоминание о теодолитусе (что переводится с греческого как theomai смотрю и dolichos — далеко) встречается в трактате по землемерии, написанном изобретателем Леонардом Диггесом в 1571 году.

Сейчас, когда при геодезических и топографических работах широкое распространение получили информационные технологии, теодолиты используют в основном на строительстве жилых зданий и промышленных объектов, в том числе подземных. Прибор применяется:

перед началом строительства, когда определяется угол уклона рельефа, на котором планируется закладка строения;
на последующих этапах проверяется правильность проведения работ и соблюдение вертикальности построенных частей объекта.

Современные теодолиты также используются при возведении мостов и колонн, маркшейдерских изысканиях и наблюдении за астрономическими объектами. Приборы, которые используются в разных климатических условиях, в любое время года и при любой погоде по инструкции должны выдерживать температуры от -20 до + 50 °C и относительную влажность до 95%. Высокая точность и производительность теодолитов должна быть обеспечена при длительной эксплуатации в трудных условиях. Желательно, чтобы приборы были лёгкими, с небольшими габаритами и имели высокую надежность.

Разновидности угломерных устройств

В зависимости от цели использования выбирается прибор подходящего класса точности. Теодолиты бывают:

Высокоточными.
Точными.
Техническими.

Высокоточные приборы дают погрешность при измерении до 1″ включительно. Имеют высокую стоимость и используются довольно редко, так как в большинстве случаев, когда требуются измерения теодолитом, в такой высокой точности нет необходимости. У точных устройств ошибка не должна быть выше 10″. Такие приборы наиболее востребованы, их разновидности предлагаются на рынке в самом широком ассортименте. Технические измерители углов применяются при возведении неответственных объектов и имеют погрешность 10″.

Классификация теодолитов по конструктивному устройству:

механические;
оптические;
электронные;
лазерные;
кодовые.

Угломерные приборы разделяют в зависимости от конструкции у отсчетного устройства на простые, компенсаторные, повторительные и др. Маркируются теодолиты буквой Т, за которой следуют цифры, указывающие точность прибора, например, Т15 означает, что при измерении этим устройством допустима ошибка 15″.

Цифрами 2 и 3 перед Т обозначают то, что все детали приборов унифицированы, т. е. могут быть использованы в разных моделях. Другие буквы указывают на конструктивные особенности конкретной модели: К — наличие компенсаторов; А — автоколлимационный окуляр; П — прямое изображение. Все устройства, кроме Т60, оснащены электроподсветкой.

Конструктивные особенности

Разновидности теодолитов отличаются друг от друга преимущественно системами отсчета по лимбу. У механических приборов лимб металлический, у оптических — стеклянный, со шкаловым микроскопом или оптическим микрометром для отсчетов. Некоторые конструктивные особенности присущи угломерам, предназначенным для маркшейдерских и астрономических исследований.

Существуют гироскопические теодолиты, конструкция которых включает гироскоп, указывающий направление истинного меридиана при определении азимута направления, что особенно важно в маркшейдерском деле. Принцип действия оптических устройств основан на применении визитной трубы со шкалой, нанесенной на линзы. При исследовании объекта производится ориентирование угла между выбранными горизонтальными или вертикальными точками на объекте исследования. Электронные теодолиты оснащены системой датчиков и жидкокристаллическим дисплеем.

Они самостоятельно определяют угол, который нужно измерить между выбранными точками, и выводят его цифровое значение на дисплей. Оператору легче работать с таким угломером, так как нет необходимости присматриваться к шкале очень внимательно. У лазерных приборов облегчено наведение на объект измерения — лазерный луч высвечивает линию между двумя требуемыми точками. Дальность таких теодолитов средняя, так как лазерный луч распространяется на не слишком большие расстояния.

Устройство прибора

Схема теодолита включает следующие технологические узлы:

Корпус с отсчетными кругами.
Подставку с круглым уровнем, необходимым для горизонтирования теодолита.
Зрительную трубу.
Винтовые механизмы.
Цилиндрический уровень.
Оптический отвес (центрир).
Отсчетный микроскоп.

Корпус прибора закреплен на подставке-треноге, а его положение регулируется с помощью трех специальных винтов. Главная измерительная часть теодолита — горизонтальный круг, состоящий из лимба и алидады. Лимбом называется шкала прибора, представляющая собой стеклянный круг со скошенным краем. На него по часовой стрелке нанесены оцифрованные деления от 0 до 360º. Алидада является приспособлением для измерения углов в виде специальной оптической системы — отсчетного устройства. Она находится вверху теодолита и соосно соединена с лимбом.

Ось алидады входит в ось вращения (ОВ) лимба, проходящую через отверстие в подставке. Ее колонки являются опорой для ОВ зрительной трубы и ее вертикального круга. Для установки ОВ алидады в отвесную позицию служат два подъемных винта на подставке.

Чтобы исключить перекосы устройства, перед началом использования его настраивают по уровням. В зависимости от конструкции они бывают цилиндрическими или круглыми и представляют собой ампулу цилиндрической или сферической формы с запаянными в нее парами эфира или спирта, образующими пузырек уровня. На стенку уровня наносятся штрихи, точка их симметрии называется нуль-пунктом.

Во время проведения измерений теодолит крепят на штатив становым винтом и с его помощью производят центрирование над вершиной угла. Винты разделяются на закрепительные, которыми неподвижно фиксируют вращающиеся части, и наводящие — с их помощью эти части плавно поворачивают. За удаленным объектом наблюдают через зрительную трубу, кратность увеличения которой варьируется от 15 до 50 раз.

У особо точных устройств, способных работать с наиболее удаленными объектами, кратность самая высокая. Зрительная труба спарена с отсчетным микроскопом, а на ее окуляре находится линза с нестираемой или выгравированной сеткой. По сетке ориентируют прибор при настройке, выставляя точки на объекте по вертикали и горизонтали. Подвижность зрительной трубы позволяет точно нацеливать теодолиты на объект измерения. У разных теодолитов бывают трубы прямого и обратного изображения.

Необходимые поверки

Для правильной работы прибора и достижения требуемой точности измерений перед началом полевых работ выполняется контроль соблюдения необходимых для этого условий — так называемые поверки теодолита. Правильный порядок их проведения необходим для выявления и устранения отклонений во взаиморасположении всех основных осей теодолита, которое называется геометрическими условиями прибора.

Надежность закрепления

Работа с инструментом начинается с приведения в устойчивое положение подставки со штативом и его закрепления на штативы при помощи станового винта. Проверка выполнения этого условия осуществляется путем легких поворотов подставки из стороны в сторону и одновременного наблюдения за какой-либо четко завизированной точкой на местности через перекрестье нитей. Условие считается выполненным, если положение выбранной точки не меняется относительно перекрестия нитей.

Крепление теодолита к штативу должно быть достаточно надежным, но при этом следует не перетягивать становой винт. Тугое вращение винтовых приспособлений приводит к их быстрому изнашиванию и выходу из строя. Перед использованием устройства проверяются и при необходимости затягиваются винты крепления наконечников на ножках штатива и на шарнирах его головки. Подъемные винты закрепляются в устойчивом положении, а люфт между ними и подставкой прибора устраняется.

Настройка уровня

ОВ алидады должна быть перпендикулярна оси цилиндрического уровня на горизонтальном круге. Проверку выполнения этого условия начинают с установки теодолита в рабочее положение и поворота алидады до такого места, в котором цилиндрический уровень находится примерно параллельно обоим подъемным винтовым механизмам. Затем путем вращения винтов пузырек уровня выводится точно в нуль-пункт. Положение пузырька снова проверяется после разворота алидады на 180°. Условие соблюдено в том случае, когда пузырек остается в нуль-пункте.

Если положение пузырька уровня изменилось на одно или больше делений, то производится юстировка с помощью исправительных и подъемных винтов. Винтовыми механизмами уровня пузырек передвигают в направлении нуль-пункта до половины расстояния его смещения, затем доводят его до нуль-пункта подъемными винтами.

Зрительная труба

Правильность измерений обеспечивается только в том случае, когда ОВ этой части теодолита перпендикулярна визирной оси. Для поверки теодолит наводится на определенную фиксированную точку. При соблюдении условия разница отсчетов по горизонтальному кругу между значениями, полученными для левого (Л) и правого (П) положения вертикального круга, должна составлять 180º. Если визирная ось не перпендикулярна ОВ трубы, то отсчеты Л и П будут отличаться от правильного значения на одинаковую величину, которая называется двойной коллимационной ошибкой.

Она рассчитывается по формуле 2с = (Л — П ± 180°) и не должна быть выше двойной точности инструмента. При превышении допустимых значений погрешности производится устранение угла отклонения путем юстировки вертикального штриха нитей сетки с помощью боковых винтов. Сетку перемещают вправо, завинчивая левый и вывинчивая правый винт, влево — наоборот.

Ось вращения алидады должна быть перпендикулярна ОВ зрительной трубы, что обеспечивает вертикальность коллимационной плоскости. Операция поверки начинается с визирования высоко расположенной точки под углом наклона 25—30º вблизи выбранного объекта. Затем труба переводится в горизонтальное положение, а на стене отмечается место, где находится центральная нить сетки.

После этого труба переводится через зенит, визируется на выбранную точку и отмечается ее проекция. Условие считается соблюденным в том случае, когда изображения первой и второй проекции находятся в пределах биссектора (области между двумя штрихами) сетки нитей. Если теодолит не прошел эту поверку, то прибору требуется изменение наклона оси, которое производится в ремонтной мастерской.

Сетка нитей

Вертикальный штрих нитей сетки должен являться перпендикуляром к ОВ зрительной трубы. Поверку осуществляют путем наведения нитей перекрестья на хорошо заметную точку близкого объекта и последующим отслеживанием ее расположения по отношению к вертикальному штриху во время поворотов трубы наводящим винтом.

Условие считается выполненным, если выбранная точка при этом не сдвинулась со штриха. При несоблюдении условия возникает необходимость в юстировке.

Для этого после снятия защитного колпачка сетки нитей и ослабления винтов крепления окуляра его поворачивают до того момента, пока наблюдаемая точка полностью не совместится со штрихом, расположенным вертикально.

Читайте также: