Высокоточные теодолиты
Высокоточные теодолиты используют при построении государственных геодезических сетей 1, 2, 3 классов, выполнении инженерно-геодезических работ особо высокой точности, при решении научных задач и т.п.
Современными высокоточными теодолитами являются Т05 и Т1 (б.СССР), Theo-003 (б.ГДР), ТЗ,Т4 ("Вильд Хербругг", Швейцария), КМ-3 ("Керн", Швейцария), ТРг ("Аскания", б. Западный Берлин) и др.
Теодолит Т05 выпускает ЭОМЗ ЦНИИГАиК с 1969г., состоит из двух частей. Верхняя часть содержит зрительную трубу, горизонтальную ось и вертикальный круг; нижняя часть - подставку с подъемными винтами, горизонтальный круг, вертикальную осевую систему, алидаду с колонками, имеющими лагеры, оптическую отсчетную систему горизонтального круга. При перевозке или длительном хранении обе части можно разъединить и поместить в разные упаковочные ящики.
Горизонтальная ось имеет стальные цилиндрические цапфы, которые ложатся на лагеры нижней части теодолита, Одна из лагер имеет исправительные винты для устранения неравенства подставок. Зрительная труба - центральная прямая астрономическая с увеличением 62, 50, 37-х, имеет окулярный микрометр с ценой деления 1". Горизонтальный круг может перемещаться для установки нужного отсчета. Отсчетная система основана на совмещении противоположных штрихов лимба с помощью микрометра с оптическими клиньями. Наименьшее деление кругов - 10'.
Отсчет по
горизонтальному кругу состоит из (рис.
8) градусов и минут, кратных пяти, плюс
среднее из двух отсчетов по микрометру:
.
Теодолит имеет
три уровня: накладной с ценой деления
,
цилиндрический при алидаде горизонтального
круга с
цилиндрический контактный при алидаде
вертикального круга с
.
По заказу потребителя Т05 оснащают
поверительной трубой для учета кручения
сигнала.
Теодолит Т1
изготавливают серийно с 1976 г., он снабжен
окулярным микрометром с ценой деления
для точного визирования на цель,
изображение шкалы микрометра передается
в поле зрения трубы. Имеется накладной
уровень с ценой деления
,
уровень при алидаде горизонтального
круга с
и при алидаде вертикального круга с
.
Рис. 8. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т05 |
Рис. 9. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т1 |
Зрительная труба
прямая центральная астрономическая с
увеличением 30 и 40х, переводится через
зенит окулярной частью. Отсчеты по
горизонтальному и вертикальному кругам
выполняются так же, как и в Т05. На рис.
59 отсчет равен
.
На базе Т1 выпускают модификации прибора
Т1А с автоколлимационной зрительной
трубой.
Точные и технические теодолиты
Точными теодолитами являются Т5, Т5К, 2Т5К, Т2, 2Т2, 3Т2КП, 3Т2КА, 3Т5КП. Теодолит Т5 имеет одностороннюю систему отсчитывания при помощи шкалового микроскопа. За основное положение в Т5 принят вертикальный круг справа. Угол наклона v вычисляют по формулам
v * П-МО=МО-Л-180°=(П-Л-180°)/2; МО=(1/2)(П+Л-180°),
где П, Л — отсчеты по вертикальному кругу при его положении справа и слева; МО - место нуля вертикального круга. К отсчетам, меньшим 90°, предварительно прибавляют 360°. Перед отсчетом необходимо совмещать концы пузырька контактного уровня. Теодолит Т5 используют для измерения углов в геодезических построениях 1 и 2 разряда, при выполнении инженерно-геодезических изысканий. В 1977 году теодолиты Т5 и Т5К заменены приборами серии 2Т - 2Т5, 2Т5К. В теодолитах 2Т5, как и в других теодолитах унифицированной серии 2Т, за основное принято положение вертикального круга слева. Для вычисления углов наклона используют формулы
v=Л-МО=МО-П=(Л-П)/2; МО=(Л+П)/2.
В Т5К имеется оптический компенсатор, принцип действия которого состоит в том, что оптическая деталь или целая оптическая система, закрепленная на пружине или проволоках, под действием собственной массы занимает отвесное положение, компенсируя неточности установки теодолита.
Теодолит Т5К можно использовать вместо нивелира. Для приведения визирной оси в горизонтальное положение наклоном трубы по отсчетному микроскопу устанавливают отсчет, равный МО. Высоту прибора измеряют до красной точки в центре кремальеры. Теодолит Т2 имеет двустороннее отсчитывание по кругам. Его используют в триангуляции и полигонометрии 3 и 4 классов, а также для угловых измерений в прикладной геодезии, снят с производства в 1977г. Взамен Т2 с 1976г. выпускают теодолит 2Т2, который имеет две модификации: 2Т2А - с автоколлимационной зрительной трубой, 2Т2П - со зрительной трубой прямого изображения.
Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2Т2 (рис. 10) имеет верхнее окно 1 - градусы и под ними десятки минут, боковое 2 - для отсчитывания единиц минут и секунд, центральное 3:- для совмещения противоположных штрихов угломерного круга; на рис. 10 отсчет: 1Г43'26,9".
Рис. 10. Поле зрения микроскопа теодолита 2Т2
При использовании Т2 для вычисления зенитных расстояний используют формулы
z=Л-Мz=Мz-П=(Л-П+360°)/2; Мz=(Л+П)/2.
Технические теодолиты предназначены для угловых измерений при прокладке теодолитных и тахеометрических ходов, в съемочных сетях, при инженерных, геологических и линейных изысканиях, при переносе проектов в натуру, при геодезическом обеспечении строительства и т.п. Технические теодолиты обычно имеют небольшие размеры и массу, просты в использовании, снабжены простейшим отсчетным приспособлением - односторонними штриховыми и шкаловым и микроскопами. Этот класс состоит из оптических теодолитов TI5, Т30 (рис. 11), Т60 (б.СССР), Theo-020 (б.ГДР), TE-D2 (б.ВНР), теодолиты фирм: "Ниппон" (Япония), "Отто Феннель" (б.ФРГ), "филотехника" (Италия), "Вильд Хербругг" (Швейцария) и др.
Теодолит Т15 имеет одностороннюю систему отсчитывания по кругам с передачей изображения штрихов в поле зрения одного шкалового микроскопа (рис. 12). Имеется возможность использования Т15 по трехштативному методу. На базе Т15 создан теодолит Т15К со зрительной трубой прямого изображения и компенсатором при вертикальном круге, работающем в диапазоне ±3'(Т15 и Т15К выпускались с 1973 по 1981г.)
Рис. 11. Теодолит ТЗО
а. Устройство Т-30: 1 - подставка; 2, 3 - окулярные кольца окуляра и отсчетного микроскопа; 4 - вертикальный круг, 5 - зрительная труба; 6 - визир; 7 - закрепительный винт трубы; 8 - кремальера; 9 - наводящий винт трубы; 10 - цилиндрический уровень; 11,12 - закрепительный и наводящий винты алидады; 13 -закрепительный винт лимба; 14 — подъемный винт.
б. Оптическая схема Т-30: 1 - горизонтальный круг; 2, 3, б, 13 - линзы; 4,
10, 14 - призмы; 5 - пентапризма; 7 - окуляр отсчетного микроскопа; 8 ~ вертикальный круг; 9 - сетка; 11 - матовое стекло; 12 - зеркало.
Теодолиты ТЗО, 2Т30 имеют одностороннюю отсчетную систему, оценка доли деления круга выполняется на глаз по неподвижному индексу. На рис. 13 отсчеты по горизонтальному кругу : a - ТОГО', б - 18°02,0', в - 111°37,5'; по вертикальному: a - 358°46', б - +Г36,5', в - -0°42,5'.
Рис. 12. Поле зрения шкалового микроскопа теодолитов с секторной оцифровкой вертикального круга (Т15К, 2Т15, 2Т5, 2Т5К). Отсчеты: по горизонтальному кругу 12°0565'; по вертикальному кругу - 2°3464'.