2.5. Поверки теодолитов

Перед началом измерений теодолит подлежит тщательному осмотру и проверки, так как даже серийно выпускаемые приборы имеют свои индивидуальные особенности. В первую очередь необходимо проверить и отрегулировать его механические детали, обращая внимание на состояние и работу всех винтов прибора: подъемных винтов подставки теодолита, закрепительных и наводящих винтов лимба и алидады горизонтального и вертикального кругов, исправительных винтов уровней и сетки нитей. Вращение зрительной трубы, лимба и алидады должно быть плавным без заеданий и скачков. Угломерные круги не должны иметь механических повреждений; изображение штрихов сетки нитей, лимба и шкал должно быть четким. Присутствие пыли и грязи в оптических системах прибора не допускается. После внешнего осмотра прибора выполняют его поверки и юстировки. Поверки и юстировка приборов выполняется периодически: в обязательном порядке перед началом измерений и помере необходимости в процессе производства работ.

В соответствии с принципом измерения углов (рис. 11) отдельные элементы конструкции теодолита в процессе производства работ должны занимать вполне определенные положения:

1. вертикальная ось прибора должна быть отвесна;

2. плоскость лимба горизонтального круга должна быть горизонтальна;

3. визирная (коллимационная) плоскость должна быть вертикальна.

Для достижения этой цели конструкция приборов должна удовлетворять определенным геометрическим условиям. Действия, направленные на установление соблюдения этих геометрических условий, называются поверками. Действия, направленные на устранение нарушенных условий, называются юстировкой прибора. Основными геометрическими условиями технических теодолитов являются:

1) ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита;

2) визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы (коллимационная ошибка);

3) ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита;

4) одна из нитей сетки должна быть перпендикулярна, а другая параллельна оси вращения трубы или вертикальная нить сетки должна лежать в коллимационной плоскости;

5) отсчет по вертикальному кругу должен быть равен нулю при горизонтальном положении визирной оси или МО вертикального круга должно быть равно нулю.

Как отмечалось выше, в настоящее время выпускаются оптические теодолиты, у которых отсчетное устройство алидады включено в оптическую систему передачи изображения штрихов лимба в поле зрения микроскопа. Вследствие этого у шкаловых микроскопов возможно несовпадение размеров шкалы микроскопа и наименьшего деления лимба, и возникает так называемый рен отсчетного устройства. Поэтому перед началом выполнения основных поверок теодолита необходимо убедиться в отсутствии рена отсчетного устройства. Для этого совмещают шкалу микроскопа с наименьшими делениями лимба; крайние штрихи шкалы должны совпадать с крайними штрихами наименьших делений лимба по всей его окружности; разность в размерах шкалы и делений лимба не должно превышать 10-15^//, в противном случае необходимо изменить размер (масштаб) шкалы. Эту регулировку выполняют в специальных оптико-механических мастерских.

Основные поверки теодолитов и их юстировка производится следующим образом (рис. 43).

1. Поверка цилиндрического уровня.

Перпендикулярность оси цилиндрического уровня горизонтального круга к оси вращения теодолита позволяет устанавливать ось вращения прибора в отвесное положение, и, следовательно, плоскость лимба - в горизонтальное положение. Поверка этого геометрического условия выполняется следующим образом (рис. 43,а).

Допустим, что ось цилиндрического уровня UU неперпендикулярна к оси ZZ прибора и составляет с ней угол β. В этом случае, при приведенном пузырьке уровня на середину ампулы (в нуль-пункт), ось прибора не будет отвесной. При повороте алидады на 180⁰ вокруг оси ZZ пузырек сойдет с середины на n делений и ось уровня займет новое положение U₁U₁. Из анализа рис. 43,а видно, что ось уровня составит со своим горизонтальным положением UU некоторый угол δ = τ n_, где τ – цена деления уровня. Очевидно, что если привести ось уровня в положение биссектрисы U^/U^/ угла δ, то она окажется перпендикулярной к оси вращения прибора. Действительно, если 2 β + δ = 180⁰, то β + δ/2 = 90⁰.

Из вышеизложенного вытекает способ поверки данного геометрического условия.

Ось уровня устанавливают по направлению двух подъемных винтов и вращением их в разные стороны приводят пузырек уровня в нуль-пункт.

После этого поворачивают алидаду на 180⁰. Если при этом пузырек уровня остается в нуль-пункте, то условие перпендикулярности осей выполняется. В противном случае пузырек перемещают по направлению к нуль-пункту на половину дуги отклонения при помощи исправительных винтов уровня.

На вторую половину дуги отклонения (в нуль-пункт) пузырек уровня перемещают при помощи тех же подъемных винтов. После этого поверку следует повторить. Практически условие считается выполненным, если после поворота на 180⁰ пузырек уровня остается на месте или отклоняется от нуль-пункта в пределах 1-1,5 делений шкалы ампулы.

Перед выполнением следующих поверок необходимо привести ось вращения прибора в отвесное положение; эта операция называется горизонтированием теодолита. Для этого уровень устанавливают по направлению двух подъемных винтов и вращением их в разные стороны приводят пузырек в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90⁰ и третьим подъемным винтом выводят пузырек на середину ампулы. Эти действия повторяют до тех пор, пока пузырек не будет оставаться в нуль-пункте или отклоняться в вышеуказанных пределах при любом положении алидады.