12. Для чего горизонтальный угол измеряют при двух положениях вертикального круга? Способы измерения горизонтальных углов.
Горизонтирование же заключается в приведении вертикальной оси теодолита в отвесное положение. Для этого устанавливают уровень при алидаде горизонтального круга по направлению 2-х подъемных винтов и , вращая их выводят пузырёк уровня на середину; открепив алидаду, устанавливают уровень по направлению 3-го винта и вращением последнего снова выводят пузырёк на середину.
Измерения угла выполняется строго по методике, соответствующей способу измерения; известно несколько способов измерения горизонтальных углов: это способ отдельного угла (способ приемов), способ круговых приемов, способ во всех комбинациях и др.
Способ отдельного угла. Измерение отдельного угла складывается из следующих действий:
- наведение трубы на точку, фиксирующую направление первой стороны угла (рис.12.1), при круге лево (КЛ), взятие отсчета L1;
- поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета L2,
- вычисление угла при КЛ (рис.12.1):
βл = L2 - L1,
- перестановка лимба на 1o - 2o для теодолитов с односторонним отсчитыванием и на 90o - для теодолитов с двухсторонним отсчитыванием,
- переведение трубы через зенит и наведение ее на точку, фиксирующую направление первой стороны угла, при круге право (КП); взятие отсчета R1,
- поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета R2,
- вычисление угла при КП:
βп = R2 - R1,
при выполнении условия |βл - βп| < 1.5 ∙ t, где t - точность теодолита, вычисление среднего значения угла:
βср = 0.5 ∙ (βл + βп).
Измерение угла при одном положении круга (КЛ или КП) составляет один полуприем; полный цикл измерения угла при двух положениях круга составляет один прием.
Запись отсчетов по лимбу и вычисление угла производятся в журналах установленной формы.
Способ круговых приемов. Если с одного пункта наблюдается более двух направлений, то часто применяют способ круговых приемов. Для измерения углов этим способом необходимо выполнить следующие операции (рис.12.2):
- при КЛ установить на лимбе отсчет, близкий к нулю, и навести трубу на первый пункт; взять отсчет по лимбу.
Рис.12.1 Рис.12.2
- вращая алидаду по ходу часовой стрелки, навести трубу последовательно на второй, третий и т.д. пункты и затем снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу.
- перевести трубу через зенит и при КП навести ее на первый пункт; взять отсчет по лимбу.
- вращая алидаду против хода часовой стрелки, навести трубу последовательно на (n-1), ..., третий, второй пункты и снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу.
Затем для каждого направления вычисляют средние из отсчетов при КЛ и КП и после этого - значения углов относительно первого (начального) направления.
Способ круговых приемов позволяет ослабить влияние ошибок, действующих пропорционально времени, так как средние отсчеты для всех направлений относятся к одному физическому моменту времени.
Влияние внецентренности теодолита на отсчеты по лимбу. Пусть на рис.12.3 ось вращения алидады пересекает горизонтальную плоскость в точке B', а точка B - проекция вершины измеряемого угла на ту же плоскость. Расстояние между точками B и B' обозначим l, расстояние между пунктами B и A - S.
Рис.12.3 Рис.12.4
Если бы теодолит стоял в точке B, то при наведении трубы на точку A отсчет по лимбу был бы равен b. Перенесем теодолит в точку B', сохранив ориентировку лимба; при этом отсчет по лимбу при наведении трубы на точку A изменится и станет равным b'; различие этих отсчетов называется ошибкой центрировки теодолита и обозначается буквой c.
Из треугольника BB'A имеем:
откуда
или по малости угла c
(12.3)
Величина l называется линейным элементом центрировки, а угол Q - угловым элементом центрировки; угол Q строится при проекции оси вращения теодолита и отсчитывается от линейного элемента по ходу часовой стрелки до направления на наблюдаемый пункт A.
Правильный отсчет по лимбу будет:
b = b' + c . (12.4)