1.6 Измерение дальномерных расстояний

Измерение дальномерных расстояний совмещают с измерением вертикальных углов (см. рисунок 1.7). Среднюю нить сетки нитей наводят на метку М = i (метка М это отсчет по рейке, равный высоте инструмента i ) и берут отсчеты по дальномерным нитям (рисунок 1.8).

На практике используется такая формула

,

где О_н и О_в – отсчеты по дальномерным нитям: нижней и верхней соответственно.

В поле зрения трубы прибора (см. рисунок 1.8) видны три горизонтальные нити. Две из них, расположенные симметрично относительно средней нити, называются дальномерными.

Нитяной дальномер применяют в комплекте с нивелирной рейкой, разделенной на сантиметровые деления.

На рисунке 1.8 отсчет по нижней дальномерной нити составляет 1830, а по верхней – 1596, следовательно, дальномерное расстояние составит:

D = 100(1830 – 1596) = 23400 мм или 23,4 м.

На расстоянии до 100 м по нитяному дальномеру визуально можно отсчитать до 0,2 сантиметрового деления, что соответствует погрешности 20 см при определении этого расстояния. Относительная погрешность составит 1:500 от длины линии.

Рисунок 1.8 – Нитяной дальномер

Горизонтальное проложение d, выраженное в метрах, вычисляют по формуле

d=D·cos²α,

где α – угол наклона измеренной линии.

Если измеренный вертикальный угол составляет – 635', тогда горизонтальное проложение составит

d = 23,4∙cos²(–635') = 23,09м.

1.7 Измерение превышений путем тригонометрического

нивелирования

Превышение h = ВN между точками А и В на земной поверхности измеряется по следующей схеме (рисунок 1.9). В точке А устанавливают теодолит-тахеометр и измеряют рейкой высоту инструмента i (расстояние от верха колышка до оси вращения трубы). Рейку с меткой М = i переносят в точку В. Среднюю нить сетки совмещают с меткой М и при двух положениях вертикального круга КП (круг право) и КЛ (круг лево), берут отсчеты по вертикальному кругу и вычисляют вертикальный угол δ по формуле (для теодолита 2-Т30)

.

Рисунок 1.9 – Схема тригонометрического нивелирования

По дальномерным нитям берут отсчеты О_н и О_в и по формуле находят дальномерное расстояние

.

Превышение между точками А и В вычисляют по формуле

.

Проекцию наклонной линии АВ на горизонтальную плоскость или горизонтальное проложение d=АN определяют по формуле

.

Вычисление угла наклона по отсчетам по вертикальному кругу при двух его положениях КП и КЛ применяют для точек съемочного обоснования. Для определения углов наклона со станции на реечную точку используют отсчет при КП или при КЛ. В этих случаях вертикальные углы вычисляют по одной из приведенных ниже формул

δ = КЛ – МО, δ = МО – КП,

где МО – место нуля вертикального круга

Пример. В результате измерений получено δ = 5 58,5, D = 23,4 м.

Вычислим h и d.

,

.

1.8 Поверки теодолита

До начала работы с теодолитом внешним осмотром проверяют его устойчивость на штативе, плавность хода подъемных и наводящих (микрометренных) винтов, прочность фиксации вращающихся частей закрепительными винтами.

Если теодолит получен с завода, после ремонта, от другого специалиста, до ввода теодолита в эксплуатацию выполняют поверки. В процессе поверок удостоверяются в правильном взаимном положении осей прибора (рисунок 1.10,а).

Первая поверка. Ось UU цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси VV вращения прибора (рисунок 1.10,б).

Рисунок 1.10 – Схемы расположения геометрических осей теодолита:

а – общая; б, в, г, д – при поверках

Поверку выполняют в такой последовательности. Приводят ось вращения инструмента в вертикальное положение при помощи уровня на горизонтальном круге. Затем уровень на горизонтальном круге располагают по направлению двух любых подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают горизонтальный круг теодолита на 180°. Если пузырек остался на середине или отклонился не более чем на одно деление, уровень исправен, если более чем на одно деление — неисправен.

Для устранения неисправности пузырек перемещают исправительными винтами уровня к нуль-пункту на одну половину дуги отклонения, а затем подъемными винтами – на вторую половину дуги отклонения.

После выполнения поверки удостоверяются, что теодолит сохраняет рабочее положение. Для этого горизонтальный круг поворачивают на 90°, приводят пузырек цилиндрического уровня на середину и поворачивают горизонтальный круг в произвольном направлении. Если при различных положениях круга относительно подъемных винтов пузырек остался на середине или сместился на одно деление, то поверка считается выполненной.

Вторая поверка. Визирная ось РР трубы должна быть перпендикулярна оси НН вращения трубы (рисунок 1.10,в).

Поверку выполняют следующим образом. Приводят ось вращения инструмента в вертикальное положение. При закрепленном винте алидады открепляют лимб и трубу. Наводят трубу на удаленную точку. Закрепляют лимб и берут отсчет а₁ по горизонтальному кругу. Отпускают зажимной винт зрительной трубы и переводят трубу через зенит. Открепляют зажимной винт алидады и наводят трубу на ту же точку, берут повторный отсчет а₂. Если отсчеты а₁ и а₂ равны или отличаются не более чем на двойную точность отсчетного устройства, теодолит исправен, если больше – неисправен. Так, при точности инструмента 30'' предельное значение коллимационной ошибки с = 0,5 (а₁ – а₂) не должно превышать 1'.

Чтобы устранить неисправность, из отсчетов а₁ и а₂ находят среднее значение: a = 0,5 (а₁ + а₂). Микрометренным (наводящим) винтом алидады устанавливают на горизонтальном круге средний отсчет а (при этом изображение точки сместится от вертикальной нити).

Снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют горизонтально расположенные исправительные винты сетки нитей и вращением этих исправительных винтов (один винт откручивают, а другой закручивают) смещают сетку до совпадения перекрестия сетки нитей с точкой визирования. После юстировки закрепляют винты.

Третья поверка. Ось НН вращения трубы должна быть перпендикулярна оси VV вращения прибора (рисунок 1.10, г).

Поверку выполняют в такой последовательности. Теодолит устанавливают на расстоянии 8 – 10 м от стены здания. Вертикальную ось вращения приводят в отвесное положение. Трубу наводят на точку, высоко расположенную на здании, и закрепляют горизонтальный круг. Трубу плавно опускают до горизонтального положения. На стене отмечают проекцию точки. Переводят трубу через зенит, опускают закрепительный винт алидады и снова наводят на ту же точку. Проецируют точку на тот же уровень и закрепляют. Если проекции точки совпадают, теодолит исправен, если не совпадают – неисправен. При нарушении условия прибор направляют в мастерскую для ремонта.

Четвертая поверка. Вертикальная нить АА сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси НН ее вращения (рисунок 1.10, д).

Поверку выполняют в такой последовательности. Вертикальную ось вращения теодолита приводят в отвесное положение. На расстоянии 8 – 10 м от теодолита закрепляют отвес. Вертикальную нить наводят на отвес. Если вертикальная нить сетки совпадает с нитью отвеса, то теодолит исправен, если не совпадает – неисправен.

Чтобы исправить соотношение осей, снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют исправительные винты сетки и поворачивают диафрагму так, чтобы вертикальная нить сетки совместилась с нитью отвеса.

После выполнения этой поверки повторно делают вторую поверку.

Пятая поверка. Место нуля (МО) вертикального круга должно быть равно нулю или отличаться не более чем на 1¢.

Значение МО определяется визированием на одну и ту же точку, желательно ближе к горизонту, при двух положениях круга и вычисляется по формуле

.

Для исправления МО необходимо установить по вертикальному кругу отсчет, равный (KЛ – МО), и смещением окулярной сетки юстировочными винтами в вертикальном направлении совместить перекрестие сетки с изображением выбранной точки предмета. После юстировки снова следует повторить проверку МО и коллимационной ошибки (вторая поверка).