Поверки и юстировка теодолита

Чтобы теодолит обеспечивал получение неискаженных результатов измерений, он должен удовлетворять соответствующим геометрическим и оптико-механическим условиям. Действия, связанные с проверкой этих условий, называют поверками. Если какое-либо условие не соблюдается, производят его исправление, т.е. юстировку.

Оптико-механические условия:

• зрительные трубы, лупы и микроскопы должны иметь надлежащее увеличение и достаточное поле зрение, обеспечивать четкие изображения предметов наблюдения и отсчетных шкал;

• подвижные части теодолита должны правильно и плавно перемещаться в соответствующих плоскостях.

Геометрические условия (рис.5):

• ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга PQ должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита MN;

• визирная ось зрительной трубы CD должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси ее вращения AB;

• ось вращения зрительной трубы AB должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита MN.

Рис.5. Схема расположения осей теодолита

Нарушение этих условий приводит к появлению систематических погрешностей при измерении углов. Для того, чтобы исключить влияние этих погрешностей на результаты наблюдений, теодолит подвергается, в соответствии, специальным поверкам. Все поверки имеют свой номер и выполняются в строгой последовательности, соответствующей их нумерации.

Проверка внешнего состояния и комплектности

Проверку внешнего состояния и комплектности теодолита проводят визуальным осмотром. При осмотре устанавливается соответствие теодолита следующим требованиям: маркировка прибора и футляра должна соответствовать требованиям ГОСТ 10529-86, а также технической документации на поверяемый теодолит; прибор и футляр не должны иметь механических повреждений, следов коррозии, препятствующих или затрудняющих работу с ними; теодолит должен иметь чистые поля зрения зрительной трубы и отсчетных устройств, а также четкие изображения визирных целей и отсчетных шкал; комплектность прибора должна соответствовать указанной в паспорте для данного вида работ.

Проверка работоспособности теодолита

Проверку работоспособности и взаимодействия подвижных узлов теодолита выполняют опробованием. При опробовании должны быть проверены: работоспособность замков, прижимов и винтов, фиксирующих прибор в футляре; работоспособность установочных приспособлений и плавность вращения всех подвижных частей; фиксация зеркала подсветки.

Проверка правильности установки цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита

Ось цилиндрического уровня – касательная проведенная в точке нуль-пункта к внутренней поверхности трубки уровня.

  Устанавливаем цилиндрический уровень по направлению 2х подъемных винтов. Затем, одновременно вращая оба винта в разные стороны приводим пузырек в нуль-пункт.

Поворачиваем теодолит на 90° и третьим подъемным винтом пузырек уровня устанавливаем в нуль-пункт. Возвращаем прибор в первоначальное положение. Если пузырек  не в нуль-пункте,то повторяем операции 1 и 2 пока пузырек не будет занимать положение нуль-пункт. Возвращаем в первоначальное положение и поворачиваем на 180° . Если пузырек занимает положение нуль-пункта, то условие выполняется. Если отклонение более чем на о,5 деления, то необходимо произвести исправление. На половину дуги отклонения пузырька при помощи шпильки действуют исправительными винтами, а на остальную часть подъемными.

 Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна к оси вращения прибора Наводим зрительную трубу на хорошо видимую точку. Затем используя наводящий винт горизонтального круга смещаем изображение точки в левый или правый край поля зрения зрительной трубы. Наблюдаем за перемещением точки.

Рисунок 6 – Сетка нитей: правильное положение (слева); неправильное положение (справа)

 

 

Если изображене точки отклоняется более чем на 1 мм, то сетку необходимо развернуть.

Исправление – снять колпачок окуляра зрительной трубы, закрывающий исправительные винты сетки. Слегка ослабить винты, скрепляющие окуляр с корпусом трубы. Развернуть окуляр вместе с сеткой так, чтобы устранить этот недостаток. Поверку повторить.

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси вращения. Наводим зрительную трубу при КЛ1 и при КП1 на удаленную точку и берем отсчеты по горизонтальному кругу. Открепляем зажимной винт лимба, поворачиваем теодолит примерно на 180°, закрепляем, наводим на ту же точку м берем отсчеты по горизонтальному кругу при КЛ2 и КП2

Величина коллимационной погрешности вычисляется по формуле

Пример: КЛ₁=154^о 32^/ КЛ₂=148^о 50^/

КП₁=334^о 34^/ КП₂=328^о 50^/

Если С ± 2t, то есть С не более двойной точности прибора, считается, что практически визирная ось перпендикулярна к оси вращения трубы.

Коллимационную погрешность определяют дважды. Полученные два значения могут различаться, но не более чем на величину двойной точности прибора. За окончательную коллимационную погрешность принимают среднюю из двух.

При невыполнении условия проводят юстировку, изменив последний отсчет по горизонтальному кругу на величину С микрометренным винтом алидады, например Л_о=Л₂–С или П_о=П₂+С . Микрометренным винтом алидады устанавливаем по микроскопу исправленный отсчет Л>0, при этом центр сетки нитей сместится с изображения наблюдаемой точки в горизонтальной плоскости. Далее необходимо отвернуть предохранительный колпачок со стороны окуляра трубы и шпилькой, при слегка отпущенном верхнем вертикальном исправительном винте, переместить оправу сетки при помощи боковых исправительных винтов до совмещения перекрестия сетки с изображением наблюдаемой точки. Проверку следует повторить.

После выполнения условия проверки все исправительные винты сетки должны быть затянуты и предохранительный колпачок, закрывающий доступ к юстировочным винтам сетки, должен быть навинчен на трубу.

Проверка места нуля вертикального круга

Место нуля (МО) – это отсчет по лимбу вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси теодолита.

При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и, в случае смещения пузырька с нуль-пункта, приводить его на нуль-пункт подъемными винтами.

Приведя с помощью уровня и подъемных винтов (у теодолитов Т30 и 2Т30 один цилиндрический уровень, которым пользуются при измерении горизонтальных и вертикальных углов) ось вращения теодолита в отвесное положение, наблюдают любую неподвижную и хорошо видимую точку при Л и П, производят отсчеты по вертикальному кругу и вычисляют значения места нуля по формулам

– ( Т30), – (2Т30),

При выполнении проверки необходимо наблюдать две различные точки. Из наблюдений вычисляют значение места нуля для каждой точки. Из полученных результатов, если они различаются не более чем на величину двойной точности прибора, образуют среднее арифметическое, которое принимается как окончательное значение места нуля. Для сведения места нуля к 0° удобнее всего при Л навести трубу на любую точку. Взять отсчет по вертикальному кругу Л, и, вращением наводящего винта трубы, установить на вертикальном круге отсчет, равный Л – МО. При этом центр сетки сместится по вертикали с наблюдаемой точки. Его необходимо вернуть на точку, действуя вертикальными исправительными винтами сетки, предварительно слегка ослабив боковые исправительные винты. Проверку следует повторить. После выполнения условия проверки все исправительные винты сетки должны быть затянуты и предохранительный колпачок, закрывающий доступ к юстировочным винтам сетки, должен быть навинчен на трубу.

Проверка перпендикулярности горизонтальной и вертикальной осей

Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита (условие равенства подставок теодолита) (см. рис.5).

Для выполнения проверки трубу наводят на четко видимую точку, расположенную под углом не менее 15° к горизонту. Берут отсчеты по горизонтальному (Л_Г и П_Г) и вертикальному (Л_В и П_В) кругам теодолита при положении Л и П. Определяют угол неперпендикулярности оси вращения зрительной трубы к оси вращения теодолита β по формуле

где ν = (Л_В - П_В) / 2 - угол наклона линии визирования. Значение угла β не должно превышать 5'. При невыполнении условия поверки юстировку теодолита проводят в мастерской.

Угол β определяют дважды. Полученные два значения могут различаться, но не более чем на величину двойной точности прибора. За окончательный угол β принимают средний из двух.

Определение эксцентриситета вертикального круга

Из-за того, что при изготовлении и сборке деталей теодолита система его осей вращения не может быть центрирована точно, чаще всего случается, что ось вращения алидады не совпадает с центром кольца делений лимба, это вызывает погрешности в отсчетах по лимбу. Несовпадение центра алидады с центром кольца делений лимба называется эксцентриситетом алидады.

Условие проверки заключается в том, чтобы оси вращения вертикального круга теодолита и зрительной трубы совпадали. Значение эксцентриситета вертикального круга не должно превышать двойную точность теодолита. Величину эксцентриситета вертикального круга у теодолитов с односторонним отсчетом (Т30, 2Т30) можно исключить измерением углов в двух взаимно обратных направлениях (прямые и обратные углы наклона). Проверку выполняют в соответствии с.

Проверка правильности установки уровня при трубе

Данная проверка выполняется при необходимости использования теодолита в качестве нивелира.