8. 7. Технология измерения вертикального угла

Вертикальным углом, или углом наклона, называется угол, составленный воображаемой линией горизонта и линией визирования на данный предмет. Если направление на предмет лежит выше линии горизонта, угол наклона считается положительным, если ниже – отрицательным (рис. 85).

Вертикальные углы измеряют при помощи вертикального круга, вращающегося вместе с горизонтальной осью вращения трубы. Алидада снабжена цилиндрическим уровнем для приведения нулевого диаметра в горизонтальное положение, представляющее «линию горизонта». При измерении угла наклона визирная ось занимает наклонное положение по отношению к «линии горизонта», что выражается отсчетом по вертикальному кругу (лимбу), предполагая, что нулевой диаметр алидады действительно представляет «линию горизонта». В действительности это условие нарушается, так как алидада находится на той же оси вращения трубы, что и лимб, но не скреплена с нею. Поэтому визирная ось может занимать горизонтальное положение, а отсчет по вертикальному кругу не будет равен нулю. В этих целях вводится понятие о «месте нуля» вертикального круга.

Местом нуля называется отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси при нахождении пузырька цилиндрического уровня вертикального круга на середине. Поскольку уровень вертикального круга непосредственно связан с алидадой, достаточно, чтобы пузырек уровня был на середине в момент отсчета по вертикальному кругу, тогда угол наклона будет отсчитан от действительной «линии горизонта», установленной в данный момент для инструмента. Этот отсчет обозначается МО.

Для измерения угла наклона следует навести трубу на определяемую точку, привести пузырек уровня вертикального круга на середину и взять отсчет по вертикальному кругу. При идеальной юстировке теодолита отсчет дает величину угла наклона.

Рис. 85. Измерение вертикального угла

Поскольку горизонтальному положению визирной оси, как правило, соответствует отсчет по вертикальному кругу, не равный «нулю», то и приходится определять «место нуля», т.е. тот отсчет, который соответствует горизонтальному положению визирной оси.

При изменении угла наклона местности, направленной выше линии горизонта, отсчет при наведении на предмет при КП₁ будет больше отсчета, соответствующего «линии горизонта» и угол наклона ν определится по формуле:

ν = КП – МО

При изменении угла при положении вертикального круга КЛ величина угла наклона определится по формуле:

ν = МО – КЛ

Решив эти уравнения относительно МО и υ, найдем, что

МО = (КП + КЛ) / 2

ν= (КП – КЛ) / 2

В зависимости от системы надписей делений вертикального круга при вычислении углов наклона и МО к отсчетам, меньшим 90⁰ необходимо прибавлять 180⁰, а к отсчетам, меньшим 60⁰, прибавлять 360⁰.

Данные по измерению вертикального угла занести в таблицу 9.

Таблица 9

Точки наблюдения	Положение круга	Отсчеты по вертикальному кругу	МО	νср
В	КЛ КП	357º13' 2º49'	0º01'	+ 2º48'

ν_ср = (2º49' - 357º13'): 2 = 5º36' : 2 = + 2º48'

МО =(2º49' + 357º13'): 2 =0º02' : 2 = 0º01'

Для измерения вертикальных углов и определения места нуля необходимо прежде всего установить: какое основное положение имеет вертикальный круг теодолита – «лево» (КЛ) или «право» (КП). Основным положением вертикального круга теодолита является то, при котором получают малый положительный (меньше 90°) отсчет угла наклона повышения.

Если основным типом вертикального круга теодолита является «круг лево» (КЛ), а лимб оцифрован против хода часовой стрелки (например теодолит Т30), то для определения места нуля МО и углов наклона ν используют следующие расчетные формулы:

МО = (КЛ + КП) / 2;

ν = (КЛ – КП) / 2;

ν= КЛ –МО;

ν = МО – КП.

Таблица 10

Точки наблюдения	Положение круга	Отсчеты по вертикальному кругу	МО	νср
В	КЛ КП	3º35' 356º23' - 360º= -3º37'	- 0º01'	+ 3º36'

Расчетные формулы по определению места нуля и вертикальных углов приводятся в паспортах приборов и зависят от типа оцифровки и основного положения вертикального круга – «круг лево» или «круг право».