6.4. Перевірки теодолітів серії т30

Як видно з попереднього параграфа теодоліт побудований за визначеною геометричною схемою і тому повинен відповідати певним вимогам з взаємного розташування осей, окремих частин і елементів. Тому виконуються необхідні операції з контролю дотримання геометричних умов. Комплекс таких операцій називається перевірками теодоліта. У відповідності з "Інструкцією на методи і засоби перевірки теодолітів в експлуатації " [12] повинні виконуватися операції , наведені у табл.6.2.

1. Перевірку зовнішнього стану і комплектності теодоліта проводять візуальним оглядом. Теодоліт повинен відповідати таким основним вимогам:

а) комплектність приладу повинна відповідати паспортним даним, вимогам ГОСТ 10529-86 і технічній нормативній документації;

б) прилад і футляр не повинні мати механічних пошкоджень, слідів корозії та інших дефектів, які ускладнять роботу з ним;

в) теодоліт повинен мати якісну оптичну систему: чисті поля зору зорової труби і відлікового мікроскопа.

Таблиця 6.2. Перелік перевірок теодолітів серії Т30
№ пор.	Операції перевірок
1	Перевірка зовнішнього стану і комплектності
2	Перевірка працездатності теодоліта
3	Перевірка установочного рівня
4	Перевірка правильності установки сітки ниток зорової труби
5	Перевірка положення колімаційної площини
6	Перевірка положення горизонтальної осі теодоліта
7	Перевірка місця нуля вертикального круга
8	Визначення ексцентриситету вертикального круга
9	Перевірка зсуву візирної осі при перефокусуванні
10	Визначення середньої квадратичної похибки вимірювання горизонтального і вертикального кутів

2. Перевірку працездатності теодоліта виконують випробуванням, звертаючи увагу на:

а) працездатність замків, які фіксують прилад у футлярі;

б) працездатність установочних пристроїв, плавність обертання всіх рухомих елементів приладу.

Виводять навідні гвинти лімба, алідади та вертикального круга у середнє положення.

У відповідності з принципом вимірювання горизонтального кута конструкція теодоліта повинна задовольняти таким геометричним умовам:

а) вісь установочного циліндричного рівня LL (рис. 6.2) повинна бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта ZZ;

б) візирна вісь зорової труби VV повинна бути перпендикулярною до горизонтальної осі HH теодоліта;

в) горизонтальна вісь теодоліта HH повинна бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта ZZ;

г) вертикальний штрих сітки ниток повинен бути перпендикулярним до осі обертання труби.

Якщо геометричні умови не відповідають наведеним, виконують певні виправлення, які носять назву юстування

3. Перевірка установочного рівня.

Вертикальну вісь обертання теодоліта ZZ (рис. 6.2) приводять при кутових вимірюваннях у прямовисне положення за допомогою установочного циліндричного рівня біля алідади горизонтального круга, вісь LL якого повинна бути перпендикулярною до вертикальної осі ZZ теодоліта.

Якщо дана умова дотримується (рис. 6.14а), то після приведення бульбашки рівня в нуль-пункт і повороту алідадної частини на 180° навколо осі ZZ вісь рівня LL збереже горизонтальне положення HH, тобто бульбашка рівня залишиться в нуль пункті.

У випадку, якщо вісь рівня LL утворює з вертикальною віссю ZZ кут , відмінний від 90° (рис. 6.14б), то після приведення бульбашки рівня на середину вертикальна вісь виявиться нахиленою на кут . На цей самий кут виявиться відхиленою вісь рівня від свого перпендикулярного до вертикальної осі положення РР.

Після повороту алідадної частини теодоліта навколо похилої осі ZZ рівно на 180° вісь рівня , описавши конічну поверхню, займе положення LL (рис.6.14в). При цьому вісь циліндричного рівня виявиться нахиленою на кут до горизонту HH, і бульбашка рівня зійде з середини на n поділок:

,

де - ціна поділки рівня, для теодолітів серії Т30 = 45".

Для визначення запишемо рівняння з рис. 6.14в:

,

звідки:

.

Щоб привести вісь рівня LL у положення PP, перпендикулярне до осі ZZ, необхідно повернути її на кут , який дорівнює половині . Для зміни положення осі установочного циліндричного рівня служать юстувальні гвинти рівня.

Рисунок 6.14 - Перевірка установчого рівня теодоліта

З вищесказаного випливає спосіб виконання даної перевірки. Виконують попереднє горизонтування теодоліта. Тоді обертанням алідадної частини теодоліта розміщують установочний рівень за напрямком двох підйомних гвинтів підставки і приводять бульбашку рівня за допомогою підйомних гвинтів на середину.

Повертають теодоліт на 180° на око або можна брати відліки за горизонтальним кругом при першому і другому положеннях алідадної частини теодоліта. Визначають, на скільки поділок змістилася бульбашка рівня з середини. Виправними гвинтами рівня зміщають бульбашку рівня в протилежний бік на половину поділок відхилення, а другу половину виправляють підйомними гвинтами підставки.

Юстування рівня повторюють до тих пір, поки зміщення бульбашки рівня з нуль пункту після повороту алідади на 180° не буде перевищувати 0.5 поділки шкали.

Виконання наступних перевірок і кутові вимірювання виконують при прямовисному положенні вертикальної осі теодоліта за виправним установочним рівнем.

4. Перевірка правильності установки сітки ниток труби. Виконують після приведення осі обертання ZZ теодоліта у прямовисне положення.

Для створення зручностей при візуванні і з метою контролю правильності установки візирних знаків (віх, рейок, і т.п.) необхідно, щоб вертикальний штрих сітки ниток bb (рис.6.9а) був вертикальним, тобто , а горизонтальний штрих – горизонтальним.

Для перевірки даної умови наводять зоpову трубу на добре видиму точку. Якщо при обертанні зорової труби навколо горизонтальної осі зображення точки, переміщуючись вздовж вертикального штриха, буде знаходитися посередині між штрихами бісектоpа, то сітка ниток встановлена вірно. Другим способом ця перевірка виконується так. Наводять зорову трубу на нитку виска, при цьому вертикальна нитка сітки повинна збігтись з зображенням нитки виска.

Однак, якщо точка зміщується з бісектора більше, ніж одна третя його величини або вертикальна нитка сітки не збігається з виском, то установку сітки треба від'юстувати. Для цього необхідно відгвинтити і зняти ковпачок, що закриває юстувальні гвинти сітки. Гвинти злегка відпускають і повертають сітку на необхідний кут. Закріплюють кріпильні гвинти і повторюють перевірку.

В результаті виконання даної перевірки вертикальний штрих сітки ниток буде знаходитися у колімаційній площині зорової труби, а горизонтальний штрих буде перпендикулярний до осі обертання теодоліта.

5.Пеpевіpка положення колімаційної площини.

Візирна вісь зорової труби VV (рис. 6.2) повинна бути перпендикулярною до горизонтальної осі обертання труби.

При візуванні на віддалену точку A, розміщену приблизно на висоті горизонту приладу, відлік по горизонтальному кругу при КЛ буде дорівнювати Л і відповідає дузі Oa. (рис.6.15а). Переводять трубу через зеніт, повертають алідаду на 180° і візують знову на точку A при КП. Другому положенню труби відповідає відлік П або дуга Ob (рис. 6.15б), який дорівнює П = Л + 180°, звідки

Л - (П ± 180 ) = 0.

Якщо умова перевірки не дотримується (рис.6.15в,г), то візирна вісь при положеннях КЛ та КП і обертанні на 360º буде описувати не площину, а дві конічні поверхні. Кут с між напрямком PP , перпендикулярним до осі обертання труби HH, і фактичним положенням візирної осі VV (рис. 6.15в) називається колімаційною похибкою.

Відлік , що відповідає перпендикулярному положенню візирної осі (лінія PP, рис. 6.15в), визначається співвідношенням:

Л = - с. (6.10)

Рисунок 6.15 - Визначення колімаційної похибки

Після переводу зорової труби через зеніт і повороту алідади рівно на 180° вісь VV не співпаде з напрямком на точку A (рис. 6.15г). Кут може бути знайдений з виразу:

= П - 180° + с. (6.10а)

З різниці кутів при КЛ і КП отримаємо:

Л - ( П ± 180°) = 2с. (6.11)

Отже, при наявності колімаційної похибки с різниця відліків при різних положеннях круга не буде дорівнювати нулеві.

Даний спосіб визначення колімаційної похибки за відліками горизонтального круга називають кутовим.

Якщо подвійна колімаційна похибка не перевищує подвійну точність відліку, то юстування не потрібно. Для виправлення навідним гвинтом алідади встановлюють її на середній з двох відліків. При цьому візирна вісь повернеться на кут с і перехрестя сітки ниток зійде з точки А. Тоді виправними гвинтами сітки ниток суміщають її перехрестя з точкою.

Оскільки теодоліти серії Т30 мають невисоку точність відлікового мікроскопа, то можна застосувати лінійний спосіб визначення колімаційної похибки.

Встановлюють теодоліт на рівних віддалях (20м) у створі між точкою візування Р і лінійкою з поділками, приводять вертикальну вісь теодоліта у прямовисне положення за виправленим установочним рівнем. При КЛ наводять зоpову трубу на точку Р, розміщену приблизно на горизонті приладу (рис. 6.16а). Переводять трубу через зеніт і на протилежній стороні виконують відлік на міліметровій лінійці , який відповідає подвійній колімаційній похибці відносно лінії .

Виконують аналогічні операції при візуванні на точку Р при КП, отримують відлік . Значення колімаційної похибки в кутовій мірі отримують з виразу:

, (6.12)

де - віддаль від теодоліта до лінійки у мм; =206265".

Рисунок 6.16- Лінійний спосіб визначення колімаційної похибки теодоліта Т30

Для виправлення колімаційної похибки обчислюють відлік

, (6.13)

на який необхідно змістити сітку ниток.

Для цього потрібно відкрутити ковпачок і шпилькою перемістити оправу сітки ниток за допомогою бокових виправних гвинтів до суміщення перехрестя сітки ниток з відліком b, попередньо злегка відпустивши вертикальний виправний гвинт. Точна установка перпендикулярності осей VV і HH досягається в де кілька прийомів.

Якщо рівняння (6.10) і (6.11) розв’язати відносно , то отримаємо:

. (6.14)

Середній відлік, отриманий при КЛ і КП під час візування на одну і ту саму точку, вільний від впливу колімаційної похибки. Тому при кутових вимірюваннях спостерігання виконують при двох положеннях вертикального круга, щоб уникнути впливу колімаційної похибки на результат спостерігання.

6.Пеpевіpка горизонтальної осі теодоліта.

При прямовисному положенні вертикальної осі теодоліта горизонтальна вісь обертання зорової труби НН (рис. 6.2) повинна бути перпендикулярною до вертикальної осі обертання теодоліта ZZ.

Дану перевірку виконують таким чином. Встановлюють теодоліт недалеко від стіни будинку (d > 20м) і приводять вертикальну вісь у прямовисне положення за допомогою установочного рівня. На стіні приблизно на висоті теодоліта закріплюють міліметрову лінійку. Вибирають на стіні точку P (рис. 6.17), розміщену під кутом нахилу >20° . При КЛ візують на вибpану точку і при закріпленому горизонтальному крузі проектують її на лінійку. За допомогою вертикальної нитки беруть відлік за міліметровою лінійкою.

Такі ж дії виконують при КП та отримують відлік .

Кут нахилу горизонтальної осі теодоліта обчислюють за формулою:

, (6.15)

де d - віддаль від теодоліта до лінійки у мм; = 206265".

Допустиме значення кута не повинне перевищувати 10".

У сучасних теодолітах дотримання умови даної перевірки гарантується заводом-виготовлювачем. Виправлення рекомендується виконувати у спеціальних майстернях. Однак така перевірка повинна бути обов'язково виконана.

Рисунок 6.17 - Перевірка горизонтальності вісі обертання зорової труби

Похибка нахилу горизонтальної осі теодоліта на відлік по лімбу горизонтального круга обчислюється за формулою:

. (6.16)

7.Пеpевіpка точності кріплення ниткового виска.

Центрування теодоліта, тобто суміщення центру лімба горизонтального круга з прямовисною лінією, що проходить через геодезичну точку, під час кутових вимірювань технічної точності виконують, як правило, за допомогою ниткового виска. Точка кріплення ниткового виска повинна лежати на вертикальній осі обертання приладу, тобто ZZ повинна співпадати з Z'Z' (рис. 6.2).

Після старанного приведення вертикальної осі теодоліта у прямовисне положення визначають і фіксують тонкими нитками положення двох взаємно перпендикулярних колімаційних площин на 4-х кілках на віддалі 2-3 м від теодоліта.

Тоді, прикріпивши шнуровий висок на вилку біля станового гвинта штатива, перевіряють положення гострого конуса виска відносно точки перетину натягнутих ниток. Відхилення не повинне перевищувати 1-2 мм. При відхиленнях, які перевищують 1-2 мм, механічним способом змінюють положення точки підвісу ниткового виска.

8.Пеpевіpка місця нуля вертикального круга.

Виходячи з принципу вимірювання кутів нахилу (див. 6.6), випливає вимога до місця нуля (МО) вертикального круга: місце нуля вертикального круга повинне бути постійним і близьким до нуля.

Місцем нуля називається відлік за вертикальним кругом при горизонтальному положенні візирної осі труби і осі рівня. Постійність місця нуля є надійним критерієм якості вимірювання кутів нахилу.

Розрізнюють два способи визначення МО вертикального круга: за відліками вертикального круга і за відліками по рейці.

Для технічних теодолітів серії Т30 рекомендується спосіб визначення МО за допомогою вертикальної рейки . Приводять теодоліт у робоче положення. Наводять зоpову трубу теодоліта при КЛ на прямовисно встановлену нерухому рейку, розміщену на віддалі 30-50 м (рис. 6.18). Навідним гвинтом зорової труби встановлюють відлік за вертикальним кругом 0°, після попередньої установки бульбашки рівня на середину. Беруть відлік середньою ниткою сітки по рейці.

Переводять зоpову трубу через зеніт і при КП встановлюють відлік по вертикальному кругу, який дорівнює 180°, і беруть відлік по рейці . Обчислюють середній відлік:

,

на який наводять при КЛ середній штрих сітки ниток. Переконавшись у тому, що бульбашка установочного рівня знаходиться на середині, виконують відлік за вертикальним кругом, що відповідає місцю нуля вертикального круга.

Для виправлення МО встановлюють відлік по лімбу вертикального круга,

Рисунок 6.18 - Визначення МО вертикального круга теодоліта по рейці

що дорівнює 0° (при КЛ), при цьому середня нитка зміститься з відліку а. Виправними гвинтами сітки ниток зміщують середній штрих до відліку а.

Після виправлення перевірку повторюють. Після виконання даної перевірки знову визначають колімаційну похибку.

Для того, щоб переконатися у постійності МО, виконують визначення його за декількома точками. Отримані значення МО не повинні відрізнятися одне від одного більше, ніж на подвійну точність відлікового пристрою, що для теодолітів серії Т30 дорівнює 1'.