3. Перевірки та юстирування теодолітів.

Схематично теодоліт можна уявити у вигляді осей окремих його частин:

Рис. 6 Осі теодоліта.

ZZ – вісь обертання теодоліта;

UU – вісь циліндричного рівня;

HH – горизонтальна вісь обертання труби теодоліта;

VV – візирна вісь труби.

Принципи вимірювання горизонтального і вертикального кутів теодоліта вимагають дотримання низки геометричних умов відносно взаємного розташування осей теодоліта.

Перевірки – це дії, за допомогою яких перевіряють виконання визначених геометричних умов, що висувають до теодоліту.

Юстирування – це дії, за допомогою яких виправляють встановлені в результаті перевірок порушення вище означених умов.

Перевірки та юстирування виконують перед початком роботи з метою запобігання можливих під час вимірювань інструментальних похибок.

Перевірка 1.

Умова перевірки. Підставка і штатив теодоліта повинні бути стійкими.

Виконання перевірки. Теодоліт встановлюють на штатив і спрямовують перехрестя сітки труби на якусь віддалену точку. До штатива прикладають невелике, коротке бічне зусилля і знову дивляться в трубу. Якщо перехрестя не змістилося з точки, то штатив можна вважати стійким. У протилежному випадку треба затягнути всі гвинти і гайки на головці і ніжках штатива та знов перевірити.

Аналогічно перевіряють стійкість підставки та при необхідності затягують регулювальні гайки на підйомних гвинтах підставки.

Перевірка 2.

Умова перевірки. Вісь циліндричного рівня UU повинна бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта ZZ.

Виконання перевірки. Теодоліт приводять в робоче положення та встановлюють так, щоб вісь циліндричного рівня UU була паралельна лінії двох будь-яких підйомних гвинтів підставки. Обертають одночасно обидва гвинти в різні боки та приводять бульбашку рівня на середину (в нуль-пункт) ампули. Обертають теодоліт навколо осі ZZ на 180°. Якщо бульбашка рівня змістилась від нуль - пункту не більше ніж на одну поділку, умова перевірки виконується. В іншому випадку виконують юстирування.

Юстирування. За допомогою шпильки обертають виправні гвинти рівня так, щоб бульбашка змістилась до нуль – пункту на половину дуги відхилення, а решту – другу половину відхилення усувають двома підйомними гвинтами.

Після цього перевірку, а якщо потрібно – і юстирування, повторюють доти, поки умова перевірки буде виконана.

Перевірка 3.

Умова перевірки. Візирна вісь труби VV повинна бути перпендикулярна до її горизонтальної осі обертання НН.

Візирна вісь труби – це лінія, яка проходить через оптичний центр лінзи об’єктива і перехрестя сітки труби.

Виконання перевірки. На місцевості обирають віддалену точку А, наводять на неї перехрестя сітки труби при «крузі право» і беруть відлік КП₁ по горизонтальному кругу. Відкріплюють затисні гвинти алідади та труби, переводять трубу через зеніт, повертають теодоліт на 180° і трубу при «крузі ліво» знову наводять на ту саму точку. Беруть відлік по горизонтальному кругу КЛ₁.

Відпускають затисний гвинт лімба теодоліта, повертають теодоліт на 180º та затискують цей гвинт.

Відкріплюють затисний гвинт алідади, знову наводять перехрестя труби на точку при «крузі ліво» і «крузі право» та беруть відліки по горизонтальному кругу – КЛ₂ і КП₂ відповідно.

Обчислюють так звану «колімаційну похибку», тобто кут неперпендикулярності осей VV та НН за формулою

, (3)

Якщо С ≤ 2′, то умова перевірки задовільнена. В іншому випадку виконують юстирування.

Рис. 7. Схема визначення колімаційної похибки С:

1 – зорова труба; 2 – алідада горизонтального круга; 3 – оптичний центр об’єктива; 4 – зміщене кільце сітки ниток; 5 – виправні гвинти.

Юстирування. Обчислюють виправлений відлік, при якому вісь VV буде перпендикулярною до осі НН:

КЛ_випр= КЛ₂ – С , (4)

або

КП_випр = КП₂ + С , (5)

За допомогою навідного гвинта алідади встановлюють цей відлік. При цьому перехрестя сітки зміститься з точки спостереження.

Відгвинчують запобіжний ковпачок на трубі і , обертаючи по черзі бокові – правий і лівий, оголені виправні гвинти, переміщують сітку так, щоб її перехрестя знову співпало з точкою спостереження.

Після цього перевірку, а якщо потрібно і юстирування, повторюють доти, поки умова перевірки буде виконана.

Перевірка 4.

Умова перевірки. Вісь обертання зорової труби НН повинна бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта ZZ.

Виконання перевірки. Теодоліт встановлюють на відстані 3 – 4 м. від стіни і горизонтують. На висоті 3 – 4 м. від землі вибирають точку М (рис. 8).

Рис. 8. Схема перевірки горизонтальності осі обертання труби НН.

Трубу опускають до горизонтального положення і на стіні олівцем позначають перехрестя сітки (m₁). Трубу переводять через зеніт, знову наводять на точку М, опускають до горизонтального положення та позначають перехрестя сітки (m₂).

Вимірюють відстані Mm, m₁m₂ й обчислюють кут нахилу осі обертання труби НН.

φ′′= , (6)

де ρ = 206265′′ - радіан, с.

Перевіряємо умову: φ ≤ 2′.

Якщо умова не виконується, стан теодоліта не відповідає існуючим вимогам, а сам він підлягає ремонту в спеціальній майстерні.

Перевірка 5.

Умова перевірки. Місце нуля (МО) вертикального круга теодоліта повинно дорівнювати нулю.

Місце нуля (МО) – це відлік по вертикальному крузі при горизонтальному положенні візирної осі труби і розташуванні бульбашки рівня на колонці труби в нуль-пункті.

Місце нуля МО характеризує неспівпадіння лінії горизонту та нуля вертикального круга, який теоретично повинен бути розташований на цій лінії (рис. 9).

Рис. 9. Місце нуля теодоліта

та його врахування при визначенні вертикального кута ν.

Виконання перевірки.

Теодоліт встановлюють в робоче положення при крузі ліво, спрямовують перехрестя сітки ниток на віддалену точку та при положенні бульбашки рівня в нуль-пункті беруть відлік КЛ на вертикальному крузі.

Переводять трубу через зеніт і так само знімають відлік КП при положенні теодоліта «круг право».

Для теодолітів з поділками на вертикальному крузі від 0° до 360° (Т15, Т30) місце нуля дорівнює:

, (7)

До відліку менше 90° у формулі потрібно додати 360°.

Для теодолітів з секторною оцифровкою (2Т5, 2Т30П):

. (8)

Якщо МО більше за подвійну точність теодоліта, виконують юстирування.

Юстирування.

При «крузі ліво» встановлюють на вертикальному крузі відлік

КЛ-МО за допомогою навідного гвинта.

При цьому центр сітки зміститься з точки, яку спостерігають.

Виводять бульбашку на середину рівня підйомними гвинтами. Після цього вертикальними юстирувальними гвинтами на окулярній частині зорової труби при послаблених горизонтальних гвинтах суміщають центр сітки ниток з точкою, яку спостерігають.

Для контролю перевірку та юстирування повторюють доти, поки не буде виконано умову перевірки.

Завдання:

1. Вивчити всі перевірки та юстирування теодоліта, надати послідовність їх виконання та результати здійснених на лабораторних заняттях перевірок.