5.1.4. Зрительные трубы геодезических приборов

Зрительная труба - предназначена для визирования на удаленные наблюдаемые цели. Различают астрономические и земные зрительные трубы. Первые дают увеличенное, мнимое, обратное, вторые - увеличенное мнимое и прямое изображение рассматриваемых предметов. Как те, так и другие могут быть с наружным, так и с внутренним фокусированием. Устройство зрительной трубы с внутренним фокусированием, имеющей постоянную длину, представлено на рис. 5.7. Ход лучей в зрительной трубе – на рис. 5.8.

Рис. 5.7. Устройство зрительной трубы:

1 - объективная часть, 2 – объектив, 3 – фокусирующая линза, 4 – кремальера (механизм перемещения фокусирующей линзы), 5 – диафрагма сетки нитей, 6 - исправительные винты, 7 - сетка нитей, 8 - окулярная часть, 9 - окуляр, k - точка пересечения нитей сетки.

Рис. 5.8. Ход лучей в зрительной трубе

- 72 -

Предмет АВ, расположенный за двойным фокусным рас-стоянием, рассматривается через объектив 2 (рис. 5.7). Его изображение аb (рис. 5.8) будет действительным, обратным и уменьшенным, однако встроенным в зрительную трубу окуляром 9 увеличится. В результате чего получается мнимое и увеличенное изображение a'b' наблюдаемого предмета.

Сетка нитей. В окулярной части зрительной трубы вблизи переднего фокуса окуляра закреплена сетка нитей - плоско-параллельная стеклянная пластина 7 (рис. 5.7), с нанесенными на ней штрихами (нитями). Виды сеток могут быть разные; в технических теодолитах применяется сетка нитей, показанная на рис. 5.9.

Рис.5.9. Сетка нитей зрительной трубы:

1 - корпус зрительной трубы; 2 - диафрагма сетки нитей; 3 - горизонтальные исправительные винты; 4 - винты крепления окуляра к корпусу трубы; 5 - горизонтальные исправительные винты; 6 - вертикальная нить; 7 - верхняя дальномерная нить; 8 - средняя горизонтальная нить; 9 - биссектор нитей; 10 - нити биссектора; 11 - нижняя дальномерная нить.

Основные характеристики зрительных труб

1. Оси в зрительной трубе:

1. геометрическая - прямая, проходящая через центры поперечных сечений объективной и окулярной частей зрительной трубы;

2. оптическая - прямая, соединяющая оптические центры объектива и окуляра;

3. визирная - прямая, проходящая через оптический центр объектива и точку k(см. рис. 5.7) пересечения нитей сетки нитей зрительной трубы.

- 73 -

2. Увеличение зрительной трубы (V^×) - отношение угла (β), под

которым предмет виден в зрительную трубу (см. рис. 5.9), к

углу (α ), под которым он виден невооружённым глазом, т.е.

.

3. Поле зрения зрительной трубы - пространство, видимое в окуляр зрительной трубы при неподвижном её положении. Характеризуется углом (ε) поля зрения (рис. 5.10).

4. Точность визирования - средняя квадратическая погрешность

() совмещения линии визирования с наблюдаемой точкой

местности - визирной целью. При благоприятных внешних усло-

виях её определяют из соотношения

.

Рис. 5.10. Поле зрения зрительной трубы:

l - длина проекции диаметра (p) диафрагмы fq сетки нитей на вехе (рейке),

k - точка пересечения нитей сетки нитей зрительной трубы, d - расстояние от

прибора до вехи, f_об. - фокусное расстояние объектива.

Из рисунка видно, что . Из практики и теоретических расчётов диаметр (p)диафрагмы сетки

- 74 -

нитей выбирают равным . С учётом этого предыдущая формула примет вид.

Подготовка зрительной трубы для наблюдений:

- навести зрительную трубу на светлый фон* (небо, стена, экран),

- установить зрительную трубу по глазу наблюдателя - вращением диоптрийного кольца 3 (рис. 5.11) окуляра 4 достичь чёткого изображения нитей сетки нитей,

Рис. 5.11. Окулярная часть зрительной трубы:

1 - корпус зрительной трубы, 2 - крышка исправительных винтов сетки нитей и крепёжных винтов окуляра, 3 - диоптрийное кольцо окуляра, 4 - окуляр зрительной трубы.

- навести зрительную трубу на визирную цель,

- установить зрительную трубу по предмету - вращением кре- мальеры достичь чёткого изображения цели.

Рис. 5.12. Параллакс сетки нитей:

п - предметная плоскость, k - точка пересечения нитей сетки нитей зрительной трубы, VV' - визирная ось.

___________

* Нельзя наводить трубу на Солнце - это может привести к потере зрения!

- 75 -