2.2. Зрительные трубы геодезических приборов

Для визирования на цели геодезические приборы имеют зрительные трубы. Современные трубы имеют внутреннюю фокусировку.

Основные части труб (рис. 2.4): кожух, линза объектива, линза окуляра, сетка нитей, фокусирующая линза, кремальера.

Рис. 2.4. Схема зрительной трубы.

Сетка нитей - стеклянная пластинка с нанесенными штрихами. Служит для визирования на объекты. Она вставлена в металлическое кольцо с юстировочными (исправительными) винтами.

Визирная ось трубы - воображаемая линия, проходящая через перекрестье сетки нитей и оптический центр объектива. Должна совпадать с оптической осью трубы - линией, проходящей через оптические центры объектива и окуляра.

Фокусирующая линза меняет при своем перемещении положение оптического центра объектива вдоль оптической оси. Кремальера служит для перемещения фокусирующей линзы.

Установка трубы при наблюдениях осуществляется по глазу и по предмету. Установить трубу по глазу конкретного наблюдателя означает добиться четкого изображения в поле его зрения сетки нитей. Достигается путем вращения окулярного кольца после наведения трубы на светлый фон.

Установить трубу по предмету означает получить четкое изображение визирной цели в перекрестье сетки нитей. Достигается вращением кремальеры (фокусированием).

Характеристики зрительных труб:

- увеличение V - отношение угла β, под которым предмет виден в трубу к углу α, под которым предмет виден невооруженным глазом.

Фактически это есть отношение фокусных расстояний объектива и окуляра (рис. 2.5): V = β / α = F_об / F_ок. В современных трубах V = 15^х - 50^х.

Рис. 2.5. Увеличение зрительной трубы.

- поле зрения трубы - пространство, наблюдаемое в трубу при неподвижном ее положении. Характеризуется углом f = 38⁰/ V, где V - увеличение трубы. Чем больше увеличение, тем меньше поле зрения и наоборот. В современных трубах изменяется от 30’ до 2⁰.

- разрешающая способность труб - способность отметить раздельно две близлежащие точки цели. Оценивается углом r, при котором две точки еще не сливаются в одну. Определяется формулой r = 60’’/ V.

Если V=20^х , то r = 3’’. Разрешающая способность определяет возможную точность визирования на цель зрительной трубой.

В трубах геодезических приборов изображение целей может быть как прямым (в большинстве современных приборов за исключением высокоточных), так и перевернутым - в приборах устаревших модификаций, еще не снятых с производства.

2. 3. Уровни геодезических приборов

Уровни служат для установки приборов или их отдельных частей в определенное положение по отношению к горизонтальной плоскости. Бывают уровни круглые, цилиндрические и контактные.

Все уровни представляют собой стеклянные ампулы с тщательно отшлифованной внутренней поверхностью для уменьшения трения. Ампулы заполняются нагретым до +60⁰ спиртом или эфиром и запаиваются. После охлаждения жидкость сжимается и образуется небольшое пространство внутри ампулы, заполненное парами и называемое пузырьком уровня, пузырек всегда стремиться занять наивысшее положение в ампуле. Все уровни имеют оси и нуль-пункты.

Круглый уровень (рис. 2.6) - ампула цилиндрическая. Нуль-пунктом является центр окружности, выгравированной в середине ампулы. Осью является нормаль, проходящая через нуль пункт перпендикулярно к плоскости, касательной к его поверхности в точке нуль-пункта.

Чувствительность небольшая, цена деления около 3-5’. Применяется обычно для предварительной установки приборов.

Цилиндрический уровень (рис. 2.7) - цилиндрическая трубка. Нуль-пунктом является середина шкалы делений сверху. Осью является касательная к внутренней поверхности трубки в нуль-пункте и проходящая по середине шкалы, цена деления 45-60’’.

Рис. 2.6. Круглый уровень.

Контактные уровни (рис. 2.8) - имеют систему призм, через которую изображение половинок пузырька передается в поле зрения глаза наблюдателя. При совмещении половинок - пузырек в нуль-пункте. Контактные уровни – высокоточные.

Рис. 2.7. Цилиндрический уровень.

Рис. 2.8. Контактный уровень.

Характеристики уровней:

1. Цена деления – угол, на который отклонится ось уровня, если пузырек сместится на 1 деление. Зависит от радиуса внутренней поверхности уровня.

2. Чувствительность уровня - линейное перемещение пузырька при наклоне оси уровня на 1⁰.

То есть это величины взаимозаменяемые.