2.4. Отсчетные устройства геодезических приборов
Отсчетные устройства предназначены для отсчитывания делений лимбов и вертикальных кругов. Применяются следующие отсчетные устройства:
1. Верньер - в старых теодолитах (ТТ-5,ТТ-50) , а также в планиметрах и дальномерных рейках. Верньер (нониус) - вспомогательная шкала, с помощью которой оцениваются доли делений основной шкалы. Применяется с 1631 г. по предложению голландца Петера Вернера.
2. Штриховой микроскоп (рис. 2.9 а) - отсчетный индекс в виде штриха, фиксирующего значение углов в градусах и минутах по горизонтальному и вертикальному кругам. При этом изображение шкал лимбов со штрихом передается в специальный микроскоп, где и делается отсчет.
а б
Рис. 2.9. Штриховой (а) и шкаловый (б) отсчетные микроскопы.
3. Шкаловый микроскоп (рис. 2.9 б) - имеет отсчетную шкалу (вместо одного штриха), нарезанную на стеклянной пластинке. Изображение шкалы совмещают с лимбами вертикального и горизонтального кругов. Длина шкалы равна длине изображения одного деления лимба. Отсчет берется в градусах по шкале лимба, а в их долях - по шкале микроскопа.
2.5. Приспособления для центрирования приборов
Установка центров лимбов теодолитов над вершиной измеряемого угла, а также центрирование других приборов производится с помощью отвесов, механических и оптических центриров.
Отвес - простейшее приспособление в виде шнура с заостренным грузом. Шнур прикрепляют к дужке станового винта и, перемещая штатив (грубо), а затем подставку прибора добиваются совмещения острия груза с вершиной угла, закрепленной на местности;
Механический центрир - представляет собой телескопическую трубу с заостренным концом и цилиндрическим уровнем. Верхний конец трубы соединяется со становым винтом, острие трубы совмещают с точкой вершины угла, а подставку двигают, пока уровень не станет в нуль-пункт, т.е. положение трубки не станет вертикальным.
Оптический центрир изготовляется как часть теодолита, встроенная в алидадную часть горизонтального круга. Центрир имеет окуляр, сетку нитей, фокусирующую линзу с кремальерой, объектив и призму, разворачивающую визирный луч на 900 и направляющую ее в землю. При центрировании алидаду приводят в горизонтальное положение и перемещением подставки теодолита по головке штатива добиваются совмещения точки с центром сетки нитей центрира.
2.6. Типы теодолитов
Теодолит - геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и углов ориентирования.
Теодолиты делятся по точности в зависимости от среднеквадратической погрешности измерения угла одним приемом на:
Высокоточные - для измерений при создании государственных геодезических сетей 1 и 2 классов, точность 1 сек.;
Точные - то же для сетей 3,4 классов, изучении деформаций сооружений, точность 2 - 5 сек.;
Технические - для теодолитных и тахеометрических съемок, при изыскательных работах и строительстве сооружений, не требующих соответствующей точности, точность 15 - 30 сек. В соответствии с точностью теодолиты обозначаются Т1, Т5, Т30 и т.п.
Теодолиты выпускаются в геодезическом и маркшейдерском (горном) исполнении. Маркшейдерские могут работать не только на штативе, но и на консолях (подвеске). Маркшейдерские теодолиты имеют дополнительно букву М. Например Т30М.
Теодолиты могут выпускаться с компенсатором - специальной линзой, подвешенной на нитях в трубе и обеспечивающим замену уровня при трубе. Тогда к аббревиатуре добавляется К. Например Т15К.
Если труба имеет прямое изображение, то к аббревиатуре добавляется буква П : Т15КП.
Кроме того, могут быть гиротеодолиты, лазерные и электронные теодолиты.
Гиротеодолит – оптико-механический прибор, представляющий собой комбинацию из высокоточного гирокомпаса и оптического теодолита, предназначенный для автономного определения истинных (астрономических) азимутов направлений.
Лазерный теодолит - специальный геодезический прибор (рис. 2.10), представляющий собой комбинацию оптического теодолита и оптического квантового генератора (ОКГ), создающий в пространстве ориентированную видимую световую линию и предназначенный для геодезического сопровождения строительно-монтажных работ и управления работой строительных машин и механизмов. Конструктивно характеризуются тем, что в обычном теодолите зрительная труба совмещена с лазером. При этом лазерный луч может идти как вдоль визирной оси, так и параллельно ей на небольшом расстоянии (до 10 см).
В строительной практике получили распространение лазерные теодолиты ЛТ-56 и ЛТ-75, а также лазерные насадки типа «Лимка-ЛВН» к серийным оптическим теодолитам и нивелирам.
Электронные тахеометры - многофункциональные геодезические приборы, представляющие собой комбинацию теодолита, встроенного светодальномера и специализированного мини-компьютера, обеспечивающие запись результатов измерений во внутренние или внешние блоки памяти, а также решение на месте ряда инженерных задач (рис. 2.11).
Рис. 2.10. Лазерный теодолит и визирная марка. 1, 2 – горизонтальный и вертикальный круги; 3 – опора; 4 – закрепительный винт; 5 – марка; 6 – стержень; 7 – стойка.
К настоящему времени в развитых зарубежных странах и в России разработано и производится большое число типов электронных тахеометров, различающихся конструктивными особенностями, точностью и назначением.
Рис. 2.11. Электронный тахеометр Та3 М.
Современные электронные тахеометры, как правило, позволяют решать следующие инженерные задачи:
определение недоступных расстояний;
определение высот недоступных объектов;
определение дирекционных углов;
обратная засечка;
определение трехмерных координат реечных точек;
вынос в натуру трехмерных координат точек;
измерения со смещением по углу;
вычисление площадей и т. д.
При измерении теодолитом горизонтальных углов должны быть выполнены следующие геометрические условия:
- вертикальная ось теодолита должна быть отвесна;
- плоскость лимба должна быть горизонтальна;
- коллимационная плоскость должна быть вертикальна.
Для проверки соблюдения этих условий выполняются специальные поверки. Способы выполнения поверок приводятся в паспортах приборов.