34. Компенсаторы и принципы их действия.

По конструктивным особенностям нивелиры бывают с компенсаторами, с помощью которых визирная ось зрительной трубы приводится в горизонтальное положение автоматически. Обозначение марки таких нивелиров дополнятся буквой К (например, Н-3К). Применение нивелиров с компенсаторами позволяет повысить производительность труда на 15-20%, поэтому использование нивелиров с компенсаторами является предпочтительным.

35. Установка нивелиров в рабочее положение.

1. Устанавливаем штатив с нивелиром так, чтобы головка штатива была приблизительно горизонтальна. Нивелир должен быть равноудалён от точек.

2. Приводим ось вращения нивелира в вертикальное положение, с помощью круглого уровня и 3х подъемных винтов. Для этого устанавливаем круговой уровень между 2мя подъемными винтами. Вращая винтами приводим пузырёк уровня в «0 пункт». Поворачиваем зрительную трубу на 90 градусов. Далее вращаем только 3им винтом, приводим пузырек уровня в «0 пункт». КОНТРОЛЬ: При повороте зрительной трубы пузырек должен не выходить за уровни меньшей окружности. ПРИМЕЧАНИЕ: Если нивелир с конденсатором, то через пару секунд прибор готов к применению.

3. В точке А и точке В устанавливают вертикальную рейку. С помощью мушки наводим зрительную трубу на рейку, стоящую в точке А.

4. В окуляре зрительной трубы должны увидеть сетку нитей (горизонтальные и вертикальные штрихи). Вращая кольцом окуляра, мы получаем изображение сетки нитей. С помощью фокусирующего винта мы получаем кремальер (изображение рейки).

5. С помощью наводящего винта, вращая его, устанавливаем вертикальный штрих сетки нитей на середине рейки. С помощью горизонтального штриха берем отсчёт по рейке.

6. После наводим на точку В и повторяем действия.

Параллакс не обходимо устранить при взятии отсчёта. Параллакс используется в геодезии для измерения расстояния до удалённых объектов.

36. Увеличение зрительной трубы, ее поле зрения; параллапс сетки нитей (общие понятия). Для наблюдения удаленных предметов в теодолите используют зрительную трубу. Геодезические приборы, как правило, снабжают трубой Кеплера, которая дает увеличенное перевернутое изображение. Такие трубы называют астрономическими.

Оптика простейших зрительных труб состоит из двух собирательных линз: объектива (1), направленного на предмет, иокуляра (2). Изображение всегда получается при прохождении лучей через объектив, действительным, обратным и уменьшенным. Чтобы увеличить его, в трубу вводят окуляр, действующий как лупа. Получаем мнимое, увеличенное изображение.

Зрительная труба: 1 – объектив; 2 – окуляр; 3 – фокусирующая линза; 4 – сетка нитей; 5 – кремальерный винт (кольцо)

Так как при визировании на разные расстояния изображение будет перемещаться, то для получения ясного изображения необходимо, чтобы окуляр мог перемещаться относительно объектива вдоль оси трубы. Новейшие геодезические трубы снабжаются трубой постоянной длины, в которой объектив и сетка нитей закреплена в одной оправе. Фокусирование производится при помощи фокусирующей линзы (3) – рассеивающего стекла, перемещающегося в трубе между объективом и сеткой нити (4) при вращении особого кремальерного винта или кольца (5), охватывающего зрительную трубу около её окуляра. Простые зрительные трубы обладают двумя существенными недостатками: сферической и хроматической аберрациями. Явление сферической аберрации вызывается тем, что лучи света после их преломления в стекле не собираются в одной и той же точке, отчего изображения предметов получаются неясными и расплывчатыми. Сферической аберрации особенно подвержены лучи, падающие на края линзы. Бесцветные лучи света, преломляясь в стекле, разлагаются на цвета и окрашивают края изображения в цвета радуги. Это явление называется хроматической аберрацией. Для ослабления сферической аберрации берут линзы разной кривизны, а для устранения хроматической аберрации линзы устанавливают на некотором расстоянии друг от друга. Полная установка зрительной трубы для наблюдения складывается из установки её по глазу и по предмету. Сначала устанавливают окуляр по глазу, для чего направляют трубу на какой – либо светлый фон и перемещают диоптрийное кольцо так, чтобы нити сетки были видны резко очерченными. Затем наводят трубу на предмет и добиваются четкого его изображения кремальерным винтом, т.е. фокусируют. После этого устраняют параллакс сетки нитей. Точка пересечения нитей не должна сходить с наблюдаемой точки при передвижении глаза относительно окуляра. Если она сходит с наблюдаемой точки, то такое явление называется параллаксом. Он происходит от несовпадения плоскости изображения предмета с плоскостью сетки нитей и устраняется небольшим поворотом кремальеры. При оценке качества зрительной трубы существенное значение имеют следующие показатели: увеличение, поле зрения и яркость трубы. Увеличение трубы есть отношение угла, под которым в окуляре видно изображение предмета, к углу, под которым этот же предмет наблюдают невооруженным глазом. Допустим, что глаз рассматривает изображение предмета в трубе из центра окуляра О₁ под углом β, а сам предмет из центра объектива О под углом α.

Рис. 45. Увеличение зрительной трубы

При наблюдении на большие расстояния можно считать, что изображение предмета в трубе удалено как от объектива, так и от окуляра на величину их фокусных расстояний, т.е. Оc = f_oб, а cО₁ = f_oк. Из треугольников a₀O₁b₀ и a₀Оb₀ имеем

Вследствие малости углов α и β можно отношение тангенсов заменить отношением углов, т.е.

Следовательно, можно сказать, что увеличение трубы есть отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра. Увеличение зрительных труб технических теодолитов Т30 равно 20^x, точных теодолитов Т5 колеблется в пределах 25 – 30^x. Поле зрения – это пространство, которое можно видеть через трубу при неподвижном её положении .

Из этой формулы видно, что чем больше увеличение, тем меньше поле зрения. Поэтому для быстрого наведения на предмет наблюдения зрительную трубу снабжают визирной трубочкой или оптическим прицелом.