Перевірка і дослідження тахеометра

Перевірка штатива

Умова 1.Штатив має забезпечувати незмінність положення теодоліта під час вимірювань.

Перевіряють штатив так само, як описано при теодолітному зніманні(див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1). Допуск – товщина штриха сітки.

Далі в номоґрамних тахеометрах перевіряють такі ж геометричні умови, що і у технічних теодолітах і ще додатково декілька умов, яких не було у технічних теодолітах.

Перевірка підставки

Умова 2. Підставка має забезпечувати незмінність положення теодоліта під час вимірювань

Перевірку виконують так само, як і для штатива Допуск – товщина штриха сітки. Виправляють регулюванням підіймальних ґвинтів.

Умова 3. Обертання підіймальних ґвинтів у підставці має бути плавним; хитання ґвинтів – недопустиме.

Перевірку виконують так само, як і для технічного теодоліта(див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1)

Перевірка циліндричного рівня.

Умова 4. Вісь циліндричного рівня має бути перпендикулярна до вертикальної осі обертання приладу.

Перевірку виконують так як і у технічних теодолітах (див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1).

Допустиме відхилення бульбашки від нуль-пункту 0,2 поділки рівня.

Перевірка сферичного рівня.

Умова 5.Вісь сферичного рівня має бути паралельна до вертикальної осі обертання приладу.

Перевірку виконують тільки після перевірки циліндричного рівня. Підіймальними ґвинтами установлюють прилад за допомогою циліндричного рівня у робоче положення (рис. 4.7). Бульбашка сферичного рівня має бути на середині. Якщо бульбашка рівня змістилася із середини, то її переміщують до середини виправними ґвинтами рівня. Для цього один із ґвинтів викручують, а

два інші вкручують у корпус, на якому розташований рівень. Допустиме відхилення 0,5 поділки рівня.

Перевірка сітки ниток.

Умова 6. Вертикальний штрих сітки ниток має бути прямовисним, якщо вертикальна вісь тахеометра прямовисна..

Перевірку виконують так технічних теодолітів (див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1). Допустиме відхилення дорівнює подвійній ширині нитки сітки.

Перевірка перпендикулярності візирної осі до горизонтальної осі теодоліта.

Умова 7. Візирна вісь труби має бути перпендикулярна до горизонтальної осі тахеометра.

Нагадаємо, що візирна вісь зорової труби проходить через задню головну точку об’єктива і центр сітки ниток. Тут центром сітки ниток є перетин вертикального штриха сітки з основною кривою.

Перевірку виконують так само, як і в технічних теодолітах (див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1). Допустима величина колімації с для тахеометра Дальта не має перевищувати 0,3.

Увага! У випадку переміщення сітки ниток під час виправлення зміняться умови що пов’язані із місцем нуля та положенням номоґрамного круга. Тому інструкція з обслуговування тахеометрів Дальта застерігає: колімаційна похибка була усунена юстуванням на заводі. Можливі залишкові похибки у випадку точних вимірювань можна виключити вимірюванням у двох положеннях вертикального круга.

Перевірка взаємної перпендикулярності горизонтальної і вертикальної осей тахеометра.

Умова 8. Горизонтальна вісь має бути перпендикулярна до вертикальної осі обертання тахеометра.

Перевірку виконують так само, як і в технічних теодолітах (див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1). Допуск і0,3.

Перевірка коліматорного прицілу.

Умова 9.Візирна вісь коліматорного прицілу має бути паралельна до візирної осі зорової труби.

Перевірку виконують так само, як і в технічних теодолітах (див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1)

Перевірка оптичного центрира.

Умова 10.Візирна вісь оптичного центрира має збігатися із вертикальною віссю тахеометра.

Установлюємо, за допомогою циліндричного рівня вертикальну вісь приладу прямовисно. На землю в місці проєктування сітки ниток оптичного центрира кладемо міліметровий папір. Відлічуємо проєкцію центра сітки ниток центрира на міліметровому папері, прийнявши за початок координат перетин найближчих грубих ліній міліметрового паперу, а за осі самі лінії (рис. 4.8) положення 1 (Х₁ = 2,2, У₁ = 2,6). Відлічуємо горизонтальний круг. Обертаємо алідадну частину приладу (за відліками горизонтального круга) на 90°. Відлічуємо у цій же системі координат проєкцію сітки ниток на міліметровому папері (положення 2, Х₂ = 1,7, У₂ = 3,1). Обертаємо алідадну частину приладу ще на 90°, і знову, відлічуємо проєкцію сітки ниток на міліметровому папері (положення 3, Х₃ = 2,4, У₃ =3,6). Ще раз обертаємо алідадну частину на 90° і відлічуємо на міліметровому папері проєкцію сітки ниток (положення 4, Х₄ = 2,7, У₄ = 2,9).

Різниці відліків положень

1 і 3 (У₁-У₃ = 2,6-3,6 = +1,0, Х₁-Х₃ = 2,2-2,4 = -0,2)

та положень

2 і 4 (У₂-У₄ = 3,1-2,9 = +0,2, Х₂-Х₄ = 1,7-2,7 = +1,0)

мають бути меншими 1 мм. Якщо різниці більші, то відкручуємо кришку доступу до виправних ґвинтів сітки ниток і цими ґвинтами переміщаємо сітку ниток на середнє значення відліків на міліметровому папері із всіх положень (Х_СЕР = 2,2, У_СЕР =3,0). Закручуємо кришку сітки ниток. Перевірку повторюємо.

Рис. 4.8. До перевірки оптичного центрира.

Перевірка компенсатора вертикального круга. Умова 11.Компенсатор відліків вертикального круга має забезпечувати сталість відліку вертикального круга для нахилу вертикальної осі обертання тахеометра у межах  4.

Установлюють перевіреним циліндричним рівнем вертикальну вісь обертання тахеометра прямовисно.

Спочатку перевіряють точність роботи компенсатора.

Для цього підставку тахеометра установлюють так, щоби один із підіймальних ґвинтів розташовувався у створі зі спостережуваною точкою. Спрямовують два рази зорову трубу на неї і кожного разу відлічують вертикальний круг. Установлюють алідадну частину тахеометра так, щоби циліндричний рівень розташувався у напрямі цього підіймального ґвинта. Цим підіймальним ґвинтом нахиляють вертикальну вісь обертання теодоліта на 2-3 поділки циліндричного рівня. Знову два рази візують на обрану точку, відлічуючи кожного разу вертикальний круг.

Потім установлюють вертикальну вісь прямовисно, знову спрямовують зорову трубу два рази на обрану точку, знову два рази відлічують вертикальний круг і так само, цим самим ґвинтом, нахиляють тахеометр у протилежному напрямі. Знову два рази візують на обрану точку, відлічуючи кожного разу вертикальний круг.

Після цього аналогічно нахиляють вертикальну вісь обертання тахеометра іншими двома підіймальними ґвинтами ліворуч і праворуч також на 2-3 поділки рівня. Різниця між середніми арифметичними двох відліків до нахилення і після нахиляння не має перевищувати 0,1.

Для перевірки меж роботи компенсатора установлюють вертикальну вісь обертання тахеометра прямовисно. Відлічують вертикальний круг. Спостерігаючи в окуляр відлікового мікроскопа, повільно обертають підіймальний ґвинт підставки, що розташований найближче до візирної площини. Штрих лімба вертикального круга буде сповзати відносно шкали мікроскопа. Підіймальний ґвинт обертають доки штрих перестане переміщатися відносно шкали. Знову відлічують вертикальний круг. Різниця цього відліку з початковим і дасть величину кута компенсації у даному напрямі. Перевірку продовжують, обертаючи цей ґвинт у протилежному напрямі, попередньо установивши вісь тахеометра прямовисно. Потім двома іншими ґвинтами, що розташовані перпендикулярно до візирної площини, обертаючи їх у різні боки нахиляють тахеометр ліворуч і праворуч до припинення дії компенсатора. Різниця відліків початкового і після припинення компенсації і буде межею компенсації у напрямі, перпендикулярному до візирної осі.

Перевірка місця зеніту MZ вертикального круга.

Умова 12.Місце зеніту вертикального круга має бути сталим і близьким до 0.

Перевірку виконують так само, як і в технічних теодолітах (див. «Практика Теодолітне знімання» ІК №1).

Місцем нуля називають відлік вертикального круга, коли візирна вісь зорової труби горизонтальна, а вертикальна вісь обертання теодоліта прямовисна (для теодолітів із компенсатором вертикального круга).

Якщо вертикальний круг оцифровано так, що теодолітом вимірюють зенітну відстань, то замість поняття М0 уводять поняття місця зеніту (MZ).

Відлік вертикального круга, коли візирна вісь зорової труби спрямованої у зеніт і вертикальна вісь розташовані прямовисно називається місцем зеніту вертикального круга.

Для визначення МZустановлюють вертикальну вісь тахеометра прямовисно. Вибирають чітко видну точку і візують на неї при одному з кругів. Відлічують вертикальний круг, наприклад, КП. Аналогічно поступають при другому крузі, наприклад, КЛ. Обчислюють МZ

……………………………..(4.3)

Якщо величина МZбільше 0,5’, то обчислюють правильний відлік на спостережувану точку для одного із кругів

. (4.4)

Установлюють цей безпомилковий відлік зміщенням юстувальних важків компенсатора у майстерні.

Увага! Якщо величина МZ більше 0.5’, то номоґрамними кривими користуватися не можна.

Приклад. КЛ = 91⁰50.2’;КП = 268⁰08.6’.

Обчислюємо правильний відлік

Переміщенням юстувальних ґвинтів важка установлюємо цей відлік.

Дослідження номоґрам.

Умова 13.Номоґрами віддалей мають бути нанесені правильно.

На віддалі приблизно 10-20 м підвішують рулетку, яка має міліметрові поділки. Наприклад, на будинку, який розташований на декілька метрів нижче точки установлення тахеометра, чи на міжповерховій площадці сходової клітки. Вимірюють горизонтальну віддаль S_o від осі обертання труби тахеометра до рулетки із точністю до 1 см. Для різних кутів нахилу (від -35^o до +35^o) виміряють віддаль до рулетки S_i за допомогою тахеометра не менше ніж 30 разів, змінюючи щоразу висоту наведення, наприклад, на 10 см. Обчислюють коефіцієнт K_Siдля кожного вимірювання

К_Si= К_o, (4.5)

де К_o = 100; 200 залежно від кривої.

Переміщають тахеометр на 1-2 метри і повторюють вимірювання для цього інтервалу. Знову за формулою 4.5 визначають коефіцієнти кривих. Так поступають не менше восьми разів. Якщо різниці між коефіцієнтами К_Si - К_o менші 0,002 К_o, то номоґрама віддалей нанесена правильно. Відносна похибка визначення К_Si,для кожного інтервалу обчислена за внутрішньою збіжністю результатів, не має перевищувати .

Середню квадратичну похибку вимірювання кожного інтервалу m_S визначають

, (4.6)

де: n - кількість прийомів вимірювань; _S = S_i -S_o - істинні похибки.

Середню квадратичну похибку m_S(100) визначення віддалі, перераховану на 100 м, обчислюють

, (4.7)

де: S – довжина інтервалу базису, м; р – кількість інтервалів базису, яка має бути не менше 8.

Середня квадратична похибка вимірювання віддалі на 100 м не має перевищувати 0,2 м.

Умова 14.Номоґрами перевищень мають відповідати номінальним значенням.

На віддалі приблизно 10 метрів підвішують рулетку за описаною у попередньому пункті методикою. Установлюють на вертикальному крузі відлік МZ і відлічують рулетку – l₀. Спрямовують центр сітки ниток на ближній дециметровий штрих рулетки l₁, що зустрінеться під час підіймання труби уверх. Знаходять різницю відліків n₁ на рулетці між центром сітки ниток і досліджуваною кривою перевищень. Обчислюють теоретичне значення перевищення

(4.8)

і коефіцієнт кривої перевищень

(4.9)

Спрямовують трубу на наступний дециметровий штрих рулетки l₂. Знову знаходять різницю відліків n₂ на рулетці між центром сітки ниток і досліджуваною кривою. Обчислюють теоретичне значення перевищення

і коефіцієнт кривої перевищень

Тоді трубу спрямовують на наступний дециметровий штрих рулетки і т. д.

Для кожної кривої перевищень визначають не менше 10 різниць на рулетці між точкою візування і досліджуваною кривою. При цьому щоразу змінюють висоту наведення (наприклад, на 10 см) так, щоб охопити всю криву. Для кожного відлічування обчислюють коефіцієнт кривої за формулою 4.9.

Тахеометр переміщають приблизно на один метр і вимірювання повторюють. Такі дослідження виконують із 3-4 станцій. Відлічують рулетку до 0.1 мм.

Приклад. Рулетка почеплена нулем вниз. Відлік рулетки під час спрямування на неї горизонтальною візирною віссю l₀ = 5.5571м. Спрямовуємо центр сітки ниток на ближній дециметровий штрих l₁ = 5.6м.

Знаходимо різницю відліків на рулетці між центром сітки ниток і досліджуваною кривою –n₁ =4.3мм.Обчислюємо коефіцієнт кривої

Такі вимірювання виконують до закінчення кривої із коефіцієнтом +10.

Далі досліджують наступну криву, що появилася у полі зору труби. Теоретичне перевищення , обчислюють між штрихом, на який спрямовано центр сітки ниток і тим же відлікомl₀, який ми визначили для попередньої кривої.

Якщо різниці між визначеними і номінальними коефіцієнтами не перевищують 0,02К_h для відповідної кривої, то номоґрами нанесені правильно. Відносна похибка визначення коефіцієнтів, обчислена за внутрішньою збіжністю результатів, не має перевищувати .

Середню квадратичну похибку визначення перевищення m_h також зводять до віддалі 100 м для кожної кривої перевищень за формулою

, (4.10)

Тут m_h– середня квадратична похибка із результатів вимірювань перевищень на кожному інтервалі S, яка визначається за формулою

, (4.11)

де n – кількість визначень, h₀ – теоретичне значення перевищення, h_і – перевищення визначене за допомогою кривих.

Середня квадратична похибка вимірювання перевищень, зведених до віддалі 100 метрів, для різних кривих не має перевищувати

K_h(10) – 3 см;

K_h(20) – 6 см;

K_h(100) –15 см;

Умова 15.Середня квадратична похибка m_вимірювання вертикальних кутів одним прийомом не має перевищувати 20^”.

Для цього на місцевості закріпляють три точки. Другу на віддалі S₁ ≈ 3м від першої третю на віддалі S₂ ≈ 100 м від першої. Вимірюють ці віддалі з точністю 5 см. Наприклад S₁ =3.47 м, aS₂ =100.54 м.

Визначають перевищення h між другою і третьою точками за допомогою нівеліра із середньою квадратичною похибкою m_h3 мм. Наприклад, h_1-2 = - 0,543 м. Установлюють тахеометр на першій точці, а на другій – рейку. Спрямовують трубу на рейку. Установлюють на вертикальному крузі відлік, що дорівнює MZ. Наприклад, MZ = - 0º00,3´. Центром сітки ниток відлічують рейку і₁. Наприклад, і₁ = 1,537 м. Прийнявши за висоту другої точки будь-яке число, наприклад, 10 м обчислюємо висоту горизонтальної осі тахеометра.

.

Спрямовують трубу тахеометра на різні поділки рейки, установленої на третій точці і вимірюють вертикальні кути на них при двох кругах.

Наприклад, висота візування на рейку, що розташована на третій точці і₂ = 2,00 м. Відліки вертикального круга КЛ = 90º02,2´; КП = 269º57,2´. Обчислюємо z = КЛ - MZ = 90º02,2´ - (-0º00,3´) = 90º02,5´.;

Обчислюють теоретичне значення цих же кутів за виміряною віддаллю і перевищеннями.

Так для наведеного прикладу обчислюють висоту третьої точки

Обчислюють висоту точки візування

.

Обчислюємо теоретичну зенітну відстань

.

Обчислюють різниці між виміряними 90º02,5´ і обчисленими 90º02,7´.;вертикальними кутами. Для поданого прикладу  = - 0,2´. За знайденими різницями обчислюють середню квадратичну похибку вимірювання вертикальних кутів.

Прилад можна також досліджувати на спеціальних полігонах, де є декілька закріплених на місцевості точок з різними віддалями і перевищеннями. Віддалі на цих полігонах мають бути визначені з відносними похибками, що не перевищують , а перевищення – 10 мм.

Завдання для самостійної роботи: дооформити звіт, дати письмові відповіді на питання, зробити висновок по роботі.

Після виконання завдання студент повинен:

Знати:

• будову та перевірки тахеометра;

• перевірки підставки тахеометра;

• перевірки штатива;

• порядок дослідження номограм

Вміти:

• здійснювати перевірки тахеометра;

• здійснювати перевірки підставки тахеометра;

• здійснювати перевірки штатива

• досліджувати номограми

Навчальні посібники:

1. Г.О Порицький, Б.І. Новак, Л.П.Рафальська. Геодезія. – Київ, 2007

2.Абрамович М.Ф., Славський Я.Е., Гринюк М.Я. Геодезія. – Львів, 1996

3. В.Ващенко, В.Літинський, С.Перій. Геодезичні прилади та приладдя. Львів Євросвіт, 2006

4. А.Л. Островський, О.І. Мороз, З.Р. Тартачинська, І.Ф. Гарасимчук. Геодезія, топографія. – Львів, 2011.

Викладач ______________Пиріг А.В.

Розглянуто на засіданні циклової комісії фундаментальних і професійно-орієнтованих дисциплін

Протокол № _____від «___»_________2012р.

Голова комісії _________________І.М. Блауцяк