Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Багратуни Г.В. и др. - Инженерная геодезия - М., Недра - 1969.pdf
Скачиваний:
237
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
15.36 Mб
Скачать

В поле зрения микроскопа видны одновременно изображения частей вертикального и горизонтального кругов, что удобно при одновременном измерении горизонтальных и вертикальных углов.

Согласно ГОСТу рассматриваемому типу инструмента будет соответствовать теодолит с шифром Т 5, который, по существу, явится модернизированным теодолитом ОТШ.

§ 39. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ

Под инструментальными погрешностями подразумевают отклонения, существующие в реальном инструменте или его частях, от идеальной (теоретической) их схемы.

Инструментальные погрешности по своему происхождению могут быть разделены на две группы: 1) погрешности, вызванные неточностью изготовления и сборки инструментов и их частей, и 2) погрешности как результат неправильного взаимного расположения отдельных частей и осей инструмента, вызывающий несоблюдение геометрической схемы теодолита.

К первой группе относятся: ошибки нанесения штрихов на лимбе; отклонение формы внутренней поверхности ампулы уровня от сферической; недостаточное качество изготовления оптики зрительной трубы; несовпадение центров лимба и алидады (эксцентриситет алидады); отклонение действительной точности отсчетных приспособлений от точности, заданной конструктивно; плохая работа зажимных и микрометренных винтов и т. п. Инструментальные ошибки этого рода, как правило, не могут быть устранены в теодолпте в процессе его эксплуатации. Они должны быть определены, и в зависимости от степени их влияния должен решаться вопрос о пригодности инструмента в целом. Исправление их производится, как правило, на заводах или в специальных мастерских. Определение величины инструментальных ошибок указанного характера и постоянных

прибора называется и с с л е д о в а н и е м и н с т р у м е н т а .

Влия-

ние некоторых источников ошибок этого характера может быть

в зна-

чительной степени ослаблено или исключено применением соответствующих методов работы с инструментом (например, влияние эксцентриситета алидады исключается в среднем из отсчетов по двум диаметрально расположенным отсчетным приспособлениям).

В точных работах исследования теодолитов производятся со всей тщательностью. В инструментах малой точности при современном уровне их изготовления влияние этих погрешностей обычно пренебрегаемо мало.

Вторая группа инструментальных погрешностей выявляется в резуль-

тате специально производимых п о в е р о к

инструмента и устраняется

путем его последующей ю с т и р о в к и

или

р е г у л и р о в к и .

Остаточное влияние этих погрешностей исключается надлежаще установленным методом работы с инструментом. Производство измерений без предварительного выполнения поверок и, если это необходимо, юстировки инструмента — недопустимо.

В отдельных случаях, преимущественно в точных измерениях, определяются величины, характеризующие погрешности инструмента, по которым вводятся поправки в результат измерений.

§ 40. ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКА ТЕОДОЛИТА

Основные геометрические условия, которые должны быть соблюдены в теодолите, вытекают из принципиальной схемы измерения горизонтального утла и заключаются в следующем:

1) вертикальная ось инструмента должна быть отвесна;

2)плоскость лимба должна быть горизонтальна;

3)визирная плоскость должна быть вертикальна.

Для

соблюдения этих

условий

выполняются

следующие

поверки

теодолита.

 

 

 

 

 

 

 

м

 

1. Ось цилиндрического

уровня

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

алидаде

горизонтального

круга должна

 

 

 

 

/

 

быть перпендикулярна к

основной

оси

 

\

 

 

 

 

 

 

I,

 

инструмента.

 

 

 

 

и1'

 

 

 

 

 

и/

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

и'

 

 

 

 

/\И

 

 

 

ч ^ -33*

 

 

 

 

\/

 

,

и?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

——^^Лимб

 

 

 

 

 

 

и1

ог

о

 

 

Рис. VII.18

 

 

 

 

Рис. VII.19

 

Положим, что ось цилиндрического уровня ии' не перпендикулярна

основной

оси

инструмента

х (рис. VII. 18).

 

 

 

 

 

Повернем алидаду на 180° вокруг оси

х; тогда ось уровня займет

положение игиг,

т. е. отклонится от правильного

положения и2и* на

тот же угол, но в противоположную

сторону.

Изменение

наклона оси

уровня, которое может быть выражено разностью

 

отсчетов по

уровню

при двух его положениях, даст удвоенное значение угла между правиль-

ным положением уровня

и2и2

и неправильным ии (пли иги.[). Следо-

вательно, для устранения

рассматриваемой неперпендикулярности, ось

уровня относительно оси

 

следует изменить (наклонить) на половину

угла, соответствующего упомянутой разности отсчетов по уровню.

Практически поступают так: ставят уровень параллельно двум подъемным винтам и посредством их пузырек уровня приводят на середину; середина уровня будет в центре его шкалы; взаимное положение осей уровня и вращения алидады остается неизменным. После поворота алидады на 180°, исправляют положение оси уровня на половпну дуги отклонения пузырька уровня от середины шкалы при втором его положении; это делается при помощи специального исправительного винта уровня М (рис. VII. 7, а)

В отвесное положение основная ось теодолита приводится следующим образом. Устанавливается уровень по направлению двух подъемных винтов и пузырек приводится на середину трубки. Алидада поворачивается на 90° и пузырек снова приводится на середину третьим подъемным винтом. Такие действия повторяются до тех пор, пока пузырек будет уходить от

середины не более чем на

одно деление.

горизон-

2. Визирная

ось трубы

должна быть перпендикулярна к

тальной оси вращения трубы.

к гори-

Угол отклонения визирной оси трубы от перпендикуляра

зонтальной оси

ее вращения называется к о л л и м а ц и о н н о й

ошиб-

кой с трубы (рис. VII.19).

 

 

Для проверки данного условия выбирают удаленную, находящуюся

на горизонте ясно видимую точку МЛ визируют на нее, например, при

положении КП, и делают

отсчет по лимбу К. Затем

переводят

трубу

через зенит, визируют на

точку М при положении КЛ и снова берут

отсчет по лимбу Ь. При отсутствии коллимационной

ошибки

 

 

Ь — К ± 180° = 0.

 

(VI1.8)

Если коллимационная ошибка имеет место (см. рис. VII.19), то при первом наведении трубы (КП) визирная ось займет положение а правильный N отсчет по лимбу будет

И = К + с.

(У11.9)

При втором наведении (КЛ) визирная ось займет положение V а правильный отсчет по лимбу составит

N = Ь с± 180°.

(VII. 10)

Сравнивая (\Г11.9) с ^11.10), видим, что коллимационная ошибка влияет на отсчеты по лимбу с разными знаками, следовательно,

/ ? + ^ ± 1 8 0 ° ,

(VII.11)

т. е. среднее из отсчетов свободно от влияния коллимационной ошибки. Для определения коллимационной ошибки вычтем ^11.9) из (\^11.10)

I — Д±180° — 2с = 0

или

Ь — Л± 180° = 2с,

отсюда

 

е я в ь - в ± и х г 9

( У П 1 2 )

Для исключения влияния коллимационной ошибки устанавливают на лимбе средний отсчет N. Центр сетки нитей при этом сойдет с точки М. Действуя исправительными винтами сетки, передвигают ее до совмещения центра сетки нитей с изображением точки М. Эта поверка повторяется несколько раз, до тех пор пока коллимационная ошибка не будет превышать двойной точности инструмента.

При визировании на цель, расположенную под углом V к горизонту, влияние коллимационной ошибки на направление будет с • вес V.

Сделанные выше выводы о влиянии этой ошибки на направление остаются

в силе. Однако значение угла, полученное при одном положении круга,

выразится так:

 

 

 

 

= Ьс Ьа ~ (сзес

— с вес у ^ = ВС—ВА + (свесчс

— сзес

,

т. е. будет ошибочно на величину с (вес хс — бес г^), где

уа— углы

наклона на предметы

А и

С.

 

 

3. Горизонтальная

ось вращения труби должна быть

перпендику-

лярна к вертикальной оси инструмента.

 

 

Установив теодолит в 30—40 м от стены какого-либо здания и при-

ведя лимб в горизонтальное положение, центр сетки нитей наводят на

 

некоторую

высоко

расположенную

точку А

стены

 

(рис. VII.20). При

закрепленной

алидаде

наклоняют

 

трубу до примерно горизонтального положения

ее ви-

 

зирной оси и отмечают карандашом

на

стене точку

 

в которую

проектируется центр

сетки

нитей. Перево-

 

дят трубу через зенит, открепляют алидаду и при

 

втором

положении

трубы

снова

наводят

центр

сетки

 

нитей на точку А и, далее, аналогично

намечают точку а2.

 

При совпадении точек

аг

и а2

условие

выполнено.

 

В противном случае ось вращения трубы неперпенди-

 

кулярна к основной оси

инструмента.

Эта

погрешность

Рис. УН.20

вызывается неравенством подставок, на которых распола-

 

гается

труба. Среднее из отсчетов по лимбу, взятых после

наведения на точку А

при двух положениях трубы (КП и КЛ), свободно

от влияния данной погрешности. В современных конструкциях инструментов подставки трубы не имеют исправительных винтов, поэтому погрешность может быть устранена только в заводских условиях или в мастерской. При наличии исправительных винтов при подставках погрешность устраняется с помощью этих винтов.

Влиянпе наклона I горизонтальной оси на направление при отвесно расположенной вертикальной оси инструмента при визировании на цель, расположенную к горизонту под углом -V, будет ъ V. В среднем из отсчетов при двух положениях круга эта

ошибка нсключптсяГ Однако при измерении угла только при одном круге, его значение

будет ошибочно на величину I

что может быть заметным при большой раз-

ности углов наклона

и

VА на наблюдаемые предметы.

 

4. Одна из нитей

 

сетки

должна быть горизонтальна,

другая

вертикальна.

 

описанных выше поверок и юстировки

наводят

После выполнения

центр нитей сетки на какую-нибудь точку и медленно поворачивают алидаду вокруг ее оси вращения, наблюдая за положением точки. Если при перемещении алидады изображение точки не будет сходить с горизонтальной нити, то условие выполнено. В противном случае производится исправление положения сетки нитей путем ее поворота. После выполнения этой поверки необходимо повторить поверку перпендикулярности визирной оси к горизонтальной оси вращения трубы.