Измерение горизонтальных углов. Точность измерения
В строительстве в основном применяют способ совмещения нулей лимба и алидады и способ приемов.
Способ совмещения нулей лимба и алидады, рис.4.9,а. На лимбе устанавливают отсчет 00 и вращением лимба визируют на левую точку С. Открепляют алидаду, визируют на правую точку А, по лимбу берут отсчет а , который и будет равен углу . Применяют способ при съемочных работах (измерение полярных углов на точки местности).
Рис. 4. 9. Схемы измерения горизонтального угла
а – способ совмещения нулей; б - способ приемов
Способ приемов, рис.4.9, б. Закрепляют лимб в произвольном положении. При КЛ визируют на левую точку С, по лимбу берут отсчет с , затем визируют на правую точку А, по лимбу берут отсчет а. Вычисляют угол =а-с. Это измерение составляет один полуприем. Для исключения грубых и систематических погрешностей измеряют угол вторым полуприемом. Для этого переводят трубу через зенит (положение КП), сбивают лимб на 1 – 20 и снова визируют на точки С и А. Среднее из КЛ и КП составляет один прием.
В теодолитах с односторонней системой отсчетов в разность углов при КЛ и КП войдет погрешность за эксцентриситет алидады. Так в теодолитах серии Т30 эта погрешность может доходить до 3 – 4 минут. Для контроля (выявление грубых ошибок) и повышения точности измерений разработчики теодолитов рекомендуют измерять углы четным n числом приемов: 2, 4, 6 с перестановкой лимба между приемами на 1800/n. При n=2 (минимальное число приемов) лимб переставляется на 900. За окончательный результат берут среднее из приемов.
Контроль измерений ведется по разностям приемов =(1) -(2):
m = m (приема) 2; доп. = 3m (приема) 2 4m (приема). (4.7)
Погрешность угла из двух приемов в 2 раз меньше погрешности одного приема и не превысит
0 = 3m (приема) / 2 2 m (приема). (4.8)
В теодолитах Т30 и их модификациях m (приема) = 30 , в Т15 - 15. Следовательно, допустимые расхождения между приемами соответственно 2 и 1. Предельные погрешности в углах , выведенных из двух приемов, 1 и 0.8. Если расхождения между приемами превышают (4.7), то измерения содержат грубые ошибки и подлежат повторению.
Формула (4.8), основанная на погрешности измерения угла одним приемом в лабораторных условиях в соответствии с шифром теодолита, не включает систематические погрешности центрирования и редукции, которые не могут быть уменьшены многократными измерениями угла. Полная расчетная формула точности измерения горизонтальных углов
m2 = m2 + m2отсч +m2 ц + m2р , (4.9)
m - погрешность визирования, вычисляемая по формуле (4.2),
mотсч - погрешность отсчетного приспособления,
mц и mр – погрешности центрирования и редукции, вычисляемые по (4.4).
В теодолитах Т30 и Т15 m =3 и ею можно пренебречь.
Если в (4.9) подставить предельные значения слагаемых, то получим предельную погрешность измерения угла.
В зависимости от заданной точности измерений углов и длинах сторон рассчитывают методику измерений: выбор прибора, число приемов, приспособления для центрирования.
В строительстве необходимая точность измерения углов и условия, которые обеспечивают эту точность, в зависимости от характеристики сооружения и вида конструкций приведены в строительных нормах и правилах СНиП 3.01.03-84