Вопрос 24. Отсчётные устройства теодолитов.

Отсчётные устройства предназначены для считыванию отсчёта по горизонтальному и вертикальному лимбов теодолита.

Типы отсчётных устройств.

1. Штриховой микроскоп (Т30). Отсчеты берутся с точностью до одной минуты.

2. Шкаловой микроскоп (2Т30, 4Т30П, 3Т5КП, и т.д.). Здесь отсчёты берутся до 10 долей минуты которые отсчитываются на глаз.

3. Оптический микроскоп (точные теодолиты типа Т2).

4. Микроскоп микрометр (высоко точные теодолиты типа Т1).

Для повышения точности измерения углов, измерить необходимо полным приемом т.е при обоих положениях вертикального круга. КЛ, КП, это так же позволяет исключить влияние эксцентриситета алидады.

Эксцентриситет

Это несовпадение вертикальной оси теодолита с центром лимба. Это несовпадение вызывает смешение штриха или шкалы относительно деление линии. При одном положении вертикального круга отсчет увеличивается, при другом уменьшается на туже величину. При измерении при обоих положениях вертикального круга средняя арифметическая из двух отсчётов оказывается свободным от влияния эксцентриситета.

Вопрос 25. Назначение и устройство зрительной трубы теодолита.

Зрительная труба предназначена для построения изображения предмета и визирования на точку этого предмета (1 – объектив; 2 – фокусирующая линза; 3 – сетка нитей; 4 – окуляр). Сетка нитей представляет собой систему вертикальных и горизонтальных нитей. Она предназначена для визирования на предмет при измерении углов и для измерения расстояний по нитяному дальномеру.Нижняя вертикальная нить (биссектор) выполнена двойной угловой с угловым расстоянием между нитями около 35 ^,, . Точность визирования биссектором значительно выше визирования одной нитью. Отсчёты по кругам у теодолитов 2Т30 и 4Т30П берутся по шкаловому микроскопу.Измерение расстояний с помощью теодолита производится по нитяному дальномеру и нивелирной шашечной рейке с сантиметровыми делениями. Необходимо установить зрительную трубу примерно в горизонтальное положение, затем, глядя в окуляр на рейку, установленную на конечной точке измеряемой линии, подсчитать количество сантиметровых делений рейки между двумя дальномерными штрихами сетки нитей.

Параллакс в сетки нитей.При теодолитной съёмки изображение объекта должно строиться в плоскости сетки нитей. Это достигается не всегда, если плоскость изображения находится за плоскостью сеткой нитей то при перемещении глаза вверх, изображение точки тоже будет перемещаться вверх. Если плоскость изображения находится впереди сетки нитей, то при перемещении глаза вверх изображение точки переместится вниз, такое явление параллаксом в сетки нитей. Для избавления от параллакса, надо вращать кремальеру фокусирующей линзы до тех пор, пока при перемещение глаза перед окуляром изображение точки не будет перемещаться вверх или вниз.

31.Понятие места нуля (М0). Измерение углов наклона с помощью теодолита.

Место нуля МО вертикального Круга обязано быть равно 0° либо близким к 0°. Для поверки данного условия до начала работ несколько раз определяют МО из измерений разных углов наклона при 2-ух положениях зрительной трубы, чтоб убедиться в его практическом все постоянстве. 

32.Методика приведения места нуля к нулю.

У теодолитов с цилиндрическим уровнем при алидаде вертикального круга (Т5, Т15 и др ), действуя наводящим винтом зрительной трубы, устанавливают на вертикальном круге отсчет, равный вычисленному значению МО; при этом пузырек уровня при алидаде вертикального круга должен находиться в нуль-пункте. В итоге визирная ось трубы будет приведена в горизонтальное положение. Далее наводящим винтом алидады совмещают нулевые штришки отсчетного устройства и вертикального круга; при этом пузырек уровня отклонится от нуль-пункта. Тогда с помощью исправительного винта уровня опять приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Опосля этого для контроля вновь определяют МО из измерений вертикального угла при КП и КЛ и в случае необходимости повторяют юстировку. б. У теодолитов с уровнем при горизонтальном круге (ТЗО, 2Т30) по отсчетам КЛ и КП, приобретенным при визировании на один и тот же предмет, по формуле (70) либо (73) вычисляют свободное от места нуля значение угла наклона v и наводящим винтом трубы устанавливают его на вертикальном круге. При этом горизонтальный штришок сетки сместится с визирной цели. Тогда, действуя вертикальными юстировочными винтами сетки нитей, совмещают средний горизонтальный штришок сетки с изображением наблюдаемой цели. Опосля этого повторяют данную поверку и поверку коллимационной погрешности. в. У теодолитов с компенсатором вертикального круга (Т5К, 2Т5К, ТЗОМП и др ) равенство МО —0° обеспечивается автоматом с помощью специального оптического компенсатора вертикального круга, работающего в спектре ± 3,0 — 5,0\\. При огромных значениях МО указанная поверка обязана выполняться при установке компенсатора в среднее положение. Уменьшение величины МО вертикального круга теодолитов Т5К н ТЗОМП может быть достигнуто, как и в прошлом случае, перемещением основного горизонтального штришка сетки вертикальными юстировочными винтами..

33.Измерение расстояний по нитяному дальномеру теодолита.

Наиболее распространенным оптическим дальномером является нитяной (штриховой) дальномер. Он представляет собой зрительную трубу, внутри которой перед окуляром помещена стеклянная пластинка с визирной сеткой. На этой пластинке выгравированы дальномерные штрихи  которые расположены симметрично к основному горизонтальному штриху. Все зрительные трубы современных геодезических приборов имеют сетку нитей с дальномерными штрихами и используются для измерения расстояний по рейке, являющейся линейной мерой (базисом).

34. Методика определения расстояний, недоступных для измерения рулеткой (лентой).

Определение расстояний на местности выполняют непосредственными  и косвенными

методами.

Непосредственные линейные измерения производят мерными лентами, рулетками, инварными проволоками.

Для косвенных определений расстояний используются приборы, называемые дальномерами, которые делятся на оптические и физические. Оптические дальномеры базируются на решении прямоугольного или равнобедренного треугольника. Физические дальномеры для измерения расстояний основаны на физических законах скорости распространения электромагнитных волн.

Косвенным методом, в частности, определяются и неприступные расстояния (например, через реку, болото, лес) путем построения простых геометрических фигур и, в первую очередь, треугольника, в котором измеряют углы и одну сторону (базис).

d = b sin a / sin (a + b),

где учтено, что sin g = sin (180°-a-b) = sin (a + b).

35.Проведение теодолитной съемки способом обхода и способом перпендикуляров.

Теодолитную съемку обычно используют при создании контурных план небольших участков местности. Положение точек относительно опорных точек и сторон в полевых условиях определяют несколькими способами, основными из которых являются следующие.

Способ перпендикуляров. Способ перпендикуляров используют для съемки точек, расположенных на открытой местности вблизи сторон теодолитного хода. Для определения положения углов здания , достаточно опустить на линию теодолитного хода перпендикуляры и измерить расстояния  от твердой точки по линии теодолитного хода до оснований перпендикуляров и длины перпендикуляров

Способ линейной засечки. Способ линейной засечки используют для съемки точек путем измерения отрезков  точек .Точки  на линии теодолитного хода выбирают так, чтобы угол засечки при определенной точке  был в пределах 30-150°, отрезки  не превышали 50 м. На плане сначала получают точки , из этих точек как из центров радиусами  в масштабе плана проводят дуги окружностей, пересечение которых дает положение точки К на плане.

Способ полярных координат. Способ полярных координат является наиболее используемым при съемке точек. Принимая точку теодолитного хода за полюс а линию за полярную ось, теодолитом, установленным над точкой , одним полуприемом измеряют угол, а дальномером, лентой или рулеткой — отрезок .

Способ угловой засечки. Способ угловой засечки используют при съемке удаленных труднодоступных местных предметов (трубы, шпили, антенны и т. п.). Определяемая, точка получается путем пересечения направлений из двух и более точек теодолитного хода (для контроля — не менее чем с трех направлений). Углы измеряют теодолитом, при этом угол γ при определенной точке  должен быть в пределах 30-150° (наилучшая засечка при γ = 90°).  

Способ створов. Способ створов обычно применяют при внутриквартальной съемке, когда съемка основных контуров выполнена. Створом может быть линия, сочиняющая две твердые точки или два твердых контура Путем линейных измерений на линии створа получают точки из которых линейной засечкой (или другим способом) получают снимаемую точку. Кроме cъемки всех точек ситуации для уточнения составленного плана выполняют обмеры по фасадам всех строений, заборам и т. п. На перекрестках проездов измеряют диагональные расстояния между углами кварталов и ширину проездов. Контрольные промеры делают между смотровыми колодцами подземных коммуникаций, мачтами, столбами воздушных линий связи и т. п.

При теодолитной съемке заполняется абрис — схематический чертеж, на котором изображают вершины и створы теодолитного хода, снятую с них ситуацию, записывают результаты угловых и линейных измерений . Абрис составляют непосредственно во время съемки. При составлении абриса на нескольких листах должно быть перекрытие изображения, т. е. последующий лист должен начинаться с точек, которыми закончился предыдущий. Абрис является исходным документом для составления плана теодолитной съемки, поэтому его нужно составлять четко, аккуратно, чтобы при его использовании не было разночтений и неопределенностей.

58.Методика выполнения главной поверки у нивелира с компенсатором

Для выполнения проверки пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт (рис.8,а), наводят визирную ось зрительной трубы на линейку, тщательно фокусируют и берут отсчет b₁. Подъемными винтами задают наклоны оси вращения нивелира. Всего необходимо получить четыре положения пузырька круглого уровня при наклоне оси нивелира подъемными винтами (рис.8,б, в, г, д): вправо, влево, вперед и назад. После каждого наклона оси берут отсчет по линейке (b₂, b₃, b₄ и b₅). Разность значений (b₁– b₂), (b₁– b₃), (b₁– b₄), (b₁– b₅) во всех случаях не должна превышать 1 мм. В случае невыполнения условия проверки, неисправность работы компенсатора устраняется в мастерской.

Рис.8. Положение пузырька круглого уровня при выполнении проверки работоспособности компенсатора

59.Методика определения погрешности недокомпенсации у нивелира с компенсатором.

Проверку производят многократным измерением превышения между двумя точками на местности способом нивелирования из середины. Измерения проводят по двум шкалам реек при длине визирного луча 100 м. Точки установки реек закрепляют нивелирными костылями или кольями с ввинченными в них шурупами со сферической головкой. Рейки в процессе измерения должны сохранять неизменное вертикальное положение. Нивелир устанавливают в створе между рейками на равных расстояниях от них, приводят в рабочее положение, и десятью приемами измеряют превышение между рейками, что составляет одну серию измерений. Число серий должно быть не менее пяти. Горизонт нивелира меняют перед каждым приемом и при переходе к новой серии.

60.Сущность геометрического нивелирования по способу «вперед».

Нивелирование вперёд. При нивелировании вперед нивелир ставят так, чтобы его окуляр находился над точкой А, измеряют высоту прибора i, затем визируя на рейку, отвесно поставленную в точке В, берут отсчет b. В этом случае:  h = i - b.  При нивелировании нескольких точек для вычисления их высот используют горизонт прибора, которым называют высоту горизонтальной линии визирования, т.е. горизонт прибора равен высоте точки, на которой установлена рейка, плюс отсчет по рейке. 

61.Сущность геометрического нивелирования по способу «из середины».

61)При нивелировании из середины для определения превышения одного пункта над другим устанавливают нивелир на одинаковых расстояниях между ними и приводят визирную ось его в горизонтальное положение. В пунктах ставят вертикально нивелирные рейки с нанесенными на них сантиметровыми делениями, счет которых идет от их нижних концов вверх. Визируя последовательно горизонтальным лучом на рейки, берут отсчеты по задней и передней рейкам. Превышение между пунктами определяют как разность отсчетов по задней и по передней рейкам; превышение может быть или положительным или отрицательным. Если высота одного из пунктов известна, то высота другого пункта может быть определена через превышение между ними, как сумма превышения и известной высоты

63.Определение высот (отметок) точек через горизонт прибора (нивелира).

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается Hг: Hг = HА + a = HВ + b. (4.51) При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке

(рис.4.30). Превышение h подсчитывают по формуле: h = i – b. (4.52) Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле (4.50) или через горизонт прибора: Hв = Hг – b.

64.Назначение и методика качания нивелирной рейки.

Для нивелирования I и II классов предназначаются штриховые инварные рейки длиной 3 м и подвесные рейки длиной 1,2 м. Натяжение инварных полос 20±1 кг. Нуль подвесной рейки должен быть совмещен с центром отверстия для штифта, на котором подвешивают рейку. Для нивелирования III и IV классов применяют двухсторонние шашечные рейки с сантиметровыми делениями. На одной стороне (например, черной) начало шкалы должно совпадать с плоскостью пятки рейки, а на другой (например, красной) с плоскостью пятки совмещают отсчет более 4000 (например, 4680). В комплект нивелиров с компенсатором допускается включать односторонние нивелирные рейки, в этом случае при работе на станции при нивелировании III и IV классов измерения проводятся при двух горизонтах нивелира. Возможность использования телескопических реек на дюралюминиевой основе должна оговариваться в техническом проекте на производство работ и обосновываться метрологически.

65.Влияние кривизны Земли и рефракции на отсчеты по нивелирной рейке.

при нивелировании строго из середины влияние кривизны Земли и рефракции почти полностью исключается. Это - первое теоретическое обоснование нивелирования из середины. Влияние рефракции может быть исключено не полностью, так как условия прохождения луча до задней и передней реек могут отличаться. Инструкция дает строгий допуск на неравенство расстояний до задней и передней реек: для нивелирования IV класса этот допуск равен 5 м, а для нивелирования I класса - 0,5 м.