Измерение горизонтальных углов теодолитом способом от нуля

Измерение горизонтальных углов.

Задание:Измерить горизонтальный угол способом «приемов» и «от нуля»

Измерение горизонтальных углов способом «приемов»

1)Теодолит установлен в точке 2.

2)Приводим теодолит в рабочее положение

3)Отцентрируем (в вершине измеряемого угла)

4)Отнивелируем (выполним первую поверку)

5) Подготавливаем трубу для наведения (круг лево)

Журнал измерений горизонтальных углов
№ вершины	№ визирной точки	Отсчет по горизонтальному кругу	Значение угла в полуприеме	Среднее значение угла
2КЛ
2КП

Измерение горизонтальных углов способом «от нуля».

1) Устанавливаем теодолит в рабочее положение

2) Поворотом алидады устанавливаем на шкале горизонтального круга 0 о 00’. Закрепляем алидаду.

3) Поворотом лимба наводим центр сетки нитей на переднюю точку (т.3) Проверяем центр сетки нитей и отсчет 0 о 00’ на т.3.

4) Поворотом алидады наводим центр сетки нитей на заднюю точку (т.1)

5) Закрепляем винты, снимаем отсчет, который будет соответствовать измеряемому углу β₂.

Журнал измерений горизонтальных углов
№ вершины	№ визирной точки	Отсчет по горизонтальному кругу	Значение угла в полуприеме	Среднее значение угла
2КЛ
2КП

Измерение вертикальных углов.

Задание: Определить место нуля и измерить вертикальные углы

A

Выполнение работы:

КЛ1= КП1=

νА+

В

νА-

КЛ2=- КП2=

2.5 Устройство и поверки нивелира.

Основные теоретические положения и пример выполнения поверок.

1.По точности (цифра в маркировке означает среднеквадратичную погрешность в мм на 1 км нивелирного хода).

а) высокоточные Н – 05

в) технические Н – 10

2. По устройству

а) ручные – визирная ось приводится в горизонтальное положение с помощью элевационного винта.

б) самоустанавливающиеся (нивелиры с компенсатором угла наклона) – визирная ось занимает горизонтальное положение автоматически (например, Н – 10КЛ, К – компенсатор, Л – лимб).

1- корпус; 2 — мушка; 3, 8 — уровни; 4 — наводящий винт; 5 — пружинная пластинка; 6 — подъёмные винты; 7 — подставка (трегер); 9 — элевационный винт; 10 — опорная площадка; 11 — винт кремальеры;12— окуляр с диоптрийным кольцом; 13 — зрительная труба.

Элевационный винт – устанавливает визирную ось нивелира в горизонтальное положение.

Круглый уровень – устанавливает в отвесное положение ось вращения нивелира.

Кремальера – фокусировка трубы.

Наводящий винт – точное наведение трубы на рейку.

Окуляр с диоптрийным кольцом – резкость изображения сетки нитей.

Отсчет по нивелирной рейке

Нивелирная рейка состоит из двух брусков, соединенных между собой металлической фурнитурой. Это позволяет складывать рейку для транспортировки. Рейка имеет градуировку на обеих сторонах. Сантиметровые деления наносятся по всей длине рейки с погрешностью 0,5 мм и отцифровывают через каждые 10см. На основной стороне рейки деления черные на белом фоне, на другой (контрольной) красные на белом фоне. Отчет по рейке берется в миллиметрах

Отсчет по нивелирной рейке нивелира

Поле зрения нивелира:
1 — контакт изображения концов пузырька уровня; 2 — отсчёт по средней нити сетки — 1243 мм

Поле зрения зрительной трубы:

Изображение половинок концов пузырька контактного цилиндрического уровня через систему призм передаются в поле зрения трубы. Если центр пузырька уровня совместить с ноль – пунктом алидады, то произойдет оптический контакт изображения половинок концов пузырька уровня будут равными по длине и образуют в верхней части овал

а1б

в1д

в2б

A

В

а2д

Поверки нивелира

Первая поверка.

Условие: Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Ориентирую круглый уровень нивелира по направлению двух подъемных винтов и, одновременно вращая их в противоположные стороны, вывожу пузырек в ноль-пункт. Затем поворачиваю нивелир до тех пор, пока уровень не будет ориентирован по направлению третьего подъемного винта и, вращая только этот винт, снова привожу пузырек в ноль-пункт. После этого вновь поворачиваю алидаду, пузырек не отклонился от ноль-пункта.

Условие выполнено. Юстировка не требуется.

Вторая поверка.

Условие: Вертикальная нить сетки нитей должна быть отвесна.

На расстоянии 10-15 м от нивелира подвешиваю нитяной отвес. Привожу нивелир в рабочее положение и наводящим винтом совмещаю вертикальную нить сетки с осью отвеса. Вертикальная нить сетки нитей совпадает с отвесной линией.

Условие выполняется. Выполнение юстировки не требуется.

Третья поверка (главная).

Условие: Визирная ось трубы должна быть горизонтальна.

50-70 м

, где а, в – отчеты по рейке. Контроль: мм Переводной коэффициент р=206265 //

Выполнение поверки:

Выбираю две точки А и В расстояние между которыми 50-70 м. Устанавливаю рейки в этих точках. Между рейками устанавливаю ближе к одной из точек нивелир, с помощью которого произвожу отсчеты по рейкам. Затем переношу нивелир ближе к другой точке и снова произвожу взятие отсчетов по рейке.

Х=(1460+1425)/2-(1480+1410)/2=-2,5≤±4

а_2д=1480 б_2б=1425

Поверка рейки.

Условие: Пяточная разность, т.е. разность отчетов по черной и красной сторонам одной и той же рейки не должна превышать 10 мм.

Выполнение поверки:

При помощи нивелира возьмем отсчет по красной и черной сторонам рейки. Определим пяточную разность. При техническом нивелировании она вычисляется по формуле:

Задание:

Изучить назначение основных частей и винтов нивелира. Зарисовать и подписать их

Изучить устройство нивелирной рейки. Научиться читать отсчеты по рейке. Привести пример.

Выполнить поверки нивелира и оформить пояснительную записку

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник

Методическая разработка урока по теме: «Способы измерения горизонтальных углов теодолитом»

Специальность: 20.02.01 Рациональное использование природохозяйственных комплексов, 3 курс

На практике в зависимости от решаемых задач применяют различные способы измерения горизонтального угла:

1. способ одного полного приема;
2. способом круговых приемов;
3. способом повторений.

Вспомним, что такое горизонтальный угол. Горизонтальный угол – это горизонтальная проекция угла, образованного точками местности, на уровенную поверхность.

Для того чтобы измерить горизонтальный угол необходимо:

1. на вершине угла установить теодолит;
2. провести операцию центрирования;
3. провести операцию горизонтирования прибора;
4. на точках, фиксирующих стороны угла, установить визирные цели.

Измерение горизонтального угла способом одного полного приема.

Способ измерения угла одним полным приемом применяют в том случае, если точка является вершиной двух направлений. Принципиальная схема измерения горизонтального угла данным способом изображена на рисунке 1.

Пусть АСВ – угол β, который необходимо измерить. Для этого теодолит устанавливают на точке С (точка стояния), а на точках А и В (точки визирования) – визирные цели (вехи). Одну из точек, например А, считают передней, а другую, в нашем случае В, – задней. Тогда если в точке стояния С стоять по направлению к передней точке, то угол β можно считать левым, а его дополнение до 360°, угол β¢, – правым. Далее необходимо последовательно произвести следующие действия:

1. Операция не является обязательной, но в дальнейшем облегчает вычисления: Вращая алидаду относительно лимба (например, при круге лево) устанавливают отсчет, близкий к нулю, алидаду закрепляют.
2. Вращая лимб вокруг вертикальной оси, а зрительную тру­бу – вокруг её горизонтальной оси, наводят оптический визир на заднюю точку, закрепительные винты лимба и зрительной трубы закрепляют и с помощью диоптрийного кольца и винта кремальеры устанавливают трубу «по глазу» и «по предмету», добиваясь резкого изображения сетки нитей и визирной цели. Затем на­водящими винтами лимба и трубы точно наводят биссектор вблизи перекрестия сетки на низ вехи и берут отсчет по горизонтальному кругу. Отсчет записывают в журнал измерений (табл. 1, столбец 4).
3. Ослабив закрепительные винты алидады (лимб должен быть неподвижен) и зрительной трубы, визируют и берут отсчет на переднюю точку, действуя, как в пункте 2. Отсчет записывают в журнал измерений (табл. 1, столбец 4). Указанные действия составляют первый полуприем.
4. Открепляют лимб, поворачивают его примерно на 90° и вновь закрепляют. Эта операция делает отсчеты в полуприемах не­зависимыми друг от друга и уменьшает ошибки делений лимба. От­крепляют алидаду, зрительную трубу и меняют круг. Далее выполняют действия, изложенные в пунктах 2 и 3, при круге право (второй полуприем).
5. Производят вычисления угла. Необходимо отметить, что в процессе вычислений может быть получен как левый угол β, если от отсчета на переднюю точку отнять отсчет на зад­нюю (табл. 1, столбец 5), так и правый β¢, при вычитании наоборот. В любом слу­чае получаем два значения угла, которые при измерении теодолитом 2Т30 не должны отличаться более чем на 1¢(полевой контроль, выпол­няемый на точке стояния сразу после измерений). Среднее значение (табл. 1, столбец 6) вычисляют с точностью до 0,1¢, округляя в сторону четной цифры.

Таблица 1. Журнал измерения горизонтального угла способом одного полного приема.

Источник

Работа с теодолитом

Работа с теодолитом – тема настоящей инструкции. Ниже поэтапно приведена методика измерения углов теодолитом, аккуратное выполнение пунктов которой обеспечит получение точных результатов. Настоящая инструкция предполагает, что пользователь обладает начальными знаниями о том, как работать с теодолитом, знаком с основными узлами и принципом работы прибора.

Подготовка теодолита к работе

Измерение горизонтальных углов теодолитом предполагает установку прибора в вершине определяемого угла. Для этого сначала ставят штатив так, чтобы центр площадки для установки штатива был примерно над точкой, а плоскость площадки – горизонтальна. Только после этого теодолит закрепляют на штативе, центрируют и горизонтируют прибор.

Центрирование теодолита — это проецирование оси вращения алидады и лимба по отвесной линии на вершину определяемого угла с точностью для механического отвеса ± 5 мм, ± 1-2 мм для оптического отвеса. Сначала проводится центрирование штатива с помощью механического отвеса с точностью 10-15 мм. При этом необходимо установить штатив горизонтально, чтобы регулировка подъемных винтов позволила произвести горизонтирование прибора. При установке прибора на штатив, производим окончательное центрирование теодолита, передвигаем оптический теодолит, ослабив становой винт.

Горизонтирование теодолита – это последовательное горизонтирование плоскости лимба горизонтального угломерного круга (ГУК) и приведение вертикальной оси вращения в отвесное положение. Процесс горизонтирования контролируется по цилиндрическому уровню алидады ГУК и производится посредством подъёмных винтов теодолита.

Поворачивая алидаду, направляют ось уровня по двум подъёмным винтам и перемещают пузырёк уровня в центр. Затем следует повернуть алидаду на 90? и, используя третий подъёмный винт, вновь перевести пузырёк в центр. Действия необходимо повторять до тех пор, пока пузырек не станет сходить с середины при всех позициях алидады горизонтального круга. Допустимое его отклонение не больше двух делений шкалы цилиндрического уровня.

Для получения достоверного результата работа с теодолитом требует соблюдения двух геометрических условий:

1. Ось вращения прибора находится в вертикальном положении;

2. Ось цилиндрического уровня — в горизонтальном положении.

Измерение горизонтального угла теодолитом Визирование

Визирование – совмещение центра сетки нитей с точкой.

Сетка нитей – это стеклянная пластина с нанесёнными на нём линиями (характер их нанесения может быть разным). Пересечение средних линий называют центром сетки нитей Z.

Наведение центра нитей на точку

Для визирования теодолита на точку необходимо:

1. Закрепить лимб.

2. Открепить алидаду для того, чтобы по грубому визиру, расположенному наверху зрительной трубы, установить прибор примерно на искомую точку.

3. Закрепить алидаду.

4. Для наблюдения установить зрительную трубу так, чтобы сетка нитей имела резкое изображение. Эта операция называется установкой по глазу и производится вращением окулярного колена.

5. Установить зрительную трубу так, чтобы точка визирования была видна наилучшим образом. Эта операция называется установкой по предмету и производится вращением кремальеры.

6. Навести центр сетки нитей точно на точку визирования посредством наводящих винтов алидады и зрительной трубы. Если вертикальный круг оказывается с правой стороны от трубы, если смотреть со стороны окуляра, говорят «круг право» (КП). Если вертикальный круг оказался слева – «круг лево» (КЛ).

Измерение горизонтального угла β

Измерение горизонтального угла теодолитом предполагает установку прибора в вершине измеряемого горизонтального угла (т.н. станция), а рейки на станциях n+1 и n–1.

Перекрестие сетки нитей совмещают с самой нижней видимой точкой рейки так, чтобы вертикальная нить совпадала с осью рейки.

Затем выполняют следующую последовательность действий (первый полуприём):

1. Наводят центр сетки нитей на вершину заднего (правого) угла (n – 1) и снимают отсчёт по лимбу горизонтального круга — отсчёт а1;

2. Наводят на вершину переднего (левого) угла (n + 1) снимают отсчет а2;

3. Нпределяют значение угла при круге лево βкл = а1-а2.

Измерение горизонтального угла на станции n:

β – горизонтальный угол

До начала второго полуприёма (КП) разблокируют зрительную трубу и переводят через положение зенита. Затем разблокируют алидаду и поворачивают прибор на 180° , проводят измерения при КП. При втором полуприёме (КП) визирование и измерения производят аналогично, различия в значениях угла в двух полуприёмах (С) не должно превышать двойной точности прибора (t): С 0 11,. Вычислить координаты точки 2.

По формулам находим:

Δх_1-2 = s_1-2соs r_1-2 = 462,30 (-0,43544) = -201,52 м;

Δу_1-2 = s_1-2 sin r_1-2 = 462,80 0,90022 = +416,62 м.

По формуле вычисляем координаты точки 2:

Обратная геодезическая задача состоит в вычислении дирекционного угла и горизонтального проложения по координатам её концов. Пусть координаты точек А и В х_А, у_А и х_В, у_В известны. По катетам прямоугольного треугольника, можно вычислить дирекционный угол α_АВ по формулам:

По тангенсу или котангенсу угла, пользуясь таблицами тригонометрических функций, находят градусную величину румба, а по знакам приращений координат определяют его название. Затем по румбу вычисляют дирекционный угол.

Горизонтальное проложение линии вычисляют в соответствии с формулой

В таблице 1 дана схема решения обратной геодезической задачи по формулам с использованием таблиц натуральных значений тригонометрических функций.

Расхождение значений s_АВ1 и s_АВ2 допускается не более двух единиц последней значащей цифры.

Обратная геодезическая задача имеет большое практическое значение при вычислении длин проектных линий, привязке теодолитных ходов к пунктам государственной геодезической сети, сетей сгущения и съёмочных сетей, для определения направления при отсутствии видимости с пункта на пункт.

Таблица 1. Решение обратной геодезической задачи

Обозначения величин	Порядок записей и вычислений	Значения величин
ХВ ХА	+1919,28 +2120,80
ХВ — ХА УВ УА	— 201,52 — 92,63 — 509,25
ХВ — ХА tg αАВ rАВ αАВ sin αАВ соs αАВ sАВ1 sАВ2 sААср	+416,62 — 2,06739 ЮВ:64 0 11,2′ 115 0 48,8′ +0,90022 — 0,43544 462,80 462,80 462,80

Геометрическое нивелирование – это наиболее распространенный способ определения превышений. Его выполняют с помощью нивелира, задающего горизонтальную линию визирования.

Устройство нивелира достаточно простое. Он имеет две основные части: зрительную трубу и устройство, позволяющее привести визирный луч в горизонтальное положение.

Геометрическое нивелирование можно выполнять по следующей схеме:

Рис. 61. Способы нивелирования

При нивелировании из середины нивелир располагают между двумя точками примерно на одинаковых расстояниях (рис.61, а). В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Их ставят на колышек, вбитый вровень с землей, или на специальный костыль, так как рейка под собственной тяжестью будет давить на землю и отсчет по ней будет меняться. Визирный луч зрительной трубы нивелира последовательно наводят на рейки и берут отсчеты З и П, которые записывают в миллиметрах в журнал нивелирования. Отсчет по рейке производят по средней нити нивелира, т.е. по месту, где проекция средней нити пересекает рейку. Превышение между точками определяют по формуле

где З – отсчет назад на заднюю точку А; П – отсчет вперед на переднюю точку B.

При нивелировании вперед прибор устанавливают над точкой А (рис. 61, б), измеряют его высоту V и берут отсчет П по рейке в точке В. Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчета П.

Высоту передней точки В вычисляется по формуле:

Высоту визирного луча на уровенной поверхностью называют горизонтом инструмента H_ГИ (рис. 61) и вычисляют

Место установки нивелира называется станцией. Если для определения превышения между точками А и В достаточно установить прибор один раз, то такой случай называется простым нивелированием.

Если же превышение между точками определяют только после нескольких установок нивелира, такое нивелирование называют сложным или последовательным (рис. 62).

Рис. 62. Последовательное нивелирование.

В этом случае точки С и D называют связующими. Превышение между ними определяют как при простом нивелировании:

; ;

Такую схему нивелирования называют нивелирным ходом.

Источник