Способ приемов
теодолит устанавливают в рабочее положение в вершине (C) измеряемого угла (рисунок 5.2). На точках А и В устанавливают визирные цели (вехи, марки, рейки, мерные шпильки).
Фокусируют зрительную трубу. Для этого диоптрийным кольцом фокусируют изображение сетки нитей по глазу наблюдателя. Эту фокусировку наблюдатель делает обычно один раз. Если наблюдатель меняется, то фокусировку сетки нитей можно подправить диоптрийным кольцом. Фокусирующим винтом зрительной трубы пользуются чаще, каждый раз фокусируя изображение предметов, на которые наводят трубу.
Измерение угла способом приёмов может быть выполнено как при произвольном положении лимба, так и при предварительном ориентировании лимба. Во втором случае при наведении трубы на точку А при КЛ отсчет по лимбу устанавливают близким к нулю (несколько минут больше нуля). Для ориентирования лимба вращением алидады устанавливают этот нулевой отсчёт по горизонтальному кругу. Затем, закрепив алидаду и открепив лимб, наводят трубу на точку А. После чего закрепительный винт лимба зажимают. Отсчет по лимбу в этом случае будет близок к нулевому значению.
Приём измерения горизонтального угла при произвольном положении лимба выполняют двумя полуприёмами в следующем порядке:
·
устанавливают теодолит в рабочее положение и выбирают на местности две визирные цели (два местных предмета);
· наводят зрительную трубу в первом полуприёме при КЛ на визирную цель (точку А) вначале грубо по визиру, а затем точно наводящими винтами алидады и зрительной трубы;
· снимают отсчёт по горизонтальному кругу ( 228 0 41 / ) и записывают его в графу 3 журнала (таблица 5.1);
· наводят зрительную трубу на точку В,вращая теодолит по часовой стрелке. Снимают отсчёт по горизонтальному кругу (17 0 27 / ) и записывают его в журнал.
Второй полуприём выполняют при КП в обратной последовательности. Снятые отсчёты (197 0 29 / и 48 0 42 / ) записывают в графу 4 журнала снизу вверх.
Обработку результатов измерений выполняют в следующей последовательности:
· вычисляют средние отсчёты N на точки А и В (графа 5)
(1.11)
При этом перед 180 0 ставят знак «+», если отсчёт при КП меньше 180 0 , и «-», если он больше 180 0 . Формула (5.1) означает, что в графу 5 списывают число градусов из графы 3 (если в графах 3 и 4 число градусов отличается на 180°), а число минут осредняют из граф 3 и 4;
· находят искомое направление (угол) как разность средних отсчётов (графа 6) на точки А и В. Обычно вычитают из нижней строки (для точки В) верхнюю строку (для точки А). Если уменьшаемое меньше вычитаемого, то к первому прибавляют 360°. Для точки А, при этом, пишут 0° 00,0¢.
Журнал измеренияуглов способом приёмов
Дата: 6.09.03. Наблюдал: Петров С.П. Теодолит Т30 № 166122.
Записывал: Андреева 0.А. Погода: ясно, слабый ветер
Номера точек | Отсчёты по горизонтальному кругу | Средний отсчёт | Направления (углы) | ||
стояния | визирования | ||||
КЛ | КП | ||||
Произвольная ориентировка лимба | |||||
С | А | 228°41¢ | 48°42¢ | 228°41,5¢ | 0° 00,0¢ |
В | 17 27 | 197 29 | 17 28,0 | 148 46,5 | |
Ориентирование лимба на точку А | |||||
С | А | 0°03¢ | 180°06¢ | 0°04,5¢ | 0° 00,0¢ |
В | 148 51 | 328 52 | 148 51,5 | 148 47,0 |
Иногда вычисления выполняют иначе.
Вначале находят угол bл при КЛ: bл=17°27¢-228°41¢+360°00¢=148°46¢, затем при КП: bп=197°29¢- 48°42¢=148°47¢.
Среднее значение угла b=(148°46¢+148°47¢)/2=148°46,5¢ тождественно равно углу, вычисленному в таблице 5.1. Для данного способа вычислений удобно контролировать точность измерений: расхождения между вычисленными значениями угла из каждого полуприёма не должно превышать удвоенной точности (2t) отсчётного микроскопа.
При вычислениях по таблице 5.1 точность измерений контролируют по колебанию удвоенной коллимационной ошибки 2с на каждую точку
(1.12)
Колебание величины 2с не должно превышать 2t. Иногда в таблицу вычислений для этого вводят дополнительную графу для величин 2с.
Если допуски не выполняются, то приём измерения угла повторяют, предварительно проверив устойчивость штатива, закрепление теодолита в подставке и на штативе.
1.5.2 Способ круговых приёмов
В практике угловых измерений имеют место случаи, когда с одной точки необходимо измерить несколько горизонтальных углов. Если число направлений больше трёх, то можно применить способ круговых приёмов. Пусть с точки К требуется измерить горизонтальные углы между тремя направлениями на точки А, В и С (рисунок 5.3). Число возможных углов для трёх направлений равно 6. Тремя из них являются углы АКВ, АКС и ВКС. Дополнения до 360° указанных углов дают ещё три угла. Независимыми из шести углов являются только два угла: N1 и N2 (рис. 1.11), которые непосредственно измеряются в этом способе. Сущность способа состоит в следующем.
Устанавливают теодолит над точкой К и приводят его в рабочее положение. На точках А, В и С устанавливают визирные цели. Направление на любую из точек, например на точку А, выбирают в качестве начального направления. Ориентируют лимб на начальное направление (точку А), повторно уже максимально точно наводят трубу вертикальной нитью сетки на точку А, снимают отсчёт (0°04′) и записывают его в журнал (таблица 1.2) При ориентировке лимба следует устанавливать отсчёт несколько больше 0°00′ с тем, чтобы исключить возможность появления отсчётов, меньших 0°00′ (например 359°58¢), что усложняет вычисления.
Затем последовательно наводят вертикальной нитью сетки трубы на точки В и С, снимая отсчёты по горизонтальному кругу (соответственно, 107°37′ и 251°03′). Очерёдность наведения на точки – по часовой стрелке от начального направления. Заканчивают полуприём повторным наведением на начальное направление (0°06′). Эту операцию называют замыканием горизонта.
Второй полуприём выполняют при КП. Начинают и заканчивают полуприём с того же начального направления, но очерёдность наведения на точки обратная — против часовой стрелки. Поэтому запись в журнале ведут снизу вверх (180°07′; 71°06′; 287°39′ и 180°06′).
Вычисления ведут подобно вычислениям в способе приёмов. В графе 5 находят средние отсчёты при двух кругах по формуле (1.11). Затем находят средний отсчёт (0°05,8¢) из двух средних для начального направления и пишут его над чертой в графе 5. Он является средним отсчётом из четырёх наведений в приёме на начальное направление. Этот средний отсчёт затем вычитают из среднего для каждого направления и пишут в графу 6. Для начального направления в верхней строке всегда пишут 0° 00,0¢, а в нижней строке делают прочерк. Направления 107° 32,2¢ и 250° 58,7¢ в графе 6 являются углами N1 и N2 на рисунке 1.11. Любые другие четыре угла можно вычислить по этим двум углам.
Журнал измеренияуглов способом круговых приёмов
Дата: 6.09.03. Наблюдал: Иванов А.А. Теодолит Т30 № 166131.
Записывал: Сидоров 0.И. Погода: ясно, слабый ветер
Номера точек | Отсчёты по горизонтальному кругу | Двойн. коллим. ошибка, 2с | Средний отсчёт, N | Направления (углы), M | ||
стояния | визирования | |||||
КЛ | КП | |||||
0°05,8¢ | ||||||
К | А | 0°04¢ (1) | 180°06¢ (8) | -2¢ | 0°05,0¢ | 0° 00,0¢ |
В | 107 37 (2) | 287 39 (7) | -2 | 107 38,0 | 107 32,2 | |
С | 251 03 (3) | 71 06 (6) | -3 | 251 04,5 | 250 58,7 | |
А | 0 06 (4) | 180 07 (5) | -1 | 0 06,5 | — | |
D | +2¢ | +1¢ |
Цифрами, записанными в скобках, обозначен порядок записи при измерениях.
Контролем правильности измерений служат постоянство двойной коллимационной ошибки 2c (формула 1.12) и величина незамыкания D при наведении на начальную точку дважды в полуприеме (нижнее минус верхнее). Колебание двойной коллимационной ошибки и величина незамыкания не должны превышать 2t. Если эти значения не входят в допуск, то измерения следует повторить.
Источник
Способ круговых приемов
Способ круговых приемов применяют в том случае, когда число направлений на пункте больше двух. Способ применяют при наблюдении направлений в триангуляции 3—4 классов и в сетях сгущения. Он позволяет вычислить любой угол между наблюдаемыми пунктами как разность измеренных направлений. Измерения производят в такой последовательности. Центрируют теодолит над точкой О, приводят вертикальную ось в отвесное положение. Измерения начинают при положении зрительной трубы КЛ. При этом устанавливают горизонтальный круг таким образом, чтобы отсчет на лимбе был на 2—5′ больше 0. Затем, скрепив алидаду с кругом, наводят трубу на начальный пункт А и берут отсчет. За начальный принимают хорошо видимый пункт среди тех, которые подлежат наблюдению. Желательно выбирать самый левый, чтобы все углы расположились вправо от начального направления. Оставляя круг закрепленным, вра щают алидаду по ходу часовой стрелки, наводят трубу последовательно на все остальные пункты В, С, D, Е и снова визируют на начальный пункт А, замыкая, таким образом, горизонт. При визировании на пункты каждый раз отсчитывают по горизонтальному кругу и записывают отсчеты в журнал. Указанный комплекс измерений составляет первый полуприем. Второй полуприем начинают также с наведения трубы на начальный предмет А при КП и производства отсчета, предварительно переведя трубу через зенит. Круг остается неподвижным. Далее визируют последовательно, но в обратном порядке на все остальные пункты Е, D, С, В и снова на начальный пункт Л, каждый раз записывая отсчеты по горизонтальному кругу. Во втором полуприеме алидаду всегда вращают только против хода часовой стрелки. Запись результатов наблюдений в журнале во втором полуприеме ведут в обратном направлении, т. е. снизу вверх. Вторичное наведение и отсчет на начальный пункт — замыкание горизонта служит контролем неподвижности горизонтального круга в течение полу приема. Расхождение между отсчетами на этот пункт в начале и конце полуприема — незамыкание горизонта не должно превышать 0,2′ для теодолита типа Т5. При больших расхождениях весь полуприем повторяют заново. Наблюдения при КП и КЛ составляют один полуприем. Способ круговых приемов. Если с одного пункта наблюдается более двух направлений, то часто применяют способ круговых приемов. Для измерения углов этим способом необходимо выполнить следующие операции:
— при КЛ установить на лимбе отсчет, близкий к нулю, и навести трубу на первый пункт; взять отсчет по лимбу.
— вращая алидаду по ходу часовой стрелки, навести трубу последовательно на второй, третий и т.д. пункты и затем снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу.
— перевести трубу через зенит и при КП навести ее на первый пункт; взять отсчет по лимбу.
— вращая алидаду против хода часовой стрелки, навести трубу последовательно на (n-1), …, третий, второй пункты и снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу.
Затем для каждого направления вычисляют средние из отсчетов при КЛ и КП и после этого — значения углов относительно первого (начального) направления.
Способ круговых приемов позволяет ослабить влияние ошибок, действующих пропорционально времени, так как средние отсчеты для всех направлений относятся к одному физическому моменту времени.
Источник
Измерение горизонтальных углов
Раздел 2 Угловые и линейные измерений
Теодолиты
Прибор для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, а также дальномерных расстояний, называется теодолитом.
Согласно ГОСТа теодолиты подразделяются на:
— точные (Т5 и Т2 и их модификации);
— технические (Т30 и его модификации).
Основные части теодолита (рисунок 1):
Лимб — угломерный круг с делениями от 0° до 360°; при измерении углов лимб является рабочей мерой.
Алидада — подвижная часть теодолита, несущая систему отсчитывания по лимбу и визирное устройство — зрительную трубу. Обычно всю вращающуюся часть теодолита называют алидадной частью или просто алидадой (2 на рис.1).
Зрительная труба крепится на подставках на алидадной части (3).
Система осей — обеспечивает вращение алидадной части и лимба вокруг вертикальной оси.
Вертикальный круг служит для измерения вертикальных углов (4).
Подставка с тремя подъемными винтами (5).
Зажимные и наводящие винты вращающихся частей теодолита: лимба (8,9), алидады (6,7), трубы (10,11); зажимные винты называют также закрепительными и стопорными, а наводящие — микрометренными.
Штатив с крючком для отвеса, площадкой для установки подставки теодолита и становым винтом.
12 — винт перестановки лимба;
13 — уровень при алидаде горизонтального круга;
14 — уровень вертикального круга;
15 — винт фокусировки трубы;
16 — окуляр микроскопа отсчетного устройства.
Рисунок 1 — Теодолит Т30
В теодолитах различают три разных вращения: вращение зрительной трубы, вращение алидады и вращение лимба; при этом вращение трубы и вращение алидады снабжаются двумя винтами каждое — зажимным и наводящим. Что касается вращения лимба, то оно оформляется по-разному.
Измерение горизонтальных углов
Все углы измеряются поверенными и отъюстированными теодолитами.
Перед измерением угла необходимо привести теодолит в рабочее положение, т.е., выполнить: центрирование, горизонтирование и установку зрительной трубы по глазу и по предмету.
Центрирование теодолита — это установка оси вращения алидады над вершиной измеряемого угла. Данная операция выполняется с помощью отвеса, подвешиваемого на крючок станового винта, или с помощью оптического центрира.
Горизонтирование теодолита — это установка оси вращения алидады в вертикальное положение; операция выполняется с помощью подъемных винтов и уровня при алидаде горизонтального круга.
Установка зрительной трубы по глазу и по предмету выполняется с помощью подвижного окулярного кольца (установка по глазу — фокусирование сетки нитей) и винта фокусировки трубы на предмет.
Измерения угла выполняется строго по методике, соответствующей способу измерения; известно несколько способов измерения горизонтальных углов: это способ отдельного угла (способ приемов), способ круговых приемов и измерение горизонтального угла при ориентированной лимбе.
Способ отдельного угла (способ полного приема) – применяется тогда, когда на точке необходимо измерить угол только между двумя направлениями.
Измерение отдельного угла складывается из следующих действий:
1) при закрепленном лимбе, открепив алидаду наводят перекрестие сетки нитей при «круге лево» (КЛ) на нижнюю часть задней вехи (1) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу Л1;
2) ослабив закрепительный винт алидады и зрительной трубы наводим перекрестие сетки нитей при «круге лево» (КЛ) на нижнюю часть передней вехи (2) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу Л2;
3) не открепляя алидады, открепляем лимб и переставляем его на 1° — 2° для теодолитов с односторонней системой отсчитывания и на 90° — для теодолитов с двухсторонней системой отсчитывания, и закрепляем его;
4) переводим трубу через зенит и открепив алидаду и трубу наводим перекрестие сетки нитей при «круге право» (КП) на нижнюю часть задней вехи (1) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу П1;
5) ослабив закрепительный винт алидады и зрительной трубы наводим перекрестие сетки нитей при «круге право» (КП) на нижнюю часть передней вехи (2) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу П2.
Два полуприема, выполненные при КЛ и при КП составляют полный прием.
Вычисление горизонтального угла в полуприемах выполняется следующим образом:
— первый полуприем;
— второй полуприем.
Расхождением углов в полуприемах не должно превышать 2t – двойнойточности прибора.
Если расхождение между вычисленными углами в полуприемах в допуске, то окончательное значение угла вычисляется по формуле:
Запись отсчетов по горизонтальному кругу и вычисление угла производятся в журналах установленной формы.
Рисунок 1 — Измерение горизонтального угла способом приемов
Таблица 1 – Журнал записи измерений
Номер точки стояния
Номер точки наблюдения
Круг
Горизонтальный круг
Способ круговых приемов. Если с одного пункта наблюдается более двух направлений, то применяют способ круговых приемов. Этим способом углы измеряют двумя приемами с перестановкой горизонтального круга между приемами на 90°.
Для измерения углов этим способом необходимо выполнить следующие операции (рис.2):
1) Одно из направлений, которое нужно отнаблюдать, принимают за начальное. В качестве начального направления выбирают направление на достаточно удаленный пункт с постоянной хорошей видимостью, и желательно, чтобы оно располагалось в первой четверти.
2) Наблюдения начинают при КЛ. При ориентированном и закрепленном лимбе наводят перекрестие сетки нитей зрительной трубы на начальный пункт, снимают отсчет по горизонтальному кругу и записывают его в журнал.
3) Ослабив закрепительный винт алидады и зрительной трубы, наводят трубу по следовательно на все наблюдаемые пункты, алидада при выполнении первого полуприема должна вращаться только по направлению часовой стрелки. Снимают отчеты по горизонтальному кругу и записывают их в журнал.
4) Полуприем заканчивают повторным наведением и отсчетом на начальное направление. Сходимость отчетов при наведении на начальный пункт в начале и в конце полупрема, так называемое замыкание горизонта, является полевым контролем и не должно превышать 2t – двойной точности прибора. Внизу страницы журнала указывают полученную погрешность ΔЛ при замыкании горизонта.
5) Переходят ко второму полуприему. Ослабив закрепительные винты алидады и зрительной трубы, переводят зрительную трубу через зенит и, вращая алидаду против хода часовой стрелки, наводят на начальное направление. Снимают отсчет и записывают в полевой журнал.
6) Наблюдают остальные пункты, но в обратной последовательности, вращая алидаду только против хода часовой стрелки. Запись в журнале производят снизу вверх. Второй полуприем при КП также заканчивают повторным наведением на начальное направление. Внизу страницы журнала снова выписывают полученную погрешность ΔП замыкания горизонта.
7) кроме контроля по замыканию горизонта прием контролируют еще колебаниями отсчетов при различных кругах на один и тот же пункт (двойной коллимационной погрешностью 2с)
Два полупрема составляют один полный прием.
Второй прием выполняется также, только перед его производством лимб переставляют на 90°.
Таблица 2 – Журнал измерения горизонтальных углов способом круговых приемов
Источник