Способ круговых приемов при измерения горизонтального угла

Измерение горизонтальных углов.

Работу начинают с установки теодолита над центром знака (например, колышка), закрепляющим вершину угла, и визирных целей (вех, специальных марок на штативах) на концах сторон угла.

Установка теодолита в рабочее положение состоит из центрирования прибора, горизонтирования его и фокусирования зрительной трубы.

Центрирование выполняют с помощью отвеса. Устанавливают штатив над колышком так, чтобы плоскость его головки была горизонтальна, а высота соответствовала росту наблюдателя. Закрепляют теодолит на штативе, подвешивают отвес на крючке станового винта и, ослабив его, перемещают теодолит по головке штатива до совмещения острия отвеса с центром колышка. Точность центрирования нитяным отвесом 3 – 5 мм.

Пользуясь оптическим центриром, теодолита (если такой у теодолита имеется), сначала надо выполнить горизонтирование, а затем центрирование. Точность центрирования оптическим центриром 1 – 2 мм.

Горизонтирование теодолита выполняют в следующем порядке. Поворачивая алидаду, устанавливают ее уровень по направлению двух подъемных винтов, и, вращая их в разные стороны, приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90º и третьим подъёмным винтом снова приводят пузырёк в нуль-пункт.

Фокусирование зрительной трубы выполняют “по глазу” и “по предмету”. Фокусируя “по глазу”, вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются четкого изображения сетки нитей. Фокусируя “по предмету”, вращая рукоятку кремальеры, добиваются четкого изображения наблюдаемого предмета. Фокусирование должно быть выполнено так, чтобы при покачивании головы наблюдателя изображение не перемещалось относительно штрихов сетки нитей.

Измерение угла способом приемов. Прием состоит из двух полуприемов. Первый полуприем выполняют при положении вертикального круга слева от зрительной трубы. Закрепив лимб и открепив алидаду, наводят зрительную трубу на правую визирную цель. После того как наблюдаемый знак попал в поле зрения трубы, зажимают закрепительные винты алидады и зрительной трубы и, действуя наводящими винтами алидады и трубы, наводят центр сетки нитей на изображение знака и берут отсчёт по горизонтальному кругу. Затем, открепив трубу и алидаду, наводят трубу на левую визирную цель и берут второй отсчёт. Разность первого и второго отсчётов даёт величину измеряемого угла. Если первый отсчёт оказался меньше второго, то к нему прибавляют 360º.

Второй полуприем выполняют при положении вертикального круга справа, для чего переводят трубу через зенит. Чтобы отсчёты отличались от взятых в первом полуприеме, смещают лимб на несколько градусов. Затем измерения выполняют в той же последовательности, как в первом полуприеме.

Если результаты измерения угла в полуприёмах различаются не более двойной точности прибора (то есть 1¢ для теодолита Т30), вычисляют среднее, которое и принимают за окончательный результат.

Понятие об измерении способом круговых приемов нескольких углов, имеющих общую вершину. Одно из направлений принимают за начальное. Поочередно, по ходу часовой стрелки, при круге слева наводят трубу на все визирные цели и берут отсчеты. Последнее наведение вновь делают на начальное направление. Затем, переведя трубу через зенит, вновь наблюдают все направления, но в обратном порядке – против часовой стрелки. Из отсчетов при круге слева и круге справа находят средние и вычитают из них среднее значение начального направления. Получают список направлений – углов, отсчитываемых от начального направления.

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

Измерение горизонтальных углов. Горизонтальные углы измеряются способом измерения отдельного угла и способом круговых приемов

Горизонтальные углы измеряются способом измерения отдельного угла и способом круговых приемов.

Способ измерения отдельного угла применяется в случае, когда на точке имеются два направления (рисунок 40). В зависимости от требуемой точности измерения выполняются:

— одним приемом с перестановкой лимба между полуприемами;

Рисунок 40 – Измерение отдельного угла

Порядок измерения угла одним приемом с перестановкой лимба следующий:

— при круге «лево» трубу теодолита наводят на точку А так, чтобы изображение вертикального штриха марки (предмета) находилось в биссекторе сетки нитей зрительной трубы;

— устанавливают горизонтальный круг на отсчет, близкий к 0 о ;

— проверяют наведение трубы на точку А, дважды совмещают противоположные штрихи горизонтального круга и снимают отсчеты по оптическому микрометру;

— вращая алидаду по ходу часовой стрелки, трубу наводят на точку С и снимают отсчеты.

Указанные действия составляют полуприём, затем:

— горизонтальный круг переставляют на произвольный угол, трубу переводят через зенит, наводят на точку С и снимают отсчеты;

— вращая алидаду против хода часовой стрелки, трубу теодолита наводят на точку А и снимают отсчеты.

Указанные действия составляют второй полуприем.

Результаты измерений записывают в журнал установленной формы. Не разрешается делать записи на отдельных листах. Полевой журнал должен содержать данные непосредственных измерений .и все необходимые пояснения. Переписывание полевых журналов не разрешается. Запись в журналах ведут простым карандашом аккуратно, четким почерком (рисунок 27). Неправильно написанное зачеркивают так, чтобы зачеркнутое можно было прочитать, сверху записывают правильные данные. При исправлении чисел, зачеркивают все число, а не отдельные его цифры. Новое число записывают сверху. Исправление отсчетов секунд, пользование резинкой, а также исправление цифр по цифрам или букв по буквам не разрешается.

Названия одних и тех же пунктов, встречающихся в различных полевых материалах, должны быть одинаковые. Точно так же должно быть полное соответствие одних и тех же числовых данных, записанных в различных журналах.

Полевые журналы должны быть аккуратно оформлены. Название наблюдаемого пункта записывают на каждой странице журнала. Названия наблюдаемых направлений пишут в каждом приеме. Погоду и видимость указывают на каждом пункте в начале и конце наблюдений, а также при существенных их изменениях, а число, месяц и время – в начале и конце наблюдений на каждом пункте.

На титульном листе журнала записывают год производства работ, номер журнала, номер теодолита, фамилию наблюдателя и условное наименование организации. Страницы полевого журнала нумеруют чернилами, а число страниц в нем заверяют подписью соответствующего начальника.

Пример записи и обработки результатов измерений отдельного угла одним приемом приведен в таблице 11.

Таблица 11 – Запись и обработка измерений отдельного угла одним приёмом

Пункт: № 3, штатив Дата: 27.07.70 г. Время: 9 ч 40 мин	Погода: ясно Приём I Видимость: хорошая, изображение отчетливое
Название направления	Круг	Отсчет по штрихам лимба	Отсчет по микрометру			Значение направления
α1	α2
Л	0 о 00′	30″	32″	31″	212 о 51’18»
№ 2, шт.	51’13»
П	96 34
Л	212 51
№ 4, шт.	51’13»
П	309 25

Порядок измерений отдельного угла несколькими приемами остаётся тот же. Особенность заключается только в том, что между полуприемами лимб не переставляется и второй полуприём при круге «право» выполняется на той же установке горизонтального круга. При переходе от одного приема к другому горизонтальный круг переставляется на угол

(22)

где m – число приемов,

Пример.При измерении угла четырьмя приемами установки лимба будут:

I прием – 0°00′, III прием– 90°30′,

II прием – 45°15′, IV прием – 135°45′.

Пример записи и обработки результатов измерения отдельного угла несколькими приемами дан в таблице 12.

Таблица 12 – Запись и обработка измерений отдельного угла несколькими приёмами

Пункт: 0119 Дата: 27.07.70 г. Время: 9 ч 40 мин	Погода: ясно, ветер Приемы I, II Видимость: хорошая, изображение отчетливое
Название направления	Круг	Отсчет по штрихам лимба	Отсчет по микрометру			Значение направления
α1	α2
ОРП-1 ОРП-2	Л П Л П	0 о 00′	40»	41»	40»	00’40» 17 03	0 о 00’00» 24 16 23
180 00
24 17
204 17
ОРП-1 ОРП-2	Л П Л П	90 30	30 13 46 39	0 00 00 24 16 26
270 30
114 46
294 46

Среднее значение из двух приёмов: ОРП-1 0 о 00’00»

Способ круговых приемов применяется, когда на пункте имеется несколько направлений (три и более). Сущность его состоит в последовательном наведении трубы теодолита (рисунок 41) на наблюдаемые пункты от начального до последнего с повторным наведением трубы на начальный пункт (замыкание горизонта). За начальное направление принимается хорошо видимый и наиболее удаленный пункт.

Порядок измерения углов способом круговых приемов следующий:

— при круге «лево» трубу теодолита наводят на пункт, который принят за начальный (№ 127);

— горизонтальный круг устанавливают на отсчет, близкий к 0°;

— проверяют наведение трубы на начальный пункт, дважды совмещают противоположные штрихи горизонтального круга и снимают отсчеты по оптическому микрометру;

Рисунок 41 – Измерение углов способом круговых приёмов

— вращая алидаду по ходу часовой стрелки, трубу теодолита наводят последовательно на все наблюдаемые пункты (ОРП-1,2,3) и снимают отсчеты; полуприем заканчивается повторным наведением трубы теодолита на начальный пункт (№ 127);

— трубу переводят через зенит, наводят на начальный пункт и снимают отсчеты;

— вращая алидаду против хода часовой стрелки, трубу теодолита наводят поочередно на все пункты, но в обратном порядке и снимают отсчеты;

— второй полуприем также заканчивается повторным наведением на начальный пункт.

При переходе от одного приема к другому горизонтальный круг переставляется на угол σ по формуле (22).

Прием записи и обработки результатов измерения углов способом круговых приёмов приведен в таблице 13.

Результаты наблюдений контролируются:

— по разности отсчетов при двойном совмещении противоположных штрихов горизонтального круга;

— по не замыканию горизонта;

— по расхождению значений направлений из отдельных приемов.

Если измерения не удовлетворяют установленным допускам, они повторяются на тех же установках лимба. Первоначальные значения переделанных приемов в обработку не включают.

Таблица 13 – Запись и обработка измерений углов способом круговых приёмов

Пункт: ГТ-1 Дата: 27.07.70 г. Время: 9 ч 30 мин	Погода:ясно,ветер Прием I Видимость: хорошая, изображение отчетливое
Название направления	Круг	Отсчет по штрихам лимба	Отсчет по микрометру			Значение направления
α1	α2
№ 127	Л П Л П Л П Л П Л П	0 о 00′	14»	16»	15»	24 30 30 44 17 27 00 23	0 о 00’00» 56 24 08 174 30 22 212 17 05 —
180 00
ОРП-1	56 24
236 24
ОРП-2	174 30
354 30
ОРП-3	212 17
32 17
№ 127	0 00
180 00

Если отдельные направления в приеме не удовлетворяют допуску на колебание направлений в приемах, такие направления разрешается перенаблюдать совместно с начальным. Наблюдения на пункте повторяют, заново, если более 30 % приемов или направлений подлежат переделке. Перед повторением наблюдений на пункте проверяются установка теодолита и штатива (крепление внутренней пирамиды и инструментального столика сигнала), условия прохождения визирных лучей и выбираются более благоприятные условия видимости визирных целей.

По окончании наблюдений на пункте в журнале составляется сводка результатов измерений горизонтальных направлений и вычисляются средние значения измеренных направлений и их средние квадратичные ошибки.

Пример вычисления средних значений измеренных направлений на пункте и оценки точности полученных результатов измерений приведен в таблице 14.

Средняя квадратичная ошибка направления из одного приема

(23)

Таблица 14 – Вычисление средних значений измеренных направлений

Начальное направление № 127 0 о 00’00»,0	Название пункта: ГТ-1
№ приема	Установка лимба	ОРП-1	ОРП-2	ОРП-3
величина угла	v	величина угла	v	величина угла	v
I	0 o 00	56 о 24′ 08»	— 4»,0	174 o 30′ 22»	— 0»,7	212 o 17′ 05»	— 1»,8
II	30 10	0,0	-2,7	— 2,8
III	60 20	+ 4,0	-1,7	+ 1,2
IV	90 30	— 1,0	+4,3	+ 3,2
V	120 40	+ 2,0	-2,7	— 3,8
VI	150 50	— 1,0	+3,3	+ 4,2
Среднее	56 o 24’12»,0	212 o 14′ 06»,8
Σ (+ v) Σ (- v) Σ | v|	+ 6,0 — 6,0	+ 7,6 — 7,8	+ 8,4 — 8,4
44,2

Средняя квадратичная ошибка среднего значения направления из 6 приемов

(24)

где n – число направлений;

m – число приемов.

Для 6 приемов К = 0,23; для 9 приемов К = 0,15.

Контрольные вопросы и упражнения:

1. Перечислить способы измерения горизонтальных углов и рассказать об их сущности?

2. Рассказать о порядке измерения отдельного угла несколькими приемами?

3. Рассказать о порядке измерения углов способом круговых приемов?

4. Рассчитать установки горизонтального круга для измерения углов 4, 6 и 9 приемами.

5. Вычислить средние значения и оценить точность измерения направлений. Начальное направление: № 139 0 о 00’00».

Источник