Измерение горизонтального угла способом приемов (отдельного угла)
В этом способе горизонтальный угол измеряется два раза, двумя полуприемами . Полуприемом называется измерение горизонтального угла при одном положении теодолита: круг лево или круг право. Величина измеренного угла вычисляется как среднее значение из двух полуприемов. Перед началом измерения горизонтального угла в журнале (табл.5.6.) в графе Примечание вычерчивают схему угла с обозначением (нумерацией) точки стояния теодолита и наблюдаемых точек на сторонах угла, (рис.5.7). Затем заполняют три первые графы журнала, Номера точек записывают согласно схемы угла, при этом для упрощения вычислений в графе 2 номер правого направления записывают первым, а левого – под ним. В табл. 5.6. приведена форма Журнала измерения горизонтальных углов способом приемов. Таблица 5.6.
Журнал измерения горизонтальных углов способом приемов
Номер |Номера на-| Положение | Отсчет Значение Вели- Приме-
точки | блюдаемых | вертикаль- по лимбу | угла в | измере- чание,
стояния, | точек ного круга | полу- нного схема
(станции )| | | приеме | угла | угла
1 |2 | 3|4|5| 6|7
в таком поря После этого приступают к измерению угла. При зафиксированном в
произвольном положении лимбе (лимб в процессе измерения угла
должен быть неподвижен) открепляют закрепительные винты алидады и
зрительной трубы, вращая алидаду наводят тубу на левую точку
измеряемого угла с помощью оптического визира и фиксируют
закрепительными винтами алидаду и трубу. Визирная цель должна
появиться в поле зрения трубы. Вращением кремальеры добиваются
четкого изображения наблюдаемой цели. Действуя наводящими винтами
алидады и трубы вводят цель в центр сетки нитей (точное наведение
центра сетки нитей на цель называется визированием). Глядя в окуляр
отсчетного микроскопа берут отсчет a1 по лимбу (по шкале теодолита
2Т30 и 4Т30 или по отсчетному индексу теодолитов Т30 и 3Т30) с
точностью теодолита и записывают в соответствующую строку графы 4.
(Под отсчетом понимают величину дуги между нулем лимба и нулевым
штрихом шкалы или индексом алидады).
Затем открепляют закрепительные винты алидады и трубы и, вращая
алидаду, наводят трубу на визирную цель правого направления (сторону
угла). Точно наводят центр сетки нитей на цель также как при первом
наведении. Берут отсчет b1 по лимбу и записывают в свою строку графы 4.
Вычисляют величину измеряемого горизонтального угла как разность
отсчетов на правое и левое направления его β1 = b1 — a1. При этом, если
отсчет b1 меньше a1,то к отсчету b1 сначала следует прибавить 360°.
Измерение горизонтального угла при одном положении вертикального
круга относительно трубы составляет один полуприем.
Для контроля и повышения точности угол измеряют второй раз при
другом положении вертикального круга и при другом положении нулевого
штриха лимба дке. 1) Изменяют положение нуля лимба. Для этого, при работе теодолитами Т30,2Т30 и 3Т30, открепляют лимб, поворачивают теодолит примерно на 90° в любую сторону и закрепляют лимб.
2) открепляют закрепительные винты алидады и трубы, переводят трубу через зенит и, вращая алидаду, наводят трубу на левое направление угла. При работе теодолитом 4Т30 положение нуля лимба изменяют после наведения трубы на цель нажатием и вращением специальной кнопки. 3) повторяют все действия как в первом полуприеме. Отсчеты по лимбу при визировании на левую точку a2 и правую b2 записывают в соответствующие строки графы 4 журнала. Вычисляют второе значение измеряемого угла β2 = b2 –a2.
Измерение угла при другом положении вертикального круга составляет второй полуприем, а вместе они составляют полный прием.
4) сравнивают два значения измеряемого угла, чтобы убедиться нет ли в измерениях грубых ошибок – просчетов, вычитая из первого значения второе ∆β = β1 — β2 . Расхождение допускается равным двойной точности отсчета t: ∆βдоп = 2t. Если разность ∆β не превышает установленный допуск, то считается, что измерения выполнены верно и пригодны для последующей обработки. 5)вычисляют величину измеренного угла в приеме как среднее из двух полуприемов βизм = (β1 + β2)/2.
Если разность ∆β больше допуска, то проверяют вычисления и, при отсутствии в них ошибок, повторно измеряют угол, при этом изменяют положение нуля лимба, проверяют горизонтирование теодолита и наведение трубы на цель и точнее берут отсчеты. Забракованный прием аккуратно перечеркивают одной наклонной чертой. При необходимости получения более точной величины угла, его измеряют несколькими приемами.
2.Способ «От нуля».
Это наиболее простой способ, аналогичен измерению транспортиром. После приведения теодолита в рабочее положение устанавливают в
отсчетном микроскопе отсчет 0° 00′. Открепляют лимб, наводят трубу на
левое направление угла и закрепляют лимб. Наводящим винтом лимба
точно наводят центр сетки нитей на цель. Проверяют, не изменился ли
отсчет по лимбу.
Открепляют закрепительные винты алидады и трубы, наводят центр
сетки нитей на цель правого направления угла и берут отсчет по лимбу. Этот отсчет и будет значением измеряемого угла. Для контроля угол
измеряют при другом положении вертикального круга.
Этот способ широко применяется при съемке местности.
3. Способ «Круговых приемов»
Этот способ применяется когда из точки выходят три и более направлений, т.е. в точке необходимо измерить два и более углов (рис.5.8). Он заключается в поочередном наведении трубы на каждое направление с повторным наведением на первое и взятием отсчетов, это называется замыканием горизонта. Такие действия производят при двух положениях вертикального круга теодолита, сначала при круге лево, т.е. измеряют двумя полуприемами, без изменения положения лимба между полуприемами . В первом полуприеме алидаду вращают по ходу часовой стрелки, а во втором – против ее хода. В каждом полуприеме сличают первый и повторный отсчеты на начальное направление. Расхождение не должно превышать точности отсчета, если превышает, то измерения повторяют. На каждое направление вычисляют двойную коллимационную ошибку 2с = КЛ – КП, если она не превышает допуск равный двойной точности отсчета, то вычисляют среднее значение минут и их долей. Приводят значения всех направлений к общему нулю – к начальному направлению, вычитая из каждого среднего значения отсчет на первое. При этом градусы берут из первого полуприема (при круге лево).
В этом способе измеряют не углы, а направления, а углы вычисляют как разности двух направлений соответствующего угла. Измерения выполняют несколькими приемами, переставляя лимб между приемами на величину σ = 180°/m, где m – число приемов. Колебание направлений в приемах допускается 1,5t.
4. Способ «во всех комбинациях»
В этом способе измеряют всевозможные сочетания (комбинации) углов.
Например, при 4-х направлениях измеряют углы 1-2, 1-3, 1-4, 2-3, 2-4, 3-4 (рис.5.9). Затем производят уравнивание углов, используя кроме измеренных и вычисленные как разности направлений: 1-2 = (1-3) – (2-3), 1-2 = (1-4)–(2-4) и т.д. и находят вероятнейшие значения углов. Выполняют несколько приемов с перестановкой лимба между приемами. Из всех приемов выводят среднее значение и оценивают точность измерения углов.
Дата добавления: 2015-03-19 ; просмотров: 5665 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Измерение горизонтальных углов способом отдельного угла
Способ отдельного угла. Горизонтальный угол АВС (схема к табл.
4.2) можно рассматривать как правый (справа лежащий) по ходу А-В-С. В
этом случае точку А называют задней, а точку С – передней по отношению
к вершине В угла β. При измерении отдельного угла АВС точку А можно
также рассматривать как правую, а точку С как левую точки этого угла.
Над вершиной В измеряемо угла β центрируют и горизонтируют тео-
долит, а над точками А и С ставят визирные цели (вехи вдавливают в зем-
лю в створе прямых ВС и ВА).
Угол измеряют двумя полуприемами. Каждый полуприем выполня-
ют в одном из положений теодолита либо КЛ, либо КП.
Первый полуприем. Закрепляют горизонтальный угломерный круг
теодолита, открепляют алидаду и визируют зрительной трубой (верти-
кальным штрихом сетки) на заднюю по ходу визирную цель А. По гори-
зонтальному кругу берут отсчет а1, записывают его в журнал (табл. 4, а).
Затем при закрепленном горизонтальном круге визируют на переднюю
точку С и берут отсчет а2. Правый по ходу угол вычисляют по формуле
β’ = а1 – а2 , или β’ = З – П, (4.6)
где а1 = З и а2 = П – отсчеты по горизонтальному лимбу при визировании
на заднюю и переднюю по ходу точки. В нашем примере в результате из-
мерений угла первым полуприемом получено значение β’ = 85° 37′.
Прежде чем начать второй полуприем, зрительную трубу переводят
через зенит (изменяют положение КЛ на КП или наоборот), а горизонталь-
ный круг вместе с алидадой поворачивают на угол ∆β ≈ 3–5° и закрепляют.
Затем действия второго полуприема выполняют в той же последовательно-
сти как и первого. В примере табл. 4.2. второе значение угла равно β» =
Допустимое расхождение углов β’ и β» составляет 2t – двойную точ-
ность отсчетного устройства (1′ для теодолитов Т30 – 4Т30П). При этом
условии вычисляется среднее (окончательное) значение измеренного угла
24. Измерение горизонтальных углов способами круговых приёмов,
вершиной М нескольких измеряемых горизонтальных углов (см. схему к
Первый полуприем. При визировании в положении КЛ на начальную
точку 1 горизонтальный лимб ставят на отсчет, близкий к 0° 03′ – 0° 10′, и
закрепляют. Отпускают верхнюю часть теодолита и, сделав 1–2 оборота по
часовой стрелке, визируют зрительной трубой (вертикальным штрихом
сетки) на визирные цели в последовательности 1, 2, 3, 4, 1 и каждый раз
берут отсчет по горизонтальному лимбу. Разность δЛ начального и конеч-
ного отсчетов на точку 1 характеризует устойчивость прибора, ее допус-
тимое значение составляет 2t – двойную точность отсчетного устройства
(0,2′ для теодолита Т5). 126
Второй полуприем. Зрительную трубу переводят через зенит, отпускают алидаду, но горизонтальный круг оставляют закрепленным в прежнем положении. Верхнюю часть теодолита вращают на 1–2 оборота против
часовой стрелки и приступают к визированиям с отсчетами второго полу-
приема в последовательности 1, 4, 3, 2, 1. Убедившись в допустимости разности δП (см. табл. 4,3), вычисляют значения двойной коллимационной погрешности 2с = Л – П, среднее значения начального отсчета ан = 10,45′ по четырем значениям отсчетов в направлении М–1. Окончательный результат первого приема – это приведенные направления
Для уменьшения приборных и внешних погрешностей выполняют 2–
3 круговых приема, а перед каждым приемом горизонтальный лимб переставляют на угол ∆β = 180°/ n + µ,
где µ – цена наименьшего деления лимба (в теодолите Т5 µ = 1°).
Измерения горизонтальных углов способом «от нуля». На практике в ряде угломерных задач для некоторого упрощения измерений горизонтальный круг теодолита устанавливают на отсчет 0° 00,0′ при визировании на левую точку угла и закрепляют. При визировании на правую точ-
ку отсчет по горизонтальному кругу будет равен измеряемому углу.
Способ «от нуля» используется, например, при построении горизонтального угла теодолитами Т30 – 4Т30П с повышенной точностью (см. ниже).
Способ «от нуля» не применяют в тех геодезических работах, в которых он не предусмотрен соответствующими инструкциями, не обеспечивает надлежащий контроль результатов, оказыается излишне трудоемким.
Источник
Лекция — урок «Угловые измерения» (дисциплина «Основы геодезии»)
УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ (3 урока)
1)Принцип измерения углов
2)Схема теодолита и его основные оси
Принцип измерения углов на местности
Угловые измерения производят для определения взаимного положения точек на местности. Горизонтальные и вертикальные углы необходимо измерять при создании планово-высотного обоснования топографических съемок, для привязки к пунктам государственной геодезической сети, для прокладки теодолитных ходов, для выполнения тахеометрических съемок и для решения многих инженерных задач.
Горизонтальный угол — двугранный угол, ребро которого образовано отвесной линией, проходящей через данную точку. Он определяется как угол между горизонтальными проекциями двух направлений из вершины угла. Представим горизонтальную плоскость, проходящую через вершину угла и две плоскости, проходящие через заданные направления, образующие двугранный угол. При измерении угла между направлениями АВ и АС из данной точки А измеряется не угол β’ , а угол между проекциями этих направлений на горизонтальную плоскость A B ‘ и A C ‘ , который и является горизонтальным углом β.
Схема измерения углов на местности
Роль горизонтальной плоскости в угломерном инструменте (теодолите) выполняет стеклянный круг , на котором нанесена круговая шкала с градусными делениями и который располагают над вершиной измеряемого угла. Этот круг называется лимбом. При измерении лимб должен быть неподвижен и горизонтален . Центр лимба должен находиться точно над вершиной измеряемого угла. Чтобы отметить на лимбе отсчет (снять отсчет) по проекциям ab и ac над неподвижным лимбом вместе со зрительной трубой вращается при наведении на цели алидада . На алидаде расположено отсчетное устройство , с помощью которого с лимба снимаются отсчеты в отсчетном микроскопе в градусах, минутах и секундах. Разность отсчетов по лимбу и дает величину измеряемого горизонтального угла β = с — b .
Вертикальный угол в общем случае — угол в вертикальной плоскости между двумя направлениями . Если одно из направлений лежит в горизонтальной плоскости, то такой угол называют углом наклона ν . Можно сказать также, что угол наклона — это угол между горизонтальной линией в вертикальной плоскости и визирным лучом, направленным на точку. На схеме показаны два угла наклона ν В и ν c .
В современных электронных тахеометрах измеряется иногда не угол наклона, как вертикальный угол от горизонтальной плоскости, а вертикальный угол от отвесной линии, который называется зенитным расстоянием Z .
— вертикальный угол между отвесной линией визирная
и заданным направлением. Z цель C
ν = 90 ˚ — Z . с горизонтальная плоскость
Отвесная линия ВК В
Для измерения углов наклона в угломерных инструментах предусмотрен вертикальный оцифрованный круг — лимб, наглухо соединенный со зрительной трубой, и отсчетное устройство – алидада , которая неподвижна. Угол наклона вычисляется, как и горизонтальный угол , по разности отсчетов по двум направлениям, но отсчетов в вертикальной плоскости: ν= с – с о. Отсчет с о называется «место нуля вертикального круга».
Теодолит – геодезический прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и углов ориентирования.
Схема теодолита и его основных осей:
ZZ — вертикальная ось прибора(ось Z
вращения теодолита) ВК V
HH — горизонтальная ось прибора
(ось вращения зрительной трубы);
UU — ось цилиндрического уровня; Н Н
VV — визирная ось зрительной трубы.
Оси должны находиться в строгом U V U
соответствии друг с другом, то есть алидада
UU ZZ , VV HH , HH ZZ .
В соответствии с принципом измерения углов теодолит имеет два оцифрованных круга ГК и ВК , плоскости которых должны надежно устанавливаться специальными приемами и приспособлениями параллельно (ГК) и перпендикулярно (ВК) плоскости горизонта. Эти круги называют лимбами. Алидада — дополнительный круг с отсчетным устройством. При измерении углов алидада при ГК вместе с колонками и зрительной трубой движется в горизонтальной плоскости при неподвижном ГК. При измерении углов наклона алидада при ВК всегда неподвижна, а вместе с трубой в вертикальной плоскости перемещается ВК с вертикальным лимбом. Помимо лимбов и алидад, имеются зрительная труба , цилиндрический уровень, подъемные винты – для установки прибора в рабочее положение, закрепительные и наводящие винты лимба и алидада , закрепительный и наводящий винты зрительной трубы.
Зрительная труба служит для наблюдения удаленных объектов. При этом в ней должна обеспечиваться четкая видимость объекта и прицельной точки прибора (перекрестья сетки нитей). Существуют зрительные трубы с обратным изображением ( астрономические ) и с прямым изображением ( земные ).
В современных приборах применяются зрительные трубы с внутренней фокусировкой . Основные части трубы: объектив, фокусирующая линза ( имеет возможность перемещения вдоль оптической оси трубы), сетка нитей, окуляр крепежные винты окуляра , исправительные винты сетки нитей . На трубе или рядом с трубой размещен винт фокусировки ( кремальера ). В земных трубах – с прямым изображением- перед сеткой нитей устанавливают призменную оборачивающую систему.
Схема зрительной трубы
объектив фокусирующая линза сетка нитей
Сетки нитей некоторых теодолитов
Т2, Т15, Т30 Т1 Т2А
Сетка нитей – тонкий стеклянный диск с нанесенными на него горизонтальной и вертикальной нитями. Часто половину вертикальной нити выполняют в виде двойной линии – биссектора. Почти все теодолиты имеют так называемые дальномерные нити , используемые для измерения расстояний.
Объектив с помощью фокусирующей линзы строит изображение в плоскости сетки нитей. Фокусирующая линза перемещается вдоль оптической оси при вращении кремальеры ( « установка по предмету »). Вращая окулярное кольцо, перемещаем окуляр вдоль оптической оси до получения четкого изображения совмещенных сетки нитей и наблюдаемого предмета (« установка по глазу »). При наблюдении может возникнуть «параллакс нитей», который обнаруживается при небольших перемещениях глаза наблюдателя относительно окуляра. Это говорит о несовпадении плоскости сетки нити с изображением предмета. При этом возникает ощущение разноудаленности нитей и объекта. Параллакс легко устраняется тщательной фокусировкой изображения. Все оптические элементы размещены в герметичном корпусе, что обеспечивает защиту деталей зрительн. трубы от попадания пыли и влаги. Важнейшие характеристики зрительной трубы — увеличение, поле зрения, разрешающая способность и светопропускание. Увеличение зрительной трубы определяется отношением фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра: . Зрительные трубы приборов технической точности и приборов средней точности имеют увеличение в 20-25 крат . С повышением точности прибора увеличение может составлять 30, 40, 50, до 60 крат . Поле зрения зрительных труб определяется углом, под которым видна предметная плоскость в пределах сетки нитей. В современных приборах поле зрения находится в пределах от 0,5˚ в высокоточных приборах до 2˚ в технических. Разрешающая способность зрительных труб определяет качество изображения, то есть способность труб передавать без искажений необходимые детали наблюдаемого объекта. Это зависит от качества изготовления линз и призм, от качества установки деталей в корпусе трубы и т.д. У современных зрительных труб разрешение в центре поля зрения составляет 2»- 6», на краях поля зрения оно меньше ( то есть больше 6»). Поэтому при работе нужно стремиться , чтобы наблюдаемая точка находилась ближе к центру сетки нитей.
Светопропускание определяет в процентах видимую яркость изображения предмета. Для увеличения светопропускания на оптические детали наносят специальные тонкие покрытия.
Уровни и компенсаторы наклона
Уровни предназначены для ориентирования основных осей приборов относительно отвесной линии (параллельно или перпендикулярно). В зависимости от формы ампулы уровни подразделяются на цилиндрические и круглые . Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную трубку, которая при создании прибора заполнялась нагретым до 60˚ спиртом или эфиром а потом запаивалась. После охлаждения жидкость сжалась, и в трубке образовалось небольшое пространство , заполненное парами спирта, которое называют пузырьком уровня .
Круглые уровни служат для предварительной грубой установки прибора в рабочее положение. Их точность значительно ниже точности цилиндрических уровней. Внутренняя поверхность стеклянной ампулы уровня имеет сферическую поверхность. Ось круглого уровня – вертикальная линия, которая проходит через нуль-пункт перпендикулярно к плоскости, касательной к сферической поверхности в нуль-пункте. Ось цилиндрического уровня – линия, касательная к сферической поверхности в точке нуль-пункта .
Все большее применение находят компенсаторы наклонов , заменяющие цилиндрические уровни. В этом случае прибор снабжается только круглым уровнем либо цилиндрическим уровнем сравнительно невысокой точности. После грубой установки компенсатор наклона без дополнительных действий производит установку прибора в рабочее положение.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ по теме «Угловые измерения (первый урок)»
Дать определение горизонтального угла.
Дать определение вертикального угла.
Как вычисляются горизонтальный и вертикальный углы?
Источник
