Способ отдельного угла или способ приемов

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

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 b_л при КЛ: b_л=17°27¢-228°41¢+360°00¢=148°46¢, затем при КП: b_п=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 приемов или отдельного угла

В геодезии существует несколько способов измерения горизонтальных углов на местности:1) способ приемов или отдельного угла, 2) от нуля,3)круговых приемов,4) «во всех комбинациях» (применяется при высокоточных измерениях), 5) повторений. В инженерной геодезии применяются три последние. С целью контроля и повышения точности горизонтальные углы измеряют многократно (не менее двух раз) и при двух положениях теодолита: круг лево и круг право. Результаты измерений записывают в специальных журналах соответствующих способу. Измерение углов должно выполняться теодолитами, у которых соблюдены геометрические условия, т.е. выполнены поверки и юстировки. Место стояния геодезического прибора называется станцией, а человек, выполняющий измерения – наблюдателем. Работа на станции включает подготовительные действия и измерения. Подготовка теодолита к работе состоит из следующих действий.

1.Установка теодолита на штатив над закрепленной на местноститочкой. Для этого расстегивают ремень, стягивающий ножки штатива, открепляют винты скрепляющие части ножек, выдвигают нижние части их и затягивают винты. Устанавливают штатив над точкой местности – вершиной измеряемого угла так, чтобы его высота вместе с теодолитом соответствовала росту наблюдателя, а плоскость головки заняла приблизительно горизонтальное положение (определяют на глаз). На штатив устанавливают теодолит (вместе с футляром — колпаком, если не в коробке), скрепляют его со штативом становым винтом и снимают футляр. 2. Центрирование —заключается вустановке оси вращения теодолита на отвесной линии проходящей через точку. На становой винт подвешивают отвес и перемещают штатив с теодолитом, добиваясь, чтобы отвес отклонялся от точки не более 3см. Вдавливают ногой наконечники ножек в грунт. Ослабляют немного становой винт и перемещают теодолит на головке штатива, добиваясь точного расположения острия отвеса над точкой или отклонения не более, чем на 3мм и завинчивают становой винт. Если в теодолите встроен оптический центрир (отвес), то с его помощью центрирование выполняют с отклонением 1-2мм. Теодолитом Т30 можно центрирование выполнять зрительной трубой, направив ее объективом вниз, (в надир) через отверстие в алидаде и становом винте. 3.Горизонтирование — установка лимба в горизонтальное положение, а оси вращения теодолита в отвесное. Осуществляется подъемными винтами подставки с помощью цилиндрического уровня на алидаде, как указано в пункте Поверки и юстировки. Это действие называют также нивелированиемтеодолита. После этого проверяют и, при необходимости, подправляют центрирование теодолита и горизонтирование его. 4. Устанавливают трубу «по глазу» — отчетливое, резкое изображение сетки нитей вращением диоптрийного кольца окуляра. 5. Устанавливают по глазу отсчетный микроскоп. Для этого отклоняют зеркальце подсветки и поворотом и наклоном его добиваются хорошего освещения поля зрения микроскопа. Вращением окулярного кольца микроскопа добиваются отчетливого изображения градусных штрихов лимба и вертикального круга, их подписей (цифр) и шкал (или отсчетных индексов). Установка «по глазу» тубы и микроскопа каждым наблюдателем делается один раз. Действия 1-5 называются приведение теодолита в рабочее положение. 6.На конечных точках сторон измеряемого угла устанавливают визирные цели (вехи, марки, отвес и т.п.). Марки устанавливают на штативах, центрируют над точками по отвесу, а вехи втыкают в грунт в створе стороны перед точкой или за ней. (Створ – вертикальная плоскость, проходящая через конечные точки отрезка прямой линии). 7. Готовят журнал для записи измерений. 8. Перед началом измерения углов необходимо потренироваться взятию отсчетов (приобрести навык), т.е. визуальной оценки на глаз десятых долей наименьшего деления шкалы (шкаловые теодолиты 2Т30, 4Т30)или лимба (теодолиты с отсчетным индексом Т30 и 3Т30). 9. При работе с теодолитом необходимо соблюдать следующие требования: — не зажимать сильно закрепительные винты; — наводящие винты перед началом измерений на станции должны быть выведены в среднее положение; — наведение трубы на цель следует заканчивать на ввинчивание; — после наведения зрительной трубы на цель не прилагать усилий к штативу (не держаться, не опираться на него), колонкам и др. частям теодолита, чтобы не вызвать смещения алидады по азимуту и зрительной трубы в вертикальной плоскости, т.е. не нарушить визирование.

Дата добавления: 2015-03-19 ; просмотров: 1213 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник