Способы измерения горизонтальных углов точность измерения

Измерение горизонтальных углов. Точность измерений

Работа по измерению углов на станции выполняется в следующем порядке:

— установка теодолита в рабочее положение;

— измерение горизонтальных углов (направлений);

— обработка журнала наблюдений и контроль измерений.

Для установки теодолита в рабочее положение нужно выполнить три действия:

1 Ц е н т р и р о в а н и е. Центрирование, или установку оси вращения прибора над вершиной угла выполняют с помощью отвеса (нитяного или оптического) путем перемещения теодолита и штатива до тех пор, пока острие грузика отвеса или пересечение сетки нитей оптического отвеса не установится над вершиной угла.

2 Г о р и з о н т и р о в а н и е. Горизонтирование, или приведение оси вращения прибора в отвесное положение, выполняют следующим образом. Устанавливают уровень при алидаде горизонтального круга по направлению двух подъемных винтов и, действуя ими, приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90 о , располагая ось уровня по направлению третьего подъемного винта. Вращая этот винт, вновь приводим пузырек уровня в нуль-пункт. Эти действия повторяют до тех пор, пока при повороте алидады пузырек уровня не будет отклоняться более чем на одно деление.

3 У с т а н о в к а з р и т е л ь н о й т р у б ы д л я н а б л ю д е н и й. Состоит в установке трубы по глазу и предмету. Установку трубы по глазу осуществляют вращением окулярной трубочки до тех пор, пока штрихи сетки нитей не будут видны четко. Установку трубы по предмету осуществляют вращением кремальеры (у теодолита Т-30) или фокусировочного кольца трубы (у теодолитов Т5, Т2 и т. д.) до тех пор, пока изображение предмета не получится четким.

Для измерения горизонтальных углов наиболее часто применяются способ приемов (для измерения одного угла) и способ круговых приемов (при измерении углов на станции между тремя направлениями и более).

С п о с о б п р и е м о в. Для измерения угла АСВ (рисунок 5.12) теодолит устанавливают над вершиной угла С, приводят его в рабочее положение и закрепив лимб, вращением алидады наводят трубу на правую точку А. Закрепив алидаду, производят отсчет а₁ по горизонтальному кругу, например а₁ = 119 о 42′. Затем открепляют алидаду, визируют на левую точку В и делают отсчет а₂, например, а₂ = 57 о 14′. Величина измеряемого угла

β = а₁ – а₂ = 119 о 42′ – 57 о 14′ = 62 о 28′.

Если отсчет на точку А меньше отсчета на точку В, то его увеличивают на 360 о .

Такие действия по измерению угла называют первым полуприемом. Первый полуприем обычно выполняют при круге лево (КЛ).

Для контроля, ослабления влияния систематических погрешностей прибора и повышения точности угол измеряют при втором положении вертикального круга (КП), сместив лимб на 3–5 о . Для выполнения второго полуприема переводят трубу через зенит и, открепив закрепительный винт лимба, поворачивают его на 180 о . Измерение угла производят так же, как и в первом полуприеме. По полученным отсчетам вторично вычисляют величину угла. Расхождение значений углов между полуприемами не должно превышать двойной точности отсчета теодолита.

Два полуприема составляют один полный прием. За окончательный результат принимают среднее арифметическое из двух значений. Для повышения точности угол можно измерять несколькими приемами с перестановкой лимба между приемами на угол 180 о /n, где n число приемов.

С п о с о б к р у г о в ы х п р и е м о в. Этот способ применяют в тех случаях, когда необходимо измерить ряд углов при одной вершине. Пусть требуется измерить углы при точке А (рисунок 5.13). Для этого теодолит устанавливают в точке А и приводят его в рабочее положение. Затем, вращая алидаду по ходу часовой стрелки при закрепленном лимбе, последовательно визируют на все точки по заданным направлениям и берут отсчеты. Последнее наведение делают на начальное направление, чтобы убедиться в неподвиж-

ности лимба. Эти действия составляют первый полуприем (например, при круге лево).

Во втором полуприеме (при круге право) переводят трубу через зенит и последовательно визируют на все направления, но в обратном порядке – против хода часовой стрелки.

По результатам наблюдений вычисляют средние значения отсчетов по направлениям, как среднее арифметическое отсчетов при круге лево и круге право. По средним значениям направлений можно вычислить любой угол как разность соответствующих направлений его сторон. Например, согласно рисунку 5.13,

β₁ = AC – AB; β₂ = AD – AC и т. д.

В зависимости от требуемой точности углы измеряют различным числом приемов. Между приемами лимб переставляют на 180 о /n, где n – число приемов. Способ круговых приемов применяется в сетях триангуляции и полигонометрии 2-го класса и ниже, а также при развитии специальных геодезических сетей.

Т о ч н о с т ь и з м е р е н и я г о р и з о н т а л ь н ы х у г л о в. На точность измерения горизонтальных углов оказывают влияние следующие погрешности:

1) центрирования (зависит от неточности установки теодолита над точкой и длины стороны);

2) редукции (возникает из-за неточной установки визирных целей над точками);

3) визирования (зависит от точности наведения зрительной трубы на визирную цель и от увеличения зрительной трубы);

4) снятия отсчета (зависит от цены деления шкалы отсчетного устройства).

Совместное влияние перечисленных погрешностей не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита, если при измерениях не было грубых просчетов.

Источник

Основы геодезии

О геодезии и разный полезный материал для геодезистов.

Способы измерения горизонтальных углов

Государственный стандарт ГОСТ 10529-86 выделяет три группы теодолитов: высокоточные, точные и технические.

Высокоточные теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой не более 1″; типы Т1, Т05.

Точные теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой от 2″ до 7″; типы Т2, Т5.

Технические теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой от 10″ до 30″; типы Т15, Т30.

Дополнительная буква в шифре теодолита указывает на его модификацию или конструктивное решение: А – астрономический, М – маркшейдерский, К – с компенсатором при вертикальном круге,П – труба прямого изображения (земная).

Государственным стандартом на теодолиты предусмотрена, кроме того, унификация отдельных узлов и деталей теодолитов; вторая модификация имеет цифру 2 на первой позиции шифра – 2Т2, 2Т5 и т.д., третья модификация имеет цифру 3 – 3Т2, 3Т5КП и т.д.

Перед измерением угла необходимо привести теодолит в рабочее положение, то-есть, выполнить три операции: центрирование, горизонтирование и установку зрительной трубы.

Центрирование теодолита – это установка оси вращения алидады над вершиной измеряемого угла; 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 трубы – это установка трубы по глазу и по предмету; операция выполняется с помощью подвижного окулярного кольца (установка по глазу – фокусирование сетки нитей) и винта фокусировки трубы на предмет (поз.15 на рис.4.4).

Измерения угла выполняется строго по методике, соответствующей способу измерения; известно несколько способов измерения горизонтальных углов: это способ отдельного угла (способ приемов), способ круговых приемов, способ во всех комбинациях и др.

Способ отдельного угла. Измерение отдельного угла складывается из следующих действий:

наведение трубы на точку, фиксирующую направление первой стороны угла (рис.4.16), при круге лево (КЛ), взятие отсчета L1;
поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета L2,
вычисление угла при КЛ (рис.4.16):

βл = L2 – L1,
перестановка лимба на 1 – 2 для теодолитов с односторонним отсчитыванием и на 90 – для теодолитов с двухсторонним отсчитыванием,
переведение трубы через зенит и наведение ее на точку, фиксирующую направление первой стороны угла, при круге право (КП); взятие отсчета R1,
поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета R2,
вычисление угла при КП:

βп = R2 – R1,
при выполнении условия |βл – βп|

Источник

26 Способы измерения горизонтальных углов.

Для измерения горизонтальных углов в инженерной геодезии применяют способы приемов, круговых приемов и повторений.

Способ приемов. Над вершиной В измеряемого угла =АВС (таблица 26.1) центрируют и горизонтируют теодолит, а на точках А и С устанавливают визирные цели. Измерение горизонтального угла способом приемов (способ отдельного угла) заключается в том, что один и тот же угол измеряется дважды, при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы: при круге слева (КЛ) и при круге справа (КП). При переходе от одного приема к второму зрительную трубу переводят через зенит и смещают лимб горизонтального круга на 1 . 5 . Эти действия позволяют обнаружить возможные грубые ошибки при отсчетах на лимбе и уменьшить приборные погрешности. Так как лимб оцифрован по ходу часовой стрелки наведение зрительной трубы принято выполнять сначала на правую точку, а затем на левую. Контролем измерений горизонтального угла является разность значений угла, полученная из двух измерений (КЛ и КП), не превышающая двойную точность отсчетного устройства, т.е.

Cпособ круговых приемов применяется при измерении нескольких горизонтальных углов с общей вершиной М (таблица 26.2) и выполняется двумя полуприемами, при двух положениях вертикального круга КЛ и КП. При визировании на начальную точку 1 отсчет по горизонтальному кругу при КЛ устанавливают чуть больше нуля, в нашем примере 0 01.5′. Затем наводят трубу последовательно по ходу часовой стрелки на точки 2, 3, 4, 1 и берут отсчеты. Разность начального и конечного отсчетов на точку 1 не должна превышать двойную точность отсчетного устройства.

Второй полуприем наблюдений при КП выполняют против хода часовой стрелки при первоначальной установке горизонтального круга в последовательности 1, 4, 3, 2, 1. Убедившись в допустимости начального и конечного отсчетов, вычисляют: значения двойной коллимационной погрешности 2с=КЛ-КП+180 , средние отсчеты по направлениям а_i=(КЛ_i+КП_i)/2-180 , среднее направление на начальную точку 1 из четырех отсчетов, приведенные направления.

Для повышения точности измерений делают несколько круговых приемов, а перед каждым приемом горизонтальный круг переставляют.

Способ повторений позволяет несколько повысить точность измерений отдельного горизонтального угла за счет уменьшения погрешностей отсчетов на результат измерений. Сущность способа заключается в многократном (n) откладывании на лимбе величины измеряемого угла. Отсчеты берут только в начале (a) и в конце (b) наблюдений, а значение угла  вычисляют по формуле

27 Погрешности, влияющие на точность измерения горизонтальных углов.

На точность измерения горизонтальных углов влияют следующие основные погрешности:

1. центрирования (установка оси вращения теодолита над вершиной измеряемого угла, максимальное значение которой равняется Δс . p/d),

2. редуцирования (внецентренное положение визирной цели, вычисляемой по формуле аналогичной погрешности центрирования),

3. визирования (зависит от увеличения зрительной трубы и составляет величину 60″/v),

4. отсчетов на лимбе, принимаемой равной половине точности отсчетного устройства, т.е. m_o= t/2.

При соблюдении методики угловых измерений техническими теодолитами влияние погрешностей за центрирование и редуцирование можно свести к пренебрегаемо малым величинам. Тогда, главное влияние на точность измерения оказывают погрешности отсчетов по лимбу. Учитывая это, определим среднюю квадратичную погрешность измерения угла. При измерении угла после наведения на точки делаются отсчеты по лимбу со средней квадратичной погрешностью m_o = t/2. Эту погрешность можно принять за погрешность направления измеряемого угла, т.к. другие виды погрешности не оказывают существенного влияния.

Погрешность угла как разности двух направлений

Средняя квадратическая погрешность угла, измеренного дважды при КЛ и КП,

m_ = (t/2) . 2 / 2 = t/2.

Средняя квадратичная погрешность разности двух значений угла в полуприемах:

m_d = m’ 2 =(t/2) . 2 . 2 = t,

а предельная погрешность с вероятностью 95% принимается равной удвоенной, т.е.

Таким образом, разность между значениями угла в полуприемах не должна превышать двойной точности отсчетного устройства.

Источник

Тема: Измерение углов

_______ Основными элементами любых геодезических работ на местности являются угловые и линейные измерения. Для производства угловых измерений служат специальные приборы, называемые теодолитами.

1. Теодолит. Устройство теодолита

_______ Теодолит — это геодезический прибор, предназначенный для измерения расстояний, вертикальных и горизонтальных углов.

_______ В соответствии с действующим ГОСТом в настоящее время промышленностью выпускаются теодолиты следующих типов :

Основными частями любого теодолита являются лимб, алидада, зрительная труба.

_______ Угломерный круг, по краю которого нанесена шкала с градусными делениями, называется лимбом .

_______ В плоскости угломерного круга с лимбом вращается второй круг – алидада .

_______ На алидаде имеется устройство для отсчета по лимбу. В современных теодолитах угломерные круги стеклянные, такие теодолиты называются оптическими .
_______ Алидада жестко связана со зрительной трубой с помощью колонок. Лимб, алидада и зрительная труба имеют закрепительные и наводящие винты .

_______ Плоскость лимба приводится в горизонтальное положение с помощью трех подъемных винтов и цилиндрического уровня . Центр лимба устанавливается над вершиной измеряемого угла. Для грубой наводки трубы на предмет служит оптический визир .
_______ Для измерения вертикальных углов наклона имеется вертикальный круг . Для производства отсчетов по лимбу рядом с окуляром зрительной трубы располагается микроскоп, свет в который направляется с помощью специального зеркальца. Для прикрепления теодолита к штативу служит становой винт .

2. Отсчетные устройства

_______ При измерении углов производится отсчет по лимбу.

_______ Угловая величина дуги, соответствующая одному делению шкалы лимба, называется ценой деления лимба .

_______ Отсчет по лимбу производится относительно индекса , нанесенного на алидаду. Для оценки долей деления лимба служат отсчетные устройства. В оптических теодолитах в качестве отсчетных устройств служат штриховые ( Т30 ) и шкаловые ( 2Т30 и Т15 ) микроскопы.

3. Уровни

_______ Уровни бывают круглыми и цилиндрическими . Цилиндрический уровень состоит из стеклянной трубки, верхняя часть которой представляет дугу большого радиуса. На верхней части ампулы имеется шкала делений через 2 мм . Центральный штрих шкалы называется нуль-пунктом .

_______ Прямая, касательная к внутренней поверхности уровня в его нуль-пункте, называется осью цилиндрического уровня .

_______ Чем больше радиус, тем меньше цена деления и тем уровень точнее.

4. Зрительные трубы

_______ Зрительная труба геодезических приборов состоит из объектива и окуляра . Трубы большинства геодезических приборов дают обратное (перевернутое) изображение предмета. Вблизи переднего фокуса окуляра помещается металлическое кольцо, называемое диафрагмой со стеклянной пластинкой, на которой награвированы тонкие нити, составляющие сетку нитей. Сетка нитей снабжена четырьмя исправительными винтами, позволяющими перемещать сетку нитей в своей плоскости.

_______ Прямая, соединяющая перекрестие сетки нитей с оптическим центром объектива, называется визирной осью трубы .

_______ Установка трубы для наблюдений складывается из установки ее «по глазу» и «по предмету» . При недостаточно тщательной фокусировке трубы будет наблюдаться перемещение предмета относительно сетки при изменении положения глаза наблюдателя перед окуляром. Перемещение предмета относительно сетки при изменении положения глаза наблюдателя перед окуляром называется параллаксом сетки нитей. Устраняется дополнительным вращением кремальеры.

_______ Установка трубы «по глазу» заключается в получении резкого изображения сетки нитей. Выполняется перемещением диоптрийного кольца.

_______ Установка трубы «по предмету» выполняется с помощью кремальеры, при этом внутри трубы перемещается фокусирующая линза (труба с внутренней фокусировкой).

5. Поверки теодолита

_______ Поверки теодолита заключаются в установлении правильности выполнения ряда геометрических условий, предъявляемых к прибору. Исправления замеченных неисправностей называется юстировкой .

5.1. 1-я поверка. Ось уровня должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения прибора

_______ Если пузырек отклонился от середины более чем на одно деление, то исправительными винтами уровня пузырек перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения.

_______ На вторую половину пузырек уровня перемешают при помощи тех же подъемных винтов. Для контроля поверку повторяют.

5.2. 2-я поверка. Одна из нитей сетки должна быть горизонтальна, другая – вертикальна

_______ В противном случае отверткой ослабляют четыре крепежных винта окуляра, расположенных под колпачком, и поворачивают окулярную часть трубы до совмещения вертикальной нити сетки с нитью отвеса , после чего винты вновь закрепляют.

5.3. 3-я поверка. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы (коллимационная ошибка)

_______ Для выявления коллимационной ошибки выбирают удаленную, хорошо видимую точку , расположенную так, чтобы линия визирования была примерно горизонтальна.

_______ Наводят пересечение нитей на эту точку и производят отсчет по горизонтальному кругу.
Например, при круге право он равен 198 о 33,0 ‘ .

_______ Наводят пересечение нитей на ту же точку при круге лево и производят отсчет. Например: КЛ = 18 о 30,0‘.

Величину коллимационной ошибки C вычисляют по формуле:

_______ Знак перед 180 о выбирается в зависимости от знака слагаемого КЛ–КП ; если оно положительно, то знак «-»,
если отрицательно, то «+».

В примере:

_______ Если С не превышает двойную точность по шкале прибора, то исправление не производится. В нашем примере точность шкалы теодолита Т30 составляет 0,5‘ , и значение С > 1‘ недопустимо.

_______ Если С превышает двойную точность отсчета по шкале прибора, то нужно исправить положение визирной оси. Для этого вычисляют исправленный отсчет по горизонтальному кругу, в котором число градусов берется из последнего отсчета, а количество минут вычисляется как среднее арифметическое числа минут обоих отсчетов.

_______ В приведенном примере исправленный отсчет будет равен 18° 30,0‘ , его устанавливают по горизонтальному кругу наводящим винтом алидады.

_______ Пересечение нитей сойдет с точки, его возвращают шпилькой исправительными винтами зрительной трубы. Для контроля поверку повторяют.

5.4. 4-я поверка. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси теодолита (гарантируется заводом)

Снова наводят перекрестие нитей сетки на точку и опускают трубу до горизонтального положения.

Если отметки совпадут, условие выполнено.
В противном случае ремонт производятся в мастерской.

6. Приведение теодолита в рабочее положение

6.1. Центрирование прибора

_______ Центрирование теодолита заключается в установке центра лимба над вершиной измеряемого угла с помощью отвеса.

6.2. Приведение плоскости лимба в горизонтальное положение

_______ Приведение плоскости лимба в горизонтальное положение с помощью уровня горизонтального круга и подъемных винтов. Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам и с их помощью перемещают пузырек на середину.

_______ Поворачивают алидаду на 90 ° и третьим подъемным винтом устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт.

6.3. Установка трубы по глазу

_______ Установка трубы по глазу производится вращением диоптрийного кольца до наилучшей видимости нитей сетки, при этом труба должна быть наведена на светлый фон.

6.4. Установка по предмету

_______ Установка трубы по предмету производится с помощью кремальеры, вращением которой добиваются четкого изображения предмета.

7. Измерение теодолитом

_______ Измерение горизонтальных углов может быть выполнено способом приемов, способом повторений и способом круговых приемов. В инженерной практике наиболее распространенным является способ приемов .
_______ Измерение начинается с наведения на правую точку. Измерение угла состоит из двух полуприемов ( КП , КЛ ). Между полуприемами лимб сбивают на 1–2 o .

_______ Затем с помощью наводящих винтов алидады и зрительной трубы производят окончательное наведение на визирную цель.
_______ Далее производят отсчет с правой визирной цели . Отсчет записывают в журнал.

_______ После этого открепляем алидаду и наводим теодолит на левую визирную цель . Снова проводим отсчет.

_______ Значение угла равно разности отчетов на правую и левую визирную цель. Если значение отсчета на правую визирную цель получается меньше значения отсчета на левую визирную цель, то к нему прибавляется 360 o . Таким образом, получается значения угла из первого полуприема.

_______ Далее переводят трубу через зенит и поворачивают алидаду на 180 o , смещают лимб примерно на 1–2 o , для чего делают два-три оборота наводящим винтом лимба. Аналогично выполняется измерение угла вторым полуприемом. Отсчеты записывают в журнал.

_______ Контроль : расхождение значения углов в полуприемах не должно превышать двойной точности прибора (для теодолита 2Т30 = 1‘).

_______ Если расхождения значений угла более 1 ‘ , запись в журнале зачеркивается, отсчет на лимбе сбивается и измерение повторяется.

_______ За окончательное значение угла берут среднее арифметическое, полученное из двух полуприемов. Окончательное значение округляется до 0,1‘ .

7.2. Измерение угла наклона

_______ Угол наклона — вертикальный угол, составленный направлением на данную точку с горизонтальной плоскостью.

_______ Вертикальный угол измеряется с помощью вертикального круга. Вертикальный круг состоит из лимба и алидады . В отличие от горизонтального круга, лимб вращается вместе со зрительной трубой при неподвижной алидаде.

_______ Нулевой диаметр алидады приводится в горизонтальное положение при помощи цилиндрического уровня. Если нулевой диаметр алидады параллелен оси уровня, то отсчет по вертикальному кругу дает угол наклона ν. Если это условие не выполняется, необходимо определить место нуля вертикального круга.

_______ Перед измерением угла наклона прибор устанавливают в рабочее положение. Наводят среднюю горизонтальную нить сетки на определяемую точку – например, при круге право.

_______ Пузырек может при этом отойти от середины ампулы.

_______ В таком случае его устанавливают в середину подъемным винтом , расположенным в направлении визирования. Если горизонтальная нить сетки сойдет с точки, ее снова подводят.

_______ И производят отсчет при круге право. Отсчет записывают в журнал.

_______ Затем переводят трубу через зенит и поворачивают алидаду на 180 o .

_______ И производят аналогичные действия при круге лево.

_______ Затем вычисляют место нуля (М0) .

_______ Местом нуля называется отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек уровня находится в нуль-пункте.

_______ Место нуля и угол наклона вычисляются по формулам:

_______ Показателем правильности измерения служит постоянство места нуля , колебание которого не должно превышать двойной точности прибора, то есть 1‘ для (2T30) .

8. Электронный тахеометр

_______ Электронный тахеометр – это универсальный оптико-электронный геодезический прибор, позволяющий выполнять, большинство основных геодезических работ с высокой точностью измерений. Данный геодезический прибор сочетает в себе теодолит, нивелир и светодальномер.

_______ Тахеометром можно производить отдельные геодезические измерения:

• горизонтальных и вертикальных углов;
• расстояний;
• определение полярных координат;
• определение превышений и абсолютных отметок точек;
• определение прямоугольных координат.

_______ Помимо базовых измерений электронный тахеометр способен решать определенные прикладные задачи, при выполнении которых при учете ввода исходных данных мы можем получить следующие выходные данные:

• координат точки стояния прибора, при осуществлении обратной геодезической засечки;
• наклонной расстояние, горизонтальные проложения, превышения между точками (при — выполнении функции по определению недоступного расстояния и высоты);
• площади ограниченной линиями, проходящими через точки с полученными координатами после полевых измерений в этой опции;
• координат теодолитного хода с линейной, угловой, относительной, координатными невязками, при уравнивании этого хода и получения истинных координат точек.

_______ С помощью электронного тахеометра можно выполнять следующие комплексные геодезические задачи:

• создания сетей планово-высотного обоснования;
• выполнения топографических съемок;
• выполнения исполнительных съемок;
• автоматизированного решения в полевых условиях различных геодезических и инженерных задач при помощи прикладных встроенных программ.

9. Устройство электронного тахеометра

_______ Рассматривая устройство электронного тахеометра, следует отметить в нем три составные части:

_______ Оптическая, механическая и даже электронные части устройства известны из оптико-механических и оптико-электронных теодолитов.

_______ Отличительной особенностью электронных тахеометров считается наличие двух важных узлов:

• светодальномера с инфракрасным светодиодом фазового и импульсного способа измерения расстояний и передачей их на жидкокристаллический дисплей;
• электронно-цифрового вычислительного устройства с программным обеспечением, всевозможными режимами работы и панелью с дисплеем, позволяющем отображать все результаты на своем экране.

_______ К системе ориентирования относятся геометрия осей взаимосвязанных элементов, механических узлов, уровней (горизонтального, круглого, электронного), отвесных приспособлений, компенсаторов и механизмы крепления.

_______ К измерительной системе можно причислить устройства горизонтального и вертикального кругов с системой отсчитывания по лимбам и цифрового преобразования угловых значений, светодальномерное устройство с механизмами измерения и вычисления линейных величин.

_______ В систему управления входят рабочая панель с экранным дисплеем, электронно-вычислительное и программное обеспечение, позволяющее выбирать необходимые режимы задач и управления ими.

_______ Тахеометр состоит из двух основных частей:

• неподвижной части (основание прибора);
• подвижной алидадной части.

_______ Неподвижная часть представляет собой подъемное трехопорное устройство (трегер), оснащенное круглым уровнем. Подвижная часть включает:

• алидадную колонку;
• пульт управления с экраном;
• цилиндрический уровень;
• зрительную трубу;
• оптический визир;
• аккумуляторную батарею;
• закрепительные и наводящие микрометренные винты.

_______ Внешний вид тахеометра Trimble М3 представлен на рис. 1 и 2

_______ Рисунок 1 — Электронный тахеометр Trimble M3 – Сторона-1 (управляющая сторона)

_______ Рисунок 2 — Электронный тахеометр Trimble M3 – Сторона-2

_______ Электронные тахеометры Sokkia

_______ Японская фирма Sokkia занимается производством тахеометров — надёжных и удобных приборов, отличающихся высокой скоростью и точностью измерений. Оборудование данной марки оснащается лазерными безотражательными дальномерами, позволяющими производить замеры даже при наличии помех.

_______ Особенности данной модели

_______ Японские тахеометры Sokkia на протяжении многих лет занимают лидирующие позиции на рынках геодезического оборудования всего мира. Подобная популярность обусловлена уникальными характеристиками, присущими этим инструментам:

Высокий уровень защиты — IP66 — гарантирует защиту CX 106 от влаги, пыли и сохранение работоспособности устройства в неблагоприятных условиях эксплуатации.

Низкий уровень энергопотребления. Инструмент комплектуется Li-Ion аккумуляторной батареей повышенной ёмкости, благодаря чему в режиме измерения расстояния каждые 30 секунд прибор может эксплуатироваться на протяжении 36 часов.

Максимальная дистанция, на которой могут производиться измерения без отражателя, составляет 500 метров.

Измерения проводятся менее чем за одну секунду.

Объекты небольшого размера и различные препятствия не мешают тахеометру производить замеры расстояния.

Прибор оснащается двухосевым компенсатором с рабочим диапазоном ± 6′.

Клавиатура, дисплей и сетка нитей подсвечиваются.

Возможность установки внешней карты памяти и собственная память устройства на 10 тысяч точек.

Дополнительная опция тахеометра — лазерный отвес.

Возможность настройки клавиатуры.

Координаты из AutoCAD могут загружаться как в сам прибор, так и из него.

Сохранение работоспособности при эксплуатации в условиях пониженной температуры окружающей среды.

_______ Электронные тахеометры Nikon

_______ Nikon — это линейка технических электронных тахеометров с увеличенным безотражательным режимом (800 метров). Дальность измерения по одной призме позволяет проводить измерения на дистанциях до 5000 метров. Прибор сконструирован для интенсивной работы с повседневными задачами. Привычное встроенное программное обеспечение позволит быстро приступить к работе без дополнительного обучения. Для решения различных задач, линейка Nikon XS доступна к заказу с угловой точностью 1,2, 3, 5 секунд. Также, оционально доступен оптический, либо лазерный центрир (2-го класса). Для обеспечения высокой скорости проведения работ, зрительная труба оснащена функцией автофокуса.

_______ Основные особенности:

Наличие функции автофокуса

Дальномер с увеличенной скоростью и мощностью

Два монохромных дисплея

PIN-код для защиты

«Горячая «замена аккумуляторных батарей

_______ Электронные тахеометры Leica

_______ Электронные тахеометры марки Leica можно назвать одними из самых совершенных. В их конструктивных и технических решениях объединились достоинства, которыми обладают все тахеометры иных марок. Модель предназначена для работы в строительной сфере. Подойдет для измерения любого участка местности, решит задачи сельского хозяйства, применяется для кадастровых съемок, дорожных работ.

_______ Вне зависимости от конкретных параметров и особенностей, тахеометры Leica будут обладать рядом характерных достоинств:

Профессиональный уровень исполнения. Производственные мощности, расположенные в Швейцарии, позволяют создавать не просто эффективные и работоспособные, но и неизменно надежные устройства измерений;

Универсальность применения. За счет высокого качества и инновационных технологий, эксплуатировать тахеометры компании можно при температуре от +50 гр. Цельсия до -40 гр. Цельсия. Погодные условия также не отражаются на точности вычислений;

Многофункциональность. Электронная техника обеспечивает быстрый сбор информации, запись и анализ полученных сведений.

_______ Если условно разделить их по классам, то швейцарский бренд Leica получит первый, Sokkia — второй, а Nikon и Trimble — третий. Leica — швейцарские приборы высокого качества, они хороши всем, кроме цены. Эти тахеометры имеют свои особенности, которые могут поначалу показаться неудобными, например, режим засечки и вынос точек в натуру. Также для приборов от компании Leica приходится дополнительно приобретать нужные программы, тогда как для Nikon в комплектацию включен весь перечень нужных для работы функций. Приборы Sokkia отличаются надежностью, удобством и традиционным японским качеством. Их плюс также в понятном интерфейсе. Тахеометры Sokkia оснащены хорошими дальномерами, отлично выдерживают различные условия эксплуатации. Встречаются и недостатки, такие как проблемы с замером через небольшие препятствия (например, если на пути стоит арматура). Nikon дешевле многих рекламируемых дорогих брендов, при этом его технические параметры им не уступают. Они достаточно легко переносят жесткие условия эксплуатации (пыль, грязь, дождь) и справляются со своими задачами. В отличие от некоторых моделей Sokkia они справляются, даже если с трудом видно веху. Следует отметить и более эргономичную клавиатуру в сравнении с Trimble . В тех вариантах, когда требуется ограничиваться выносом осей, проводить проверку на вертикальность, достаточно будет Trimble. В сравнении с тахеометрами Sokkia, эти модели намного легче, а значит, их проще переносить и удобнее применять. В данном обзоре приведены наиболее популярные марки электронных тахеометров. В первую очередь, стоит подчеркнуть, что такие параметры, как качество, надёжность, функционал практически идентичны для всех выпускаемых устройств. Разница же чаще всего заключается в мелких деталях, интерфейсе и программном обеспечении. Например, если предполагается работа в особенно жестких условиях, таких как низкие температуры или постоянная влажность, следует обратить внимание на специальные модели, которые имеются у большинства производителей.

_______ Состав электронного блока тахеометра (в алидадной части) включает:

• угломерное устройство – кодовый теодолит с электронным сканированием горизонтальных и вертикальных кругов в определенных единицах (градусы, минуты, секунды);
• вычислительное устройство;
• записывающее устройство;
• программное обеспечение;
• жидкокристаллический экран;
• кнопочный пульт управления.

_______ Основные технические характеристики:

• увеличение ×33;
• поле зрения – 1˚20′;
• закрепительные винты и наводящие винты;
• угловые измерения: среднеквадратическая ошибка измерения угла 5» (для рассматриваемой модели Trimble M3 5”).

10. Приведение в рабочее положение электронного тахеометра.

_______ Этап 1 – Центрирование.

1. После установки инструмента на штатив, посмотрите через оптический центрир и совместите нити с точкой станции. Для этого вращайте подъемные винты пока центральная марка визирных нитей не будет точно над изображением точки станции
2. Пока вы поддерживаете платформу штатива одной рукой, ослабляйте винты на ножках штатива и настраивайте длину ножек, пока воздушный пузырек не окажется в центре круглого уровня.
3. Затяните винтами ножки штатива.
4. Используйте цилиндрический уровень для установки инструмента по уровню. Посмотрите через оптический центрир и убедитесь, что изображение точки станции находится в центре марки визирных нитей.
5. Если точка станции ушла из центра, выполните следующее:
   • Если точка станции незначительно ушла из центра, ослабьте становой винт штатива и затем отцентрируйте инструмент на штативе. Используйте только прямое перемещение инструмента к центру. Не вращайте его.
   • Когда инструмент отцентрирован, снова затяните становой винт. Если смещение точки станции велико, повторите центрирование со 2 этапа.

Читайте также:  Основные способы защиты от ахов использование средств индивидуальной защиты

_______ Этап 2 — Установка уровней

1. Поворачивайте алидаду, пока цилиндрический уровень не будет параллелен с любой парой из уровневых винтов (B и C).
2. Используйте подъемные винты B и C для перемещения пузырька в центр уровня.
3. Поверните алидаду примерно на 90°.
4. Используйте уровневый винт A для перемещения пузырька в центр уровня.
5. Повторите шаги с 1 по 5 для центрирования пузырька в обеих положениях.
6. Поверните алидаду на 180°.
7. Если пузырек в цилиндрическом уровне остался в центре, значит, инструмент выставлен по уровню. Если пузырек сместился из центра, настройте цилиндрический уровень.

_______ Этап 3 – Настройка зрительной трубы

_______ Для наведения инструмента:

1. Настройте визир:
   • Нацельте зрительную трубу на пустое место, такое как небо или лист бумаги.
   • Смотря через окуляр, вращайте визирное кольцо пока пересечение визирных нитей четко не сфокусируется.
2. Устраните параллакс:
   • Нацельте зрительную трубу на изображение цели.
   • Вращайте кольцо фокусировки, изображение цели четко не сфокусируется на перекрестии визирных нитей.
   • Подвиньте вертикально ваш глаз вбок, чтобы проверит, где изображение цели сдвигается относительно перекрестия визирных нитей. Если изображение цели не сдвигается, значит, параллакс отсутствует.
   • Если изображение цели сдвинулось, вращайте кольцо фокусировки зрительной трубы. Затем повторите действия, начиная с шага 3.
3. Вращайте микрометрический винт. Окончательный поворот микрометрического винта должен быть в направлении по часовой стрелке, чтобы точно выровнять цель с перекрестием визирных нитей.

_______ Этап 4 — Установка режима измерения

_______ Электронный тахеометр Trimble M3 имеет два режима измерения: Отражательный режим (Призма) и режим Прямого отражения (DR). Тахеометр Trimble M3 имеет класс лазера 3R в безотражательном режиме, и класс лазера 1 в отражательном режиме. Не выполняйте наблюдения на призму в безотражательном режиме.

_______ Выбор режима измерений в зависимости от цели измерения.

• Измерения с призменным отражателем. Поскольку электронный тахеометр Trimble M3 очень чувствителен, множественные отражения от поверхности призмы иногда могут причинить значительную потерю точности.

_______ Для поддержания точности ваших измерений необходимо соблюдать следующие правила:

• Не используйте призму с трещинами, пыльной поверхностью или надколотым центром. Trimble рекомендует, чтобы вы использовали призму с тонкими гранями, как показано ниже.
• При измерениях на короткие расстояния, слегка наклоняйте призму, чтобы дальномер мог игнорировать излишние отражения от поверхности призмы.

_______ Фокусирование зрительной трубы

_______ Фокусирование сетки нитей. Навести на яркую равномерно окрашенную поверхность, и поворачивать окуляр зрительной трубы до тех пор, пока сетка нитей не станет четкой.

_______ Фокусирование на объект. Навести на объект, и поворачивать фокусировочное кольцо зрительной трубы до тех пор, пока объект не станет четким.

11. Выполнение поверок тахеометра.

_______ 1) Поверка устойчивости штатива и подставки.

_______ Закрепить тахеометр на штативе, привести вертикальную ось в отвесное положение и навести зрительную трубу на визирную цель. Приложив к головке штатива небольшое крутящее усилие в горизонтальной плоскости, сместить визирную ось с выбранной цели на половину ширины биссектора сетки нитей. После снятия усилия проверить, имеется ли остаточное смещение вертикального штриха сетки нитей тахеометра относительно изображения цели. Повторить проверку, прикладывая к головке штатива крутящие усилия противоположного направления. Для устранения остаточных смещений штатива затянуть гаечным ключом болты в шарнирах головки, в наконечниках и винты крепления деревянных стержней ножек в верхней металлической обойме. При недостаточной устойчивости подставки отрегулировать ход подъемных винтов или завинтить гайку, ослабив стопорный винт. Ход подъемного винта подставки отрегулировать винтом.

_______ 2) Поверка юстировки уровней и оптического центрира.

_______ Повернуть тахеометр так, чтобы ось цилиндрического уровня расположилась параллельно прямой, соединяющей два подъемных винта подставки, и вращением этих винтов в противоположных направлениях установить пузырек уровня на середину. Повернуть тахеометр на 90° и третьим подъемным винтом установить пузырек уровня на середину. Затем повернуть тахеометр на 180° и оценить смещение пузырька от среднего положения. Если смещение пузырька превышает одно деление, половину смещения исправить подъемным винтом подставки, вторую половину – юстировочными винтами уровня. Пузырек круглого уровня подставки ввести в пределы малой окружности соответствующими юстировочными винтами. Повторить проверку.

_______ 3) Поверка и юстировка оптического (лазерного) отвеса

_______ Оптические оси отвеса должны совпадать с вертикальными осями инструмента.

_______ Для поверки и настройки оптического (лазерного) отвеса:

• Поставьте инструмент на штатив. Вам не надо устанавливать инструмент по уровню.
• Поместите лист толстой бумаги с нарисованной меткой X на землю под инструментом. Пока вы смотрите через оптический отвес, подстраивайте уровневые винты, пока рисунок X не будет в центре визирной марки. Для лазерного отвеса отъюстируйте лазерный указатель на отметку X.

_______ Поверните алидаду на 180°. Если картинка по месту совпадает с центром визирной марки, никаких настроек не требуется. Для лазерного отвеса, если лазерный указатель находится на отметке X, юстировка не требуется.

_______ 4) Проверка наклона сетки нитей зрительной трубы.

_______ Установить тахеометр на штативе и отгоризонтировать. Навести зрительную трубу на визирную цель и, вращая тахеометр вокруг вертикальной оси в пределах длины горизонтального штриха сетки нитей, проследить, не сходит ли изображение визирной цели с горизонтального штриха сетки нитей. При отклонении более чем на три ширины штриха снять кольцо 7 кремальеры, слегка отпустить четыре закрепительных винта окуляра и поворотом корпуса окуляра устранить наклон сетки нитей. Закрепить корпус окуляра и повторить проверку.

_______ 5) Поверка юстировки сетки нитей зрительной трубы

_______ Установить тахеометр, установить однопризменный отражатель на расстоянии 20–50 м. Установить режим наведения на цель. Навести зрительную трубу тахеометра на отражатель до совмещения перекрестия сетки нитей зрительной трубы с центром трипельпризмы отражателя. Наводящим винтом в вертикальной плоскости отвести зрительную трубу вверх до уменьшения уровня сигнала (например, до высвечивания одного сегмента между вертикальными штрихами во второй строке дисплея), запомнить положение перекрестия сетки нитей относительно центра призмы.

_______ Отвести зрительную трубу вниз до получения такого же уровня сигнала, как при отведении вверх, запомнить положение перекрестия сетки нитей относительно центра призмы. Если углы наклона зрительной трубы при отведениях вверх и вниз равны, юстировка сетки нитей в вертикальной плоскости выполнена правильно. Навести зрительную трубу тахеометра на отражатель до совмещения перекрестия сетки нитей зрительной трубы с центром трипель — призмы отражателя. Провести аналогичную проверку юстировки сетки нитей в горизонтальной плоскости. Для смещения сетки нитей снять кольцо кремальеры, ослабить затяжку четырех юстировочных винтов сетки нитей. Вращением этих винтов (один из винтов вывинчивать, диаметрально расположенный ввинчивать на такой же угол поворота) сместить сетку нитей в требуемом направлении. Затянуть юстировочные винты. Повторить проверку.

_______ 6) Поверка коллимационной ошибки и место нуля.

_______ Поверки рекомендуется проводить после длительного транспортирования, до и после продолжительных периодов работы и при изменении температуры более чем на 10° С. Коллимационную погрешность, место нуля вертикального круга, индекс датчика наклона определяют при двух положениях тахеометра: круг слева (КЛ) и круг справа (КП). MENU → CALIB → ENT → ANGLE – INDEX → ENT. Навести зрительную трубу при положении КЛ тахеометра на визирную цель, близкую к горизонтальной плоскости. Через 3–4 с (время успокоения датчика наклона) нажать кнопку ENT. Навести зрительную трубу при положении КП тахеометра на ту же визирную цель, близкую к горизонтальной плоскости. Через 3–4 с нажать кнопку ENT.

_______ На дисплее высвечиваются значения коллимационной погрешности, места нуля вертикального круга и места нуля датчика наклона в обеих плоскостях. Значения коллимационной погрешности на дисплее тахеометра. Выйти из режима нажатием кнопки MENU. Поверка значения частотной поправки дальномера MENU → REGIME T → ENT → GUARTZ CONSTANTE → ENT. Нажать кнопку ENT. На дисплее высветится сообщение Do you want to change constants? (Вы хотите изменить константы?) Последовательным нажатием кнопки ENT вызвать на дисплее значения dF1–dF10 и сравнить их со значением, указанным в прил. А паспорта прибора (Тахеоматра рассматриваемой модели)

_______ 7) Поверка поправки дальномера (CONTROL DIST)

_______ Надеть на объектив блок контрольного отсчета до упора. MENU → REGIME T → ENT → CONTROL DIST → ENT Нажать кнопку MEAS. Начало цикла измерений индицируется на дисплее смещением символа > в четвертой строке дисплея. На дисплее высвечивается значение контрольного отсчета. Ввод поправок на измерения расстояния Ввод метеоданных (SET T.P) Установить режим ввода метеоданных нажатием следующих клавиш: MENU → SET→ ENT → SET T.P. → ENT На дисплее высвечиваются символы Т и Р и значения, хранящиеся в памяти тахеометра после проведения предыдущих измерений.

_______ Набрать значение температуры воздуха в °С, контролируя его по дисплею, и ввести в память тахеометра нажатием кнопки ENT. Удаление ошибочно набранной цифры производится нажатием кнопки CE. Ввод отрицательных величин производится в следующем порядке: ввести знак минус нажатием кнопки, последовательно ввести числовое значение. Набрать значение атмосферного давления в мм рт. ст. и ввести в память тахеометра нажатием кнопки ENT. Для изменения введенных значений температуры воздуха и атмосферного давления ввести в том же порядке новые значения в режиме ввода метеоданных. При наборе нового значения прежнее значение стирается.

12. Измерение горизонтальных и вертикальных углов с использованием электронного тахеометра

_______ Измерение горизонтальных углов электронным тахеометром осуществляется следующим образом:

_______ После установки тахометра над закрепленным наземным пунктом с известными координатами, или в условной системе координат, или установки станции с привязкой к точкам с известными координатами, тахеометр приводится в рабочее состояние. После этого для измерения горизонтального угла необходимо навести зрительную трубу на визирную цель на основном экране тахеометра нажать F1 на инструментальной панели для Установки отчета 0° градусов по Горизонтальному Кругу и нажать измерить MEAS/ENT. После чего навестись на правую визирную цель, горизонтальный угол будет автоматически измеряться со смещение зрительной трубы.

_______ Для измерения вертикальных углов аналогично устанавливают станцию, и приводят тахеометр в рабочее положение. Для измерения вертикальных углов необходимо последовательно навестись наверх и низ измеряемого объекта, поднимая и опуская зрительную трубу строго в вертикальной плоскости параллельно фиксируя автоматически определенные вертикальные углы, которые могут, измеряться в 3 режимах через зенитное расстояние, и вертикальный угол.

Электронный тахеометр Trimble M3, установка прибора в рабочее положение

Электронный тахеометр Trimble M3, режимы дисплея

Установка г-з свободную станцию

Режим съемки тахеометром Trimble M3 в безотр режиме съемки

Вынос точки в натуру электронным тахеометром Trimble M3 ч1

Вынос точки в натуру электронным тахеометром Trimble M3 ч2

Устройство электронного тахеометра 3Та5Р, основные части

Электронный тахеометр 3Та5Р: Подготовка к работе, создание проекта

Виды дисплея электронного тахеометра 3Та5Р

Определение площади земельного участка тахеометром 3Та5Р

Источник