Сущность измерения горизонтальных углов способом приемов

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 b=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. b_кл — b_кп £ 2t.

Таблица 26.1 Журнал измерения горизонтальных углов способом приемов

Номер станции	Круг	Номер точки наблюдения	Отсчет по горизонтальному кругу	Горизонтальный круг	Схема измеряемого угла
Измерен.	Средн.
В b А С В	КЛ	А	224°15¢	47°05¢	47°05,5¢
С	177°10¢
КП	А	47°05 ¢	47°06¢
С	359°59¢

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 b вычисляют по формуле

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

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

Измерение горизонтального угла

В зависимости от конструкции приборов, условий измерений и предъявляемых к ним требований применяются следующие способы измерения горизонтальных углов:

1. Способ приемов (способ отдельного угла) – для измерения отдельных углов при проложении теодолитных ходов, выносе проектов в натуру и т.д.

2. Способ круговых приемов – для измерения углов из одной точки между тремя направлениями и более в сетях триангуляции и полигонометрии 2 и более низких классов (разрядов).

3. Способ повторений – для измерения углов, когда необходимо повысить точность окончательного результата измерения путем ослабления влияния погрешностей отсчитывания; используется при работе с техническими повторительными теодолитами.

В геодезии измеряют правые или левые по ходу горизонтальные углы.

Рис. 7. Левые и правые горизонтальные углы

Порядок измерения горизонтального угла способом приемов

В вершине измеряемого угла С (рис. 7) устанавливают теодолит и приводят его в рабочее положение, а на правой а и левой в точках устанавливают вехи. Вехи устанавливают обычно за точками вдоль измеряемых на­правлений с точностью ±5 мм и по возможности вертикально. Крест сетки нитей трубы при измерении горизонтальных углов на­водят на основание вехи, чтобы избежать ошибок за ее наклон.

Для исключения грубых ошибок и повышения точности измерений угла его значение получают из двух полуприемов: при круге право (КП) и при круге лево (КЛ). (Положение, при котором вертикальный круг находится справа от наблюдателя, смотрящего в окуляр, «круг право»).

Первый полуприем. Измерения начинают при КП. Для измерения угла закрепляют лимб, открепляют алидаду и трубу и наводят зрительную трубу по оптическому визиру на правую (заднюю) точку. Затем закрепляют зажимные винты алидады и трубы и отфокусировав зрительную трубу (кремальерой) по предмету, выполняют точное визирование с помощью наводящих винтов трубы и алидады. Осветив зеркалом, поле зрения отсчетного микроскопа, берут отсчет а по горизонтальному кругу и записывают его в журнал (табл. 1).

Открепив алидаду и трубу, визируют на левую (переднюю) точку и по аналогии с предыдущим берут отсчет в. Значение угла β вычисляют как разность двух отсчетов – правый (задний) минус левый (передний): β_КП = а — в (получив при этом правый по ходу угол).

Второй полуприем. Открепляют лимб и смещают его примерно на 90º, закрепляют лимб. Затем открепляют алидаду и поворачивают ее на 180º, а зрительную трубу переводят через зенит и при другом круге (КЛ) повторяют измерения. Вычисляют значение угла при КЛ.

Примечание: В случае если отсчет на правую (заднюю) точку меньше отсчета на левую (переднюю) точку, то при вычислении угла к нему прибавляют 360º.

Контроль. Расхождение результатов измерений по первому и второму полуприемам не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита

(Для теодолитов: Т 30 — ± 2′; 2 Т 30 — ± 1′,0)

Если расхождение допустимо, то за окончательный результат принимают среднее значение угла

Точка	Отсчеты по горизонтальному кругу	Углы в полуприемах	Среднее из углов
стояния	визирования
C	а в	КП
а в	КЛ

Примечание: измерение и вычисление левого по ходу горизонтального угла производится в аналогичной последовательности с той лишь разницей, что левый по ходу угол в каждом полуприеме рассчитывается как разность отсчетов на левую (переднюю) и правую (заднюю) точки, β= в- а.

Все вычисления в полевом журнале вплоть до вывода среднего значения угла выполняются до снятия теодолита со станции.

Наиболее благоприятным временем для измерения углов являются периоды спокойных изображений: утром до 10 ч и с 15 ч до наступления сумерек.

Ошибки измерения углов складываются из ошибок за центрирование теодолита, за установку визирных знаков, из ошибок отсчета по горизонтальному кругу и ошибок визирования.

Измерение вертикального угла

В геодезии углы наклона линий в зависимости от их расположения относительно линии горизонта могут быть положительными и отрицательными.

При измерении вертикальных углов, так же как и горизонтальных, приходится наводить крест сетки нитей на визирные знаки. Обычно эти знаки представляют собой переносные или постоянные вехи, на которых отмечена точка визирования.

Теодолит устанавливают над точкой, приводят в рабочее положение и приступают к измерениям.

Визируют на точку при КЛ и берут отсчет по вертикальному кругу, который записывают в журнал измерений (табл. 2). Для исключения влияния МО вертикального круга измерения повторяют при втором положении круга (КП).

МО – это угол, обусловленный непараллельностью нулевого диаметра алидады и оси цилиндрического уровня, т.е. линии горизонта.

Далее вычисляют МО и угол наклона ν.

Значение угла наклона линии визирования и МО рассчитывают в зависимости от типа применяемого теодолита по следующим формулам

Т 30	2Т30, Т15, 2Т5 и др.
МО = (КЛ + КП + 180°)/2 ν = КЛ — (КП + 180°)/2 Контроль: ν = КЛ — МО ν = МО — (КП + 180°)	МО = (КЛ + КП)/2 ν = (КЛ-КП)/2 Контроль: ν = КЛ — МО ν = МО-КП
Примечание: к величинам КП, КЛ и МО, меньшим 90º необходимо прибавлять 360º	Примечание: Добавлений 360º делать не нужно

Правильность измерения вертикальных углов на станции контролируется постоянством МО, колебания которого в процессе измерений не должны превышать двойной точности отсчетного устройства.

Изменение места нуля может происходить от неточного выведения пузырька уровня на середину, от неточного наведения горизонтальной нити на визирный знак и от ошибок в отсчетах. Непостоянство места нуля вызывается также тем, что исправительные винты уровня или нитей недостаточно затянуты или лимб нежестко скреплен с осью вращения трубы. Эти причины должны быть устранены тщательной подготовкой теодолита к измерениям.

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