Привет студент
Измерение теодолитом горизонтальных углов и углов наклона
Горизонтальные углы измеряют способом приемов, способом повторений и способом круговых приемов при двух положениях колонки: круг лево (КЛ) — вертикальный круг расположен слева от наблюдателя; круг право (КП) — вертикальный круг расположен справа от наблюдателя.
Здесь мы рассмотрим только приведенные способы измерения углов. При высокоточных измерениях существуют и другие способы.
Измерение горизонтального угла при одном из положений колонки (КП или КЛ) называется полуприемом. Два полуприема составляют полный прием. Наблюдения можно начинать с любого полуприема.
1. Установить теодолит в рабочее положение.
2. Пользуясь прицельным приспособлением, размещенным на зрительной трубе, навести его светлый крест на наблюдаемую точку В. Зажать (легко) зажимные винты сначала колонки, затем — зрительной трубы. Вращением кремальеры фокусирующей системы, наблюдая в трубу, добиться четкого изображения объекта.
Рис. 1. Измерение горизонтальных углов. а — способ приемов; б — способ повторений; в — способ круговых приемов
3. Наводящими винтами колонки и зрительной трубы переместить изображение наблюдаемой точки на вертикальную нить сетки нитей недалеко от центрального перекрестия (либо вывести изображение точки точно в центр сетки нитей).
4. Взять отсчет по шкале горизонтального круга (отсчет 117° 36, 5′).
5. Открепить колонку и зрительную трубу и выполнить наведение на точку С (по аналогии с наведением на т. В: пп. 2-4). Отсчет — 236° 01, 0′.
6. Перед сменой круга ослабить зажимной винт подставки и повернуть колонку в любую сторону (на 1 о — 2 о ). Затем этот винт снова закрепить.
Ослабить зажимные винты колонки и зрительной трубы, перевести трубу через зенит и повернуть колонку на 180 о . Такое положение колонки соответствует измерениям во втором полуприеме.
В теодолите Т15, например, не имеется наводящего устройства в подставке. Однако такую же функцию выполняет у него курковый зажим. Перед сменой круга необходимо нажать на курок зажима и слегка повернуть колонку. Затем снова отпустить зажим нажатием на вторую защелку.
7. Выполнить последовательно все действия по пп. 2-5 с записью отсчетов в журнал.
Вычисления в журнале заключаются в определении разностей отсчетов на правое (С) и левое (В) направления:
236°01, 0′ — 117°36, 5′ = 118°24, 5′ (КЛ);
58°43, 5′ — 300°18, 5′ = (58°43, 5′ + 360°) — 300°18, 5′ = 118°25, 0′ (КП).
Источник
Методическая разработка урока по теме: «Способы измерения горизонтальных углов теодолитом»
Специальность: 20.02.01 Рациональное использование природохозяйственных комплексов, 3 курс
На практике в зависимости от решаемых задач применяют различные способы измерения горизонтального угла:
- способ одного полного приема;
- способом круговых приемов;
- 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:
- на вершине угла установить теодолит;
- провести операцию центрирования;
- провести операцию горизонтирования прибора;
- 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:
- Операция не является обязательной, но в дальнейшем облегчает вычисления: Вращая алидаду относительно лимба (например, при круге лево) устанавливают отсчет, близкий к нулю, алидаду закрепляют.
- 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).
- 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.
- 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).
- 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
8. Измерение горизонтальных углов теодолитом т30 способом приемов
Цель работы: закрепить знания по наименованию частей инструмента и овладеть методикой измерения горизонтальных углов.
При измерении горизонтального угла способом приемов принята следующая методика.
В вершине измеренного угла устанавливают и центрируют теодолит (точность центрирования 
3 мм). На концах сторон измеряемого угла устанавливают вехи (рис.16), причем вехи должны находиться строго в створе наблюдаемых сторон, т.е. на линиях, соединяющих наблюдаемые точки с вершиной измеряемого угла.
Для удобства вычислений измерения угла начинают на начальных штрихах лимба. Для этого закрепляют лимб горизонтального круга и вращением алидады совмещают индекс штрихового микроскопа со штрихом нулевого деления на лимбе, после чего закрепляют алидаду.
3. Открепив лимб теодолита, визируют на веху, установленную в начальной точке А (рис.16,а). После грубой наводки лимб горизонтального круга закрепляют, а точное совмещение вертикального штриха сетки нитей зрительной трубы с осью вехи выполняют наводящим винтом лимба. Производят отсчет по горизонтальному кругу 
Затем записывают его в журнал (табл. 10).
Открепив алидаду горизонтального круга, визируют на веху, установленную в конечной точке В, после чего алидаду закрепляют и более точную наводку выполняют наводящим винтом алидады.
5. По лимбу горизонтального круга берут отсчет 
=76°14′. На этом заканчивается первый полуприем измерения горизонтального угла АБС (см. рис, 16,а).
Значение угла АСВ вычисляется в уме как разность второго и первого отсчетов. В примере, приведенном в табл.10 , оно равно 76°14′ — 0°01′ — 76°13′ .
С целью обеспечения контроля измерения угла и для повышения точности выполняют второй полуприем. Перед началом переводят трубу через зенит и при том же положении лимба, отпустив закрепительный винт алидады, приближенно визируют на точку А.
После точного наведения трубы производят отсчет (180°02) по лимбу и записывают в журнал. Отпускают закрепительный винт алидады, вращая её в направлении движения часовой стрелки, визируют на точку С и производят отсчет (256°1б’) по горизонтальному кругу и записывают в журнал.
На этом заканчивается второй полуприем измерения угла. Два полуприема составляют один прием.
9. Если расхождение между вычисленными значениями, измеренного первым я вторым полуприемами, не превышает удвоенной точности отсчетного микроскопа, то вычисляют окончательное значение угла измеренного одним приемом, равное среднему арифметическому из результатов измерения в полуприемах.
Источник
Измерение горизонтальных углов теодолитом 2Т30П
Горизонтальные углы на местности измеряют способами приемов, круговых приемов и повторений. Перед началом измерений теодолит центрируют, нивелируют, трубу устанавливают по глазу и предмету. Центрирование теодолита производится с помощью отвеса над вершиной угла.
Нивелирование теодолита заключается в приведении плоскости лимба в горизонтальное положение с помощью подъемных винтов и цилиндрического уровня алидады горизонтального круга. Для этого устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам. Вращая их в разные стороны, выводят пузырек уровня в центр ампулы. Затем поворачивают алидаду на 90° и, вращая третий винт, приводят уровень в нульпункт.
Измерение горизонтального угла «способом приемов» производится в следующем порядке: при закрепленных винтах лимба, открепленных винтах алидады и зрительной трубы, с помощью оптического визира наводят трубу на правую точку (рис. 16, а) измеряемого угла так, чтобы точка оказалась в поле зрения трубы.
После этого закрепляют винты трубы и алидады и, действуя их наводящими винтами, наводят перекрестие сетки на точку и берут отсчет а по шкале горизонтального круга отсчетного микроскопа (рис.17). Полученный отсчет записывают в журнал измерения горизонтальных углов (см. табл. 4).
Затем открепляют закрепительные винты трубы и алидады и, выполняя последовательно описанные выше действия на левую точку измеряемого угла, берут отсчет в по шкале микроскопа. Величину угла, измеренного в полуприеме, получают из разности отсчетов а и в: β = а- в (при размещении нуля лимба вне измеряемого угла, рис. 16, а).
Если ноль лимба расположен внутри измеряемого угла (рис.16, б), то к меньшему заднему отчету следует прибавить 360°, тогда β = а+360°- в.
а) 
б) 
в) 
Рис. 16. Измерение горизонтальных углов:
а, б – способом приемов; в – способом повторений
После завершения измерения угла в полуприеме трубу переводят через зенит, освобождают закрепительные винты лимба, поворачивают теодолит примерно на 90° и, закрепив лимб, измеряют угол при втором положении вертикального круга в том же порядке. Результаты измерений записывают в таблицу лабораторной тетради по образцу табл. 4. Расхождения в значениях угла, полученных из полуприемов, не должно превышать 1‘.
Рис. 17. Отчетное устройство теодолита:
показание лимба горизонтального круга 125°05,5′;
показание лимба вертикального круга -0°26′
В противном случае измерения необходимо повторить при другом положении лимба.
| Номер станции | Номер набл. точек | Положение круга | Отсчеты по горизонтальному кругу | Угол из полуприема | Среднее значение угла |
| 6 | КП | 139°31′ | 61°53′ | ||
| 8 | 77°38′ | ||||
| 7 | 61°53′,5 | ||||
| 6 | КЛ | 51°24′ | 61°54′ | ||
| 8 | 349°30′ |
Способ совмещения нулей лимба и алидады используют, когда необходимо быстро оценить значение измеряемого угла. Совместив нули лимба и алидады, осуществляют точную наводку перекрестия нитей зрительной трубы на переднюю точку А. Закрепив лимб и открепив алидаду, визируют трубу на заднюю точку В. Отсчет по горизонтальному кругу непосредственно выразит значение измеряемого справа по ходу лежащего угла. Данный способ часто используют для быстрого контроля измерений.
Способ повторений применяют, когда угловые измерения нужно выполнить с точностью более высокой, чем точность используемого прибора. Суть способа состоит в последовательном многократном откладывании на лимбе измеряемого угла β (рис. 16,в).
Направив визирную ось на переднюю точку В, берут начальный отсчет по горизонтальному кругу b и, открепив алидаду, визируют прибор на заднюю точку А, отложив тем самым первый угол β. Закрепив алидаду и открепив лимб, вновь наводят визирную ось на переднюю точку, затем, открепив алидаду, наводят визирную ось на заднюю точку, отложив тем самым на лимбе второй угол β, и т.д. n раз, после чего берут отсчет а.
Каждый раз в ходе измерений фиксируют переход через нулевой штрих лимба добавлением 360°. Тогда искомое значение измеряемого угла определится:
, (5.1)
где k – число переходов через нулевой штрих лимба.
Для увеличения точности измерений такие измерения производят при двух кругах теодолита (КП и КЛ), принимая за окончательное среднее значение угла из двух, полученных в результате измерений.
5.3. Измерение углов наклона
Технические теодолиты предназначены для измерения не только горизонтальных углов, но и углов наклона v, то есть вертикальных углов между направлением линии визирования и горизонтальной плоскостью, а также для измерения дальномерных расстояний Д, определяемых нитяным дальномером зрительной трубы.
 |
|
Рис. 18. Схема тригонометрического нивелирования
С целью облегчения отсчитывания расстояний по нитяному дальномеру одну из дальномерных нитей рекомендуется наводить на круглый отсчет по рейке.
Вычисления проводят по формуле
где с – коэффициент дальномера;
n – дальномерный отсчет, равный разности отсчетов по дальномерным штрихам.
Согласно рис. 18
Рис. 18. сетка нитей нитяного дальномера и отсчет по рейке
n = t m =1767 – 1500 = 267 мм;
Д = 267· 100 = 26,7 м.
Угол наклона (вертикальный угол) v образуется визирным лучом и горизонтальной плоскостью.
Порядок измерения угла наклона: приводят теодолит в рабочее положение, визируют на определенную точку или на определенную высоту i по нивелирной рейке при положении трубы «круг право», предварительно точно установив пузырек уровня в нульпункт. Снимают отсчет по лимбу вертикального круга – КП.
После этого трубу переводят через зенит и при положении трубы «круг лево» снова визируют на ту же точку, снимают отсчет по лимбу вертикального круга – КЛ.
Вычисляют угол наклона v и место нуля (МО) вертикального круга по формулам:
а) если измерения выполнялись теодолитом Т 30, Т 15
, (21)
(22)
, (23)
где КП и КЛ – отсчеты по верньеру вертикального круга при «круге справа» и «круге слева»;
МО – место нуля вертикального круга.
При вычислении по этим формулам надо к значениям КП, КЛ, МО, меньшим 90°, прибавлять 360°.
б) если измерения выполнялись теодолитом 2Т30 и 2Т30П
, (24)
(25)
, (26)
. (27)
Вычисление горизонтальных проложений и превышений производят по формулам:
, м; (28)
h ‘ = 0,5·Д· sin 2 v , м; (29)
h = h ‘ + i – l , м, (30)
где i – высота прибора, измеренная рулеткой с точностью до 0,01 м;
l – высота визирования зрительной трубы на рейку.
Отметки точек вычисляют по формуле
м, (31)
где 
— отметка станции, с которой велось наблюдение.
Проверки теодолита
Точность измерений, выполняемых теодолитом, во многом зависит от того, насколько хорошо исследован и отюстирован прибор. Под исследованием понимают качественную оценку прибора, его частей, установление соответствия (или тщательности изготовления) отдельных деталей своему назначению. Перед работой у оптических теодолитов технической точности исследуют штативы, зрительные трубы, уровни и винты.
Проверки выполняют для того, чтобы убедиться в правильности (точности) взаимного расположения различных осей прибора. Выполняют проверки в порядке, изложенном ниже.
Если условия проверки не выполняются, проводят юстировку, т.е.исправление обнаруженного отклонения от условия проверки.
Поверки теодолита следует начинать с проверки штатива. Штатив должен быть устойчивым; винты должны обеспечивать надежное закрепление прибора; становой винт должен иметь стандартную резьбу без вмятин и сколов и надежно крепить теодолит к головке штатива.
Проверка технического состояния прибора.
1. Внешний осмотр. Убедиться в отсутствии механических повреждений, влияющих на эксплуатационные свойства прибора. Наблюдением в окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа определить чистоту поля зрения. Не допускаются дефекты, мешающие эксплуатации прибора.
2. Проверка взаимодействия узлов. Все вращающиеся узлы прибора (зрительная труба, алидада, кремальера, диоптрийные кольца, подъемные винты) должны совершать движение плавно, без скачков, заеданий и излишних усилий.
3. Поверка уровня при алидаде горизонтального круга. Ось уровня при алидаде горизонтального круга (U – U) должна быть перпендикулярной вертикальной оси теодолита (Z – Z) (рис.19).
Рис. 19. Расположение основных осей теодолита
Порядок проведения поверки: Повернуть алидаду таким образом, чтобы ось уровня расположилась параллельно прямой, соединяющей два подъемных винта и вращением этих винтов в противоположных направлениях вывести пузырек уровня в середину; повернуть алидаду на 90° и третьим винтом вновь привести пузырек в “нуль-пункт”. Повернуть алидаду на 180° и оценить смещение пузырька от среднего положения. Отклонение не должно составлять более одного деления.
4.Определение наклона сетки нитей зрительной трубы.
 |
Вертикальная нить сетки должна быть отвесной. Отклонение не должно превышать ширины биссектора (рис.20). Поверку следует производить при помощи отвеса следующим образом: совместить вертикальную нить сетки с нитью отвеса и оценить положение нити отвеса относительно биссектора.
Рис. 20. Определение наклона сетки нитей с помощью отвеса
Юстировку выполняют путем ослабления крепежных винтов окуляра и поворотом его до совмещения нити сетки с горизонтальным положением. После этого винт закрепляют и поверку повторяют.
5. Определение наклона горизонтальной оси. Перпендикулярность горизонтальной и вертикальной осей теодолита можно проверить следующим образом:
· совмещают вертикальную нить сетки с линией отвеса, центр сетки наводят на самую верхнюю точку;
· открепляют закрепительный винт зрительной трубы и, при закрепленной алидаде наклоняют трубу вдоль отвесной линии;
· поворачивают алидаду на 180° и повторяют поверку. Смещение изображения отвесной линии относительно горизонтальной линии сетки не должно превышать ширины биссектора.
6. Определение коллимационной погрешности. Коллимационная погрешность – это не перпендикулярность визирной оси (Н – Н) горизонтальной оси вращения зрительной трубы (W –W) (рис. 19) (визирная ось должна быть перпендикулярна оси вращения трубы). Она определяется следующим образом:
— наводят зрительную трубу при положении теодолита “круг лево” на удаленную визирную цель и снимают показания КЛ1 с горизонтального лимба;
— повторяют операцию при положении прибора “круг право” и снимают показание КП1;
— освобождают закрепительный винт горизонтального круга, поворачивают теодолит примерно на 180° и снова закрепляют;
— наводят зрительную трубу на ту же цель и снова снимают показания при двух положениях теодолита КЛ2 и КП2;
— вычисляют значение коллимационной погрешности по формуле:
. (32)
Если значение коллимационной погрешности превышает 1¢, следует произвести юстировку и поверку повторить.
Юстировку выполняют исправительными винтами сетки нитей, которая находится в окулярной части зрительной трубы. Предварительно вычисляют по формуле:
и устанавливают его по горизонтальному кругу. Затем исправительными винтами перемещают сетку в горизонтальном направлении до совмещения перекрестия сетки с изображением наблюдаемой точки. Проверку повторяют до полного соблюдения условия.
7.Проверка оси вращения трубы. Ось вращения зрительной трубы (Н-Н1) должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения прибора (Z — Z ).
Теодолит устанавливают недалеко от стены здания и после приведения оси приборов в вертикальное положение приводят центр сетки нитей на высокорасположенную на стене здания точку А, затем опускают трубу на уровень высоты прибора и отмечают точку в центре сетки нитей 
. Переводит трубу через зенит и, повторяют те же действия, получают точку 
(рис.21).
Рис. 21. Проверка оси вращения зрительной трубы
Проекции точки А ( и ) фиксируют в виде отсчетов по шкале линейки, закрепленной на уровне горизонта прибора.
При совпадении точек и 
условие выполняется. Отклонение допускается не более 0,5 единицы биссектора сетки нитей.
Резкое несоблюдение условия устраняют в мастерской.
8. Определение места нуля вертикального круга. Перед проведением поверки следует проверить положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и при необходимости привести его в “нуль-пункт”. Наводя трубу на одну и ту же визирную цель при положениях КЛ и КП, снимают отсчеты по вертикальному кругу.
Место нуля вертикального круга вычислить по формуле
Значение места нуля не должно превышать 1¢.
Юстировку выполняют исправительными винтами сетки нитей. Предварительно вычисляют отсчет:
и устанавливают его на шкале вертикального круга. Центр сетки нитей сойдет с изображения точки. Исправительными нитями перемещают сетку из соединений ее перекрестий с изображением наблюдаемой точки. Проверку повторяют.
Источник
