Шпаргалка по "Геодезии"

t = l / R  или t"=(l/R) r",

где r"=206265".

В геодезических  приборах применяют цилиндрические уровни  с  ценой деления от 5 до 60", круглые - от 5 до 20'.

Под чувствительностью  уровня понимают минимальное линейное перемещение пузырька,  которое можно заметить невооруженным глазом,  обычно принимаемое в 0.1 деления, т.е. 0.2 мм.

23 Отсчетные устройства: штриховой и шкаловой микроскопы. Эксцентриситет горизонтального круга.

С помощью отсчетных  устройств в теодолитах считывают  показания  с лимбов.  В  современных  точных  и  технических теодолитах применяются штриховые микроскопы (отсчет по штриху-индексу) и шкаловые  микроскопы (отсчет по шкале), а высокоточных теодолитах используют микрометры.

Отсчетный микроскоп  через систему призм и линз  выводит  в  окуляр изображения  градусных делений горизонтального  и вертикального кругов. На рис.23а  показано поле зрение штрихового микроскопа  с  изображением штриха и лимбов с ценой деления в 10':  вертикального В и горизонтального Г.  Визуально оценивая десятые доли делений лимбов с точностью до 1', отсчеты на рисунке В=7° 45' и Г=345° 54'.

 

Рис.23.Поле зрения штрихового (а) и шкалового (б) микроскопов 

В поле зрения шкалового микроскопа  теодолита 2Т30  (рис.23б) цена деления лимба составляет 1 ,  отсчетная шкала разделена через 5', отсчеты на рисунке В = -9° 37', Г = 293° 42'.

В теодолитах  со штриховыми и шкаловыми микроскопами отсчеты производят по одному концу диаметра лимба.  Для уменьшения влияния эксцентриситета горизонтального круга (рис.23.2)- несовпадения оси вращения прибора С' с центром кольца делений лимба C  -  измерение горизонтального угла производят дважды:  при круге лево (отсчет М') и при круге право (отсчет N'). 

Рис.23.2 Схема  влияния эксцентриситета

Так как при  этом отсчеты берутся по диаметрально  противоположным концам лимба,  то среднее из полученных результатов  не содержит погрешности от влияния  эксцетриситета (M+N)/2  =(M'+N')/2. 

24 Приведение теодолита  в рабочее положение  (центрирование, горизонтирование, установка трубы для наблюдений)

Приведение теодолита  в рабочее положение предусматривает:

1) центрирование - установка центра горизонтального круга над вершиной измеряемого угла.  Выполняется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира,  перемещением ножек штатива и с последующим передвижением прибора на головке штатива. Погрешность центрирования зависит от требуемой точности выполняемых работ и не должна превышать 3 мм при измерении горизонтальных углов для решения большинства инженерных задач;

2) горизонтирование - приведение  плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение, т.е. установка вертикальной оси вращения теодолита (ОО1) в отвесное положение.  Для этого устанавливают цилиндрический  уровень  параллельно двум подъемным винтам и вращая их

одновременно  в противоположные стороны выводят  пузырек уровня на середину ампулы.  Затем поворачивают цилиндрический уровень на 90°  по направлению третьего подъемного винта и,  вращая его, опять выводят пузырек в нульпункт. Эти действия повторяют до тех пор пока пузырек не будет отклоняться от центра ампулы более чем на одно деление.  При измерении вертикальных  углов отклонение  пузырька  от середины не должно превышать полделения;

3) подготовку  зрительной трубы для наблюдений по глазу – вращением окуляра (от -5 до +5 диоптрий) до получения четкого изображения сетки нитей на светлом фоне - и по предмету - вращением кремальеры до четкого изображения визирной цели. Если изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей,  то при перемещении глаза относительно окуляра точка пересечения нитей будет проецироваться на различные точки наблюдаемого предмета. Возникает параллакс,  который устраняется небольшим поворотом кремальеры. 

25 Полевые поверки  и юстировки теодолита.

1.Ось цилиндрического   уровня (касательная к внутренней  поверхности ампулы в нульпункте) должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита.  Для поверки этого условия устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и,  вращая их,  приводят пузырек на середину. Затем поворачивают цилиндрический уровень на 180° и, если пузырек отклонился более чем на одно деление, с помощью исправительных винтов смещают пузырек к центру на половину отклонения.

2.Визирная ось  трубы (ось, проходящая через  оптический центр объектива и  перекрестие сетки нитей) должна  быть перпендикулярна оси вращения  трубы.  Эта поверка сводится  к определению коллимационной  погрешности - горизонтального угла  между фактическим положением визирной оси и требуемым. Для выполнения поверки наводят визирную ось трубы на удаленную, четко видимую на горизонте точку и снимают отсчеты по горизонтальному кругу при КП и КЛ.  Отсчеты должны отличаться на  180° 00',  в противном случае имеет место коллимационная погрешность.

Если коллимационная погрешность,  определяемая по формуле С=(КЛ - КП)/2, превышает 2t,  где t - точность отсчетного устройства,  выполняют юстировку: вычисляют средний отсчет и устанавливают его на горизонтальном круге.  В этом  случае наблюдаемая точка не будет совпадать с перекрестием сетки нитей.  Предварительно ослабив один вертикальный исправительный  винт, двумя горизонтальными совмещают перекрестие сетки с наблюдаемой точкой.  Результаты измерений и вычислений записывают в журнале определения коллимационной погрешности.

3.Место нуля  вертикального круга (отсчет по  ВК,  когда визирная ось и  ось цилиндрического уровня горизонтальны) должно быть близким к нулю или отличаться от нуля не более чем на 2t.  Для поверки не менее двух раз определяют место нуля по формуле МО=(КЛ+КП)/2,  где КЛ и КП - отсчеты по вертикальному кругу при наведении средней горизонтальной  нити на точку. Если вычисленное значение место нуля недопустимо, устанавливают наводящим винтом трубы отсчет по вертикальному кругу равный  вычисленному  углу  наклона на точку (n = КЛ - МО).  Вращая вертикальные исправительные винты сетки нитей (рис.25), предварительно ослабив один горизонтальный винт, совмещают среднюю горизонтальную нить с наблюдаемой точкой.  Образцы записей отсчетов и вычислений С и МО приведены в журнале.

Рис.25. Сетка  нитей теодолита 

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 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.                  

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

b = (b-a)/n . 

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

m_b' = m_oÖ2 = (t/2) ^. Ö2.

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

m_b = (t/2) ^. Ö2 / Ö2 = t/2.

Средняя квадратичная погрешность разности двух значений угла в полуприемах:

m_d = mb' Ö2 =(t/2) ^. Ö2 ^. Ö2 = t,

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

m_d(пред) = 2m_d = ±2t.

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

28 Измерение вертикальных  углов.

Измерение углов  наклона  n производится при помощи вертикального круга после приведения теодолита в рабочее положение. Наведение на визирную цель  выполняют средним горизонтальным штрихом сетки зрительной трубы, при этом следят, чтобы пузырек цилиндрического уровня находился в нуль-пункте.

Чтобы получить n (рис.28),  необходимо определить место нуля (МО) вертикального круга (ВК) - отсчет по ВК, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек цилиндрического уровня находится на середине - необходимо навести среднюю нить  на  четко видимую точку и снять отсчеты П и Л по вертикальному кругу соответственно при КП и КЛ.