Теодолиты технические, особенности их устройства

Работа с теодолитом

Общие сведения о теодолитах

Теодолит – геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, а также для измерения расстояний с помощью нитяного дальномера. Основной его частью является горизонтальный круг (лимб) с делениями от 0 до 360°. Над ним помещена вращающаяся вокруг отвесной линии верхняя часть теодолита. Она содержит алидаду и установленную на двух подставках зрительную трубу. На одном из концов оси вращения трубы расположен вертикальный круг, наглухо с нею соединённый. Он так же оцифрован.

В комплект теодолита входят буссоль (более точный компас), штатив и отвес.

Отечественная промышленность выпускает высокоточные, точные и технические теодолиты, измерения углов которыми выполняются с погрешностью от 0,5² до . Средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального угла одним приёмом указана в шифре теодолита, который отражает и другие его особенности. Например, первая цифра названия теодолита 4Т15П означает номер модификации прибора, буква Т является начальной буквой слова теодолит, цифра 15 указывает значение погрешности измерения угла одним приёмом в секундах, а буква П сообщает, что зрительная труба прибора имеет прямое изображение. В методических указаниях рассмотрены технические теодолиты типа 2Т30П и 4Т15П.

Теодолит 2Т30П - повторительный. Это означает, что возможно совместное вращение лимба и алидады, при котором отсчёт по горизонтальному кругу не меняется. Теодолит 4Т15П не повторительный, и снабжён механизмом, позволяющим вращением горизонтального круга изменять отсчёт.

Подготовка теодолита к работе в условиях лаборатории

Вынутый из футляра теодолит устанавливают на консоль или геодезический столб и закрепляют становым винтом. При внешнем осмотре теодолита необходимо убедиться в отсутствии механических повреждений. Наблюдениями в окуляры проверяют чистоту поля зрения зрительной трубы, отсчётного микроскопа, качество нанесения штрихов на кругах и сетке нитей.

Необходимо также опробовать плавность вращения зрительной трубы, алидады, лимба, наводящих винтов, рукояток кремальеры, микрометра, диоптрийных колец, подъёмных винтов подставки, всех закрепительных винтов.

Затем выполняют полную установку теодолита в рабочее положение, которая состоит из его центрирования, горизонтирования и установки зрительной трубы для наблюдений.

Центрирование ^_ совмещение центра лимба горизонтального круга с отвесной линией, проходящей через вершину угла. Оно может быть выполнено с помощью нитяного отвеса, зрительной трубы или оптического центрира. При использовании последних двух вариантов операции горизонтирования и центрирования практически совмещены.

В первом случае на крючок станового винта подвешивают нитяной отвес, длину нити которого регулируют перемещением планки вдоль неё. Далее смещением теодолита относительно плоскости консоли или площадки геодезического столба совмещают остриё отвеса с точкой, укрепленной на полу под консолью (площадкой геодезического столба), при этом следят за тем, чтобы пузырёк уровня находился вблизи нуль-пункта. Отклонение острия отвеса от точки не должно превышать 2 мм. Если пузырёк уровня  сместился от нуль-пункта более чем на одно деления, вновь горизонтируют прибор и повторяют центрирование. После этого окончательно закрепляют теодолит становым винтом.

При центрировании теодолита 2Т30П над точкой с помощью трубы, её поворачивают объективом вниз и на вертикальном лимбе устанавливают отсчёт (90°+МО). Для удобства работы следует надеть на окуляры трубы и микроскопа окулярные насадки. Прибор горизонтируют, Перемещением теодолита по плоскости консоли или площадки геодезического столба вводят изображение точки в перекрытие сетки нитей и горизонтирование повторяют. Правильность центрирования проверяется поворотом теодолита вокруг вертикальной оси на 180°. Смещение изображения точки с перекрестия на ширину биссектора при высоте консоли (геодезического столба), штатива 1,3 м соответствует погрешности центрирования 0,2 мм.

Теодолит 4Т15П имеет оптический центрир. Прикреплён он к корпусу подставки. При выполнении центрирования в лаборатории прибор горизонтируют. Вращением диоптрийного кольца 15 устанавливают окуляр центрира по глазу (добиваясь чёткого изображения в поле зрения двух окружностей центрира) и кольцом 16 фокусируют на точку. Далее действуют, как в предыдущем случае. Погрешность центрирования проверенным оптическим центриром 0,2 мм.

Горизонтирование теодолита осуществляют с помощью цилиндрического уровня и подъёмных винтов. Для этого вначале располагают ось уровня по направлению двух подъёмных винтов и, вращая их в разные стороны, приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают прибор на 90°, и приводят пузырёк в нуль-пункт третьим подъёмным винтом. Операцию выполняют последовательными приближениями.

При визировании добиваются чёткого изображения сетки нитей и наблюдаемой цели. Для этого сначала устанавливают зрительную трубу «по глазу» вращением диоптрийного кольца окуляра, а затем и «по предмету» вращением фокусирующего кольца (кремальеры) зрительной трубы.

Способ приёмов

Для измерения горизонтальных углов теодолитом 2Т30П, его располагают над вершиной измеряемого угла и приводят в рабочее положение: центрируют и горизонтируют. Закрепляют лимб и вращением алидады и зрительной трубы, с помощью коллиматорного визира, грубо визируют на цель. Затем алидаду и трубу закрепляют и далее действуют наводящими винтами алидады и трубы. В конечном итоге точного введения цели в биссектор сетки нитей добиваются вращением винтов только по часовой стрелке. После этого берут отсчёт по горизонтальному кругу и записывают его в журнал установленного образца (табл.3). Аналогично действуют и при визировании на цель второго направления измеряемого угла. При этом вращение теодолита вокруг вертикальной оси следует осуществлять только алидадой при неподвижном лимбе. Действия завершают взятием второго отсчёта, который записывают в журнал. Этим оканчивается первый полуприём. Значение измеряемого угла (правого или левого по ходу) равно разности полученных отсчетов. Например, если из отсчёта, полученного при наведении на переднюю точку, вычесть отсчёт на заднюю точку, то измеренный угол будет левым. При вычитании наоборот угол окажется правым.

Перед вторым полуприёмом изменяют ориентировку лимба примерно на 90°, чтобы достигнуть независимости отсчётов в полуприёмах. Для этого закрепительный винт лимба открепляют, а алидады – закрепляют и поворачивают теодолит по часовой стрелке примерно на 90°, лимб снова закрепляют, открепляют алидаду и переводят трубу через зенит. Затем выполняют те же действия, что и в первом полуприёме. Расхождения в значениях угла, полученных в полуприёмах, не должны превышать двойной точности прибора, т.е. . Окончательное значение угла равно среднему арифметическому из результатов измерений в полуприёмах.

Заметим, что по ряду причин полезно, чтобы при измерении угла первый отсчёт (отсчёт на заднюю точку) был близким к нулю. В этом случае, например, отсчёт на переднюю точку практически равен измеряемому углу (или полярному углу при съёмке местности). Его устанавливают вращением алидады теодолита 2Т30, и для того, чтобы он не изменился, алидаду закрепляют, а лимб открепляют. Теперь визирование на заднюю точку грубое и точное следует осуществлять только вращением лимба.

Для того чтобы этого добиться при работе теодолитом 4Т15П точно визируют на заднюю точку. На шкале микрометра рукояткой 17 устанавливают отсчёт, равный 3¢-5¢, и рукояткой 3 вводят нулевой штрих лимба в середину биффилярного штриха горизонтального круга. При измерении угла проверяют качество визирования на цель, уточняют положение биффилярного штриха, берут отсчёт и записывают его в полевой журнал. Открепляют закрепительный винт алидады 12, визируют на переднюю точку, вводят ближайший штрих лимба в середину бифилярного штриха, берут отсчёт и записывают его в полевой журнал. Перед выполнением полуприёма при другом круге, винтом 3 необходимо изменить ориентировку лимба на 2°-3°.

Примеры полевых журналов, технология записи отсчетов и вычислений горизонтальных углов приведены в табл. 3 и 3¢.

Таблица 3

Журнал измерения угла способом приёмов (4Т15П)

Точка стоя- ния	Точка визиро- вания	Круг	Отсчёты по горизонталь-ному кругу °    ¢    ²	Значение угла ° ¢ ²	Среднее значение угла ° ¢ ²	Схема
	1	КЛ	0 03 02		112 46 36
3405				112 46 34
	5	КЛ	112 49 36
	1	КП	182 05 10
3405				112 46 38
	5	КП	294 51 48

Таблица 3'

Журнал измерения углов способом приёмов (2Т30П)

Точка стояния	Точка визирования	Круг	Отсчёт по горизонтальному кругу °     ′	Значение угла ° ′	Среднее значение угла ° ′	Примеч.
	1
		КЛ		21°12,5¢
	8		272°44,5
И					21°12,8¢
	1		346°56,0¢
		КП		21°13,0¢
	8		8°09,0´
	1		0°00,0´
		КЛ		16°33,5¢
	5		16°33,5¢
К					16°34,0¢
	1		259°08,0¢
		КП		16°34,5¢
	5		275°42,5¢

 

Способ круговых приёмов

Измерение горизонтальных направлений способом круговых приёмов применяют, когда их число на точке стояния прибора более двух, например, при привязке теодолитных ходов к исходным пунктам.

В теодолитных ходах направления измеряют двумя приёмами, состоящими из двух полуприёмов. При переходе от одного приёма к другому лимб переставляют на угол (180^° n), где n - число приёмов. За начальное принимают направление с наилучшими условиями наблюдения.

В первом приёме на лимбе теодолита устанавливают отсчёт, близкий к 0°, закрепляют алидаду, открепляют лимб и визируют на начальное направление, действуя наводящим винтом лимба. Берут первый отсчёт, записывают его в журнал (табл.4). (Далее при выполнении всего приёма лимб должен оставаться неподвижным). Затем вращением алидады по ходу часовой стрелки последовательно визируют и берут отсчёты на все остальные направления, включая и начальное. Замыкание делают для того, чтобы убедиться в неподвижности лимба в процессе измерений. Условие считается выполненным, если разность D конечного и начального отсчётов не превышает 1,5´. В противном случае измерения считаются некачественными и полуприём повторяется. (Эту разность называют незамыканием горизонта и считают одним из обязательных полевых контролей).

Второй полуприём выполняют при другом круге и алидаду вращают против хода часовой стрелки. Соответственно и запись в журнале ведут снизу вверх. Все остальные действия те же, что и в первом полуприёме.

В процессе измерений контролируют двойную коллимационную ошибку, вычисляя ее по формуле:

                                     2с= КЛ – КП ± 180º                                (4)

Колебание коллимационной ошибки (в пределах 2' для теодолита 2Т30 и 45^″ для 4Т15П) - признак хорошего качества измерений.

После завершения приёма вычисляют направления, действуя в следующей последовательности:

- по каждому из направлений вычисляют среднее арифметическое из отсчётов, полученных при КЛ и КП, при этом усредняют только минуты, а градусы берут из первого полуприёма,

- вычисляют незамыкание D _ср по средним значениям и поправки d  к ним, используя соотношение:

δ_i = (-Δ_ср/n)(i-1),

где  порядковый номер направления; n – число направлений.

Поправки надписывают над средними значениями.

- направления приводят к общему нулю, за которое принимают начальное направление, для чего его значение вычитают из всех остальных с учётом поправок за незамыкание горизонта.

Ниже (табл. 4) приведен пример заполнения полевого журнала и вычисление значений направлений.

Таблица 4

Журнал измерения направлений способом круговых приёмов

Пункт 4      2Т30П           Приём I

Номер направления		Отсчёты по лимбу ° ¢	Среднее значение ° ¢	Приведённое направление ° ¢	2 с ¢	Примечание
1	КЛ	0 15,5 (1)	0 15,8	0 00,0	-0,5
	КП	180 16,0 (8)
2	КЛ	49 37,5 (2)	49 38,2	49 21,9	-1,5
	КП	229   39,0 (7)
3	КЛ	236 58,0 (3)	236 58,2	236 41,4	-0,5
	КП	56 58,5 (6)
1	КЛ	0 16,5 (4)	0 17,2	–¾	-1,5
	КП	180 18,0 (5)

Примечание. Цифрами в скобках обозначен порядок записи.

D _Л   = + 1¢, D _П = + 2¢, D _СР = + 1.5¢, d = − 0,5¢

При измерении направлений теодолитом 4Т15П действовать следует в соответствии с рассмотренной выше технологией измерений (учитывая при этом, как и в способе приёмов, его конструктивные особенности). Результаты измерений записывают в журнал (табл. 4^¢).Незамыкание D недолжно превышать 45^².

 

 

Таблица 4′΄
Пункт 4      4Т15П           Прием I
Названия направле- ний	Круг	Отсчёты по лимбу °  ¢ ²	Среднее   ° ¢ ²	Направления   ° ¢ ²	2 с   ²	Примечание
8	КЛ	0 12 18	0 12 16	0  00 00	+4
	Кп	180 12 14	+1
1	КЛ	148 40 30	148 40 22	148 28 07	+15
	КП	328 40 15	+2
5	КЛ	167 13 42	167 13 38	167 01 24	+9
	КП	347 13 33	+3
8	КЛ	0 12 20	0 12 13	¾	+14
	КП	180 12 06
D Л   = + 2²,  D П = - 8², D СР = - 3², d = + 1²

Работа с нивелиром

Общие положения

Нивелирование – вид геодезических работ, выполняемых с целью определения превышений между точками местности и их высот. По способам выполнения и применяемым приборам различают несколько видов нивелирования. Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном измерении превышения между двумя точками с помощью горизонтального визирного луча, создаваемого геодезическим прибором – нивелиром, и вертикально установленных на них реек. Превышение h в этом случае получается как разность между отсчётами по задней з и передней п рейкам, т.е:

h = з – п,

(1)

В основу классификации нивелиров положены три основных признака: точность определения превышений, способ установки визирного луча в горизонтальное положение и их конструктивные особенности (оптические и цифровые).

Нивелиры бывают высокоточными, точными и техническими. В основе этой классификации - допустимые средние квадратические погрешности измерения превышения на 1 км двойного хода.

По способу установки визирного луча в горизонтальное положение нивелиры подразделяют на два типа:

1) с установкой его в горизонтальное положение с помощью цилиндрического уровня;

2) с самоустанавливающейся в горизонтальное положение линией визирования, т. е. с компенсатором углов наклона визирной оси. У таких нивелиров к шифру добавляется буква К.

В настоящее время точные и технические нивелиры имеют на подставке шкалу (лимб) для измерения горизонтальных углов с невысокой точностью. К шифру таких нивелиров добавляется буква Л. Пример полной расшифровки названия нивелира 2Н−3Л: 2−номер модификации прибора, Н − нивелир, 3−средняя квадратическая погрешность измерения превышения на 1 км двойного хода в мм, Л − лимб.

2.2. Устройство нивелира 2Н−3 Л

Нивелир 2Н−3Л (рис.1) состоит из двух основных частей: верхней, несущей зрительную трубу с цилиндрическим уровнем, наводящим, элевационным и закрепительным винтами; нижней, представляющей собой подставку с лимбом, тремя подъёмными винтами и пружинящей пластиной.

Зрительная труба прямого изображения, увеличением 32^Х состоит из металлического корпуса 1, внутри которого расположено фокусирующее устройство. Фокусировка осуществляется вращением кремальеры 5. В корпусе трубы с одной стороны расположен объектив 4, с другой – окуляр с зажимной гайкой 14 и сетка нитей, для резкого изображения которой следует вращать окулярное кольцо.

На корпусе в коробке 2 установлен контактный уровень с призменно-линзовой системой передачи концов пузырька уровня в поле зрения зрительной трубы (рис.2). Он служит для приведения визирной оси в горизонтальное положение. Исправительный винт для юстировки цилиндрического уровня расположен под коробкой 2 ближе к окуляру. Для приведения вертикальной оси прибора в отвесное положение служат круглый уровень 7 (рис.1), имеющий три исправительных винта, и три подъёмных винта 9 подставки 12. Считается, что указанное условие выполнено, если пузырёк круглого уровня расположен в нуль-пункте. Но это не означает, что
визирная ось горизонтальна, поэтому перед отсчитыванием по рейке элевационным винтом 8 совмещают концы пузырька цилиндрического уровня, видимые в поле зрения трубы, (рис.2). Для грубого визирования прибора на рейку на корпусе трубы имеется визир 3 (рис.1), а точное наведение осуществляется наводящим винтом 6. Пружинящая пластина крепится на специальных проточках подъёмныхвинтов. В центральной части пластины расположенавтулка с резьбой под становой винт, посредством которого прибор закрепляется на штативе. К подставке прикреплена шкала 10 с ценой деления 1°. Ее ориентировку можно менять вращением от руки. Для взятия отсчётов с точностью до 6´ используется верньер 11. Перед измерением горизонтального угла с помощью нитяного отвеса выполняют операцию центрирования прибора.

2.3. Устройство нивелира 2Н−10КЛ

Нивелир 2Н−10КЛ состоит из неподвижной части – подставки с тремя подъёмными винтами, на которой укреплён горизонтальный лимб и подвижного корпуса, в котором размещены зрительная труба прямого изображения, маятниковый компенсатор, круглый уровень с крышкой − зеркалом.

Для приведения вертикальной оси прибора в отвесное положение служат круглый уровень и три подъёмных винта подставки, а для закрепления прибора на штативе – пружина подставки и становой винт.

Компенсатор - маятниково типа, его назначение – автоматически устанавливать линию визирования в горизонтальное положение при наклоне оси вращения в пределах ±20´.

Устройства для измерения горизонтальных углов такие же, как и у нивелира 2Н−3Л.

Нивелирные рейки

Нивелирные рейки (РН-3, РН-10) состоят из брусков двутаврового сечения, изготовленных из дерева или пластмассы. Они бывают складными или цельными, длиной 3 и 4 м. Концы бруска заключают в металлические оковки. Торец нижней оковки – плоскость, называемая пяткой рейки. По всей длине рейки наносят шкалу (сантиметровые деления в виде шашек, которые оцифровывают через 1 дм). Отсюда название реек – шашечные.

На одной стороне рейки шашки чёрные, и нанесены на белом фоне через 1 см, на другой, контрольной - красные на белом фоне. Три цветные шашки (чёрные или красные с белыми промежутками) каждого дециметрового интервала, соединяют вертикальной полосой. Это соединение напоминают букву E, высотой 5 см, что значительно облегчает взятие отсчёта. На чёрной стороне нуль шкалы совпадает с пяткой рейки. На красной стороне ей соответствует другой отсчёт (например, 4787), что позволяет контролировать результаты измерений.

В процессе работы рейки устанавливают на деревянные колья, металлические костыли или башмаки.

Основные проверки нивелиров

Нивелиры должны отвечать следующим геометрическим условиям (рис.3):

- ось круглого уровня должна быть параллельна оси zz вращения нивелира;

- горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси zz вращения прибора;

- ось uu цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси VV (главное условие).

У нивелиров с компенсаторами, в пределах диапазона его работы, визирная ось должна располагаться горизонтально (главное условие). Проверяется также диапазон действия компенсатора и точность установки линии визирования в горизонтальное положение.

Проверка круглого уровня

Круглый уровень отличается от цилиндрического уровня тем, что внутренняя поверхность крышки ампулы отшлифована под сферу, а на ее внешней поверхности нанесены две концентрические окружности. Осью уровня является радиус указанной сферы, проходящий через её нуль–пункт (центр окружностей).

Для выполнения проверки с помощью подъёмных винтов приводят пузырёк круглого уровня в нуль−пункт, затем поворачивают нивелир на 180°. Если пузырёк сместился с нуль−пункта, то его приводят в исходное положение, устраняя половину смещения исправительными винтами уровня, а половину подъёмными винтами подставки. Указанные действия повторяют до тех пор, пока при любом положении трубы смещение пузырька от центра крышки не будет превышать половины его диаметра. По окончании проверки исправительные винты должны быть надёжно закреплены.

Проверки главного условия

Эту проверку выполняют двойным измерением одного и того же превышения с разных точек стояния прибора. В геодезической аудитории вначале устанавливают нивелир строго посередине (например, в аудитории 3407 на геодезический столб №5) между рейками, расположенными у противоположных её стен. Приводят нивелир в рабочее положение, визируют на чёрную сторону задней рейки, элевационным винтом выводят пузырёк цилиндрического уровня в нуль−пункт, берут отсчёт в миллиметрах и записывают его в журнал установленного образца (табл.1).

Напомним, что отсчёт состоит из четырёх цифр. Первые две из них – номер дециметра, на который проецируется горизонтальная нить сетки. Третья и четвертая – число сантиметровых делений (взятое с точностью до десятых долей), отсчитываемое от начала дециметра до горизонтальной нити. На рис.2 отсчёт по рейке равен 2031 мм.

После этого берут отсчёт по чёрной стороне передней рейки и вычисляют превышение, как разность между отсчётами. Это первый полуприём.

Таблица 1

Определение угла i

Нивелир 2Н-ЗЛ №00268, L = 15,5 м

Положение нивелира	Рейка	Отсчёты, мм		h ср, мм
		1 полуприём	2 полуприём
На середине	3	1400	1148
	П	1715	1465
	h0	- 315	- 317	- 316
На краю	П	1470	1747
	3	1154	1429
	h1	- 316	- 318	- 317

 

С целью контроля, изменяют высоту нивелира и выполняют второй полуприём. Расхождение превышений в полуприёмах не должно превышать 3мм. Из двух превышений находят среднее арифметическое h_ο. Заметим, что оно свободно от ошибки, возникающей из-за невыполнения главного условия.

Далее переносят и устанавливают нивелир вблизи одной из реек, вновь двумя приёмами измеряют превышениемежду точками и вычисляют среднее h₁ из них _.

Разность X между превышениями, полученными из середины и с краю, не должно превышать 4мм, а угол наклона i визирной оси -10². При известном расстоянии L между рейками его можно вычислить по формуле:

i = X · ρ ″/ L

(2)

Заметим, что допуски 4 мм и 10² согласованы между собой, когда расстояние между рейками равно 80 м, что в условиях аудитории не осуществить.

Если расхождение в превышениях, полученных из середины и с краю не в допуске, то исправляют положение цилиндрического уровня. Для этого определяют правильный отсчёт по дальней рейке (полагая, что отсчёт, полученный по ближней рейке, верен). Если, например, его обозначить через З _к то правильный отсчёт это разность h ₀ − З _к. Для исправления элевационным винтом наводят горизонтальную нить на правильный отсчёт дальней рейки. Уровень цилиндрического уровня при этом сойдёт с нуль−пункта.

Для приведения пузырька уровня нивелира 2Н−3Л в нуль-пункт имеется исправительный винт уровня, расположенный под коробкой 2 ближе к окуляру.

У нивелира Н−3, ослабив боковые юстировочные винты цилиндрического уровня, вертикальными исправительными винтами точно совмещают изображения концов пузырька уровня, следя за тем, чтобы отсчёт по рейке не менялся. Затем опять нивелируют с краю и исправляют уровень, действуя так до тех пор, пока допуски не будут удовлетворены. После этого затягивают боковые юстировочные винты уровня.

У нивелиров с компенсаторами определяют угол между горизонтальной плоскостью и визирной осью. Проверку осуществляют теми же способами, что и у нивелиров с уровнем при трубе. Положение оси исправляют перемещением сетки нитей или поворотом защитного стекла, расположенного перед объективом. В описании нивелира указывают, как это сделать.

Проложение нивелирного хода

Заданием предусмотрено проложить замкнутый нивелирный ход с тремя станциями по точкам, на которых в лаборатории установлены нивелирные рейки. Одну из них принимают в качестве исходной точки. От неё ход начинают и ею заканчивают. Отсчёты по задним и передним рейкам берут только по их чёрным сторонам.

Порядок наблюдений на станции:

1. Нивелир устанавливают на геодезический столб так, чтобы расстояния от нивелира до реек были примерно равны. При помощи круглого уровня и подъёмных винтов приводят ось вращения нивелира в отвесное положение;

2. Визируют на заднюю рейку, устанавливают трубу по глазу и по предмету, с помощью элевационного винта совмещают концы пузырька цилиндрического уровня, берут отсчёт и записывают его в гр.3 журнала (табл.2);

3. Выполняют аналогичные операции и берут отсчёт по передней рейке, который записывают в гр.4;

4. Вычисляют превышение по формуле h = з – п. Результат записывают в гр.5.

 

Таблица 2
Журнал технического нивелирования
№ станций	№ точек	Отсчёты по рейкам, мм		Превышение,мм	Исправл. превышение,мм	Высота точки, м
		З	П
1	2	3	4	5	6	7
1	Р1	1139		+4		15,146
				+101	+105
	Р2		1038			15,251
2	Р2	1045		+4		15,251
				+68	+72
	Р3		0977			15,323
3	Р3	0967		+5		15,323
				-182	-177
	Р1		1149			15,146
			ƒh=	∑h.=−13	∑h исп.= 0

 

 

ƒ _{h доп.} = 50 _мм  =  ±16 мм, где L _км = 0,1 км.

ƒ _h ƒ _{h доп.}; v _hi = −  =   = +4 мм.

Далее переходят на другой геодезический столб и выполняют нивелирование на второй станции, затем на третьей. На этом процесс измерений заканчивается. Необходимо помнить, что рейка, которая на данной станции является передней, на следующей станции становится задней. После вычисления всех превышений, находят их сумму, и записывают в гр.5. Она в замкнутом нивелирном ходе является высотной невязкой, так как разность высот конечной и начальной точек хода равна нулю. Если полученная невязка меньше или равна допустимой, то её распределяют с обратным знаком поровну на все превышения. В рассматриваемом примере 13мм не делится без остатка на 3 (количество станций), поэтому поправка в одно из превышений на 1 мм больше. Сумма поправок должна быть равна невязке хода с обратным знаком. Далее в гр.7 записывают высоту точки Р₁ (она считается исходной и задаётся преподавателем), и вычисляют высоты остальных точек хода по формуле: высота H _посл последующей точки хода равна высоте предыдущей H _пред плюс (со своим знаком) исправленное превышение h _исп., т.е:

H Р2 = H Р1 + h 1-2исп ,

(3)

Контроль выполненных действий – равенство вычисленной и заданной высот точки Р₁

К сдаче предъявляется журнал, оформленный, в соответствии с таблицей 2.

Работа с теодолитом

Общие сведения о теодолитах

Теодолит – геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, а также для измерения расстояний с помощью нитяного дальномера. Основной его частью является горизонтальный круг (лимб) с делениями от 0 до 360°. Над ним помещена вращающаяся вокруг отвесной линии верхняя часть теодолита. Она содержит алидаду и установленную на двух подставках зрительную трубу. На одном из концов оси вращения трубы расположен вертикальный круг, наглухо с нею соединённый. Он так же оцифрован.

В комплект теодолита входят буссоль (более точный компас), штатив и отвес.

Отечественная промышленность выпускает высокоточные, точные и технические теодолиты, измерения углов которыми выполняются с погрешностью от 0,5² до . Средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального угла одним приёмом указана в шифре теодолита, который отражает и другие его особенности. Например, первая цифра названия теодолита 4Т15П означает номер модификации прибора, буква Т является начальной буквой слова теодолит, цифра 15 указывает значение погрешности измерения угла одним приёмом в секундах, а буква П сообщает, что зрительная труба прибора имеет прямое изображение. В методических указаниях рассмотрены технические теодолиты типа 2Т30П и 4Т15П.

Теодолит 2Т30П - повторительный. Это означает, что возможно совместное вращение лимба и алидады, при котором отсчёт по горизонтальному кругу не меняется. Теодолит 4Т15П не повторительный, и снабжён механизмом, позволяющим вращением горизонтального круга изменять отсчёт.

Теодолиты технические, особенности их устройства

Теодолит 2Т30П (рис.1) имеет следующие конструктивные особенности:

- дно футляра 1 является одновременно основанием подставки теодолита, что позволяет упаковать его, не снимая со штатива;

- при вертикальном круге 17 отсутствует уровень, его роль выполняет уровень 10 при алидаде горизонтального круга, ось которого расположена в коллимационной плоскости;

- теодолит горизонтируют по уровню 10 вращением подъёмных винтов 20 подставки 19;

- для юстироки уровня 10 служат исправительные винты 9;

- для определения магнитных азимутов теодолит снабжён буссолью;

- центрирование над точкой осуществляется как с помощью шнурового отвеса, так и посредством зрительной трубы, установленной вертикально. Для этого у теодолита втулка горизонтального круга полая, а основание в центре имеет отверстие. Оно при транспортировке закрывается навинчивающейся крышкой, хранящейся на бобышке 12.

- возможно производство геометрического нивелирования, для чего зрительная труба снабжена цилиндрическим уровнем, обеспечивающим установку визирной оси в горизонтальное положение.

Зрительную трубу переводят через зенит обоими концами. Фокусирование трубы осуществляется вращением кремальеры 8. Резкое изображение сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца окуляра 16. Короткие горизонтальные штрихи сетки нитей выше и ниже горизонтального штриха относятся к нитяному дальномеру.

Коллиматорный визир 6, находящийся на зрительной трубе, предназначен для грубого визирования на цель. Эффективность применения визира повышается, если глаз наблюдателя будет располагаться от него на расстоянии 25-30 см.

Пр