Измерение горизонтального угла теодолитом

Поверенный теодолит устанавливают в вершине измеряемого угла. Такая установка состоит из трех операций:

- центрирования;

- горизонтирования;

- установки зрительной трубы для наблюдений.

Центрированием называется совмещение вертикальной оси вращения теодолита с отвесной линией, проходящей через вершину угла, обозначенного на местности геодезическим знаком. Центрирование осуществляют с помощью нитяного отвеса или оптического центрира.

Горизонтирование заключается в приведении плоскости лимба в горизонтальное положение при помощи цилиндрического уровня.

После центрирования при помощи цилиндрического уровня, действуя подъемными винтами, приводят плоскость лимба в горизонтальное положение, а ось вращения теодолита в отвесное положение (выполняем   1-ую поверку теодолита).

Установка зрительной трубыдля наблюдений включает в себя установку трубы по глазу наблюдателя и по предмету визирования. Для установки трубы по глазу необходимо навести ее на светлый фон и, вращая окулярную трубочку, добиться четкой видимости сетки нитей. Чтобы установить зрительную трубу по предмету визирования, сначала с помощью оптического визира визируют на предмет. Когда предмет попадет в поле зрения трубы, зажимают закрепительные винты алидады и зрительной трубы. Вращением кремальеры добиваются четкого изображения предмета и при помощи микрометренных винтов алидады и зрительной трубы совмещают центр сетки нитей с изображением предмета (визирного знака).

Визирные знаки устанавливают в точках, обозначающих концы сторон угла. Визирным знаком при теодолитной съемке являются вешки длиной 2 – 3 м и толщиной 3 – 4 см окрашенные кольцами в белый и красный цвета. При измерении угла вешка должна находиться в створе линии, в противном случае это приведет к ошибке измеряемого угла. Кроме того, во избежание ошибки за ее уклон от отвесного положения, необходимо наводить перекрестие сетки нитей на низ вехи.

Для измерения горизонтального угла существует несколько способов:

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

2) способ круговых приемов используют для измерения углов из одной точки между тремя и более направлениями в сетях триангуляции, полигонометрии второго и более низких классов;

3) способ повторений применяют, когда угловые измерения нужно выполнить с более высокой точностью, чем точность используемого прибора;

4) способ совмещения нулей лимба и алидады используют, когда необходимо быстро оценить значение измеряемого угла.

Способ приемов

Для измерения угла АВС, теодолит устанавливают в вершине угла В и, при круге право закрепив лимб, наводят зрительную трубу на заднюю точку А (рис. 34).

 

                                 а ₁

                0°                 А                                

                                     

                     В                            β ₁

                                       а ₂

                                               С

 

Рис. 34. К измерению горизонтальных углов при круге право

 

Закрепляют алидаду и берут отсчет а ₁ по горизонтальному кругу. Затем, открепив алидаду, наводят зрительную трубу на переднюю точку С. Закрепляют алидаду и берут отсчет а ₂. Такое измерение называют полуприемом. Величина угла будет равна разности отсчетов

β ₁ = а ₂ - а ₁.

Для контроля угол измеряют еще одним полуприемом при круге лево, сместив лимб на ~ 10° (рис. 35).

 

                                 а ₃

                                                                                А   

                                                                

     0°   В                      β ₂

                                       а ₄

                                                 С

Рис. 35. К измерению горизонтальных углов при круге лево

Для этого открепляют винт лимба и поворачивают его на 10° ÷ 15°. Зрительную трубу переводят через зенит и повторяют те же операции, что и при первом полуприеме. Здесь получают значение угла

β ₂ = а ₄ - а ₃.

Два таких полуприема составляют полный прием и значение угла берут среднее из 2-х углов β ₁и β ₂

β = (β ₁ + β ₂): 2.

Разница между значениями углов обоих полуприемов не должна превышать двойной точности инструмента.

Способ круговых приемов

При способе круговых приемов измеряют направления, выходящие из одной точки. Над точкой В устанавливают теодолит и на лимбе отсчет, близкий к нулю, и закрепляют алидаду. Вращением лимба наводят зрительную трубу на точку 1 начального направления (рис. 36). Вращая алидаду по ходу часовой стрелки, последовательно визируют на точки 2, 3, 4, 5 и повторно на точку 1 заданных направлений. При наведении на каждую точку берут отсчеты и записывают в журнал. Описанные действия составляют один полуприем.

 

                      1

                                        2

                                                       3

                 В

       5

                                             4

 

Рис. 36. Схема измерения углов способом круговых приемов

Переводят трубу через зенит, наводят на точку 1 и, вращая алидаду против хода часовой стрелки, последовательно наблюдают точки 5, 4, 3, 2 и 1. При каждом наведении также берут отсчеты и записывают в журнал. При этом заканчивается второй полуприем. Два полуприема составляют полный круговой прием. Измерение углов выполняется несколькими приемами. При этом между приемами лимб переставляют на угол, равный γ = 180°: 2. Величину углов между направлениями получают как среднее значение из всех приемов.

Способ повторений

Когда угловые измерения необходимо выполнить с более высокой точностью, чем точность используемого прибора, применяют способ повторений. Суть его заключается в последовательном многократном откладывании на лимбе измеряемого угла β (рис. 37).

 

                        С

                                  β             А

                           0

                        п ₁         п ₂

                         В 

 

 

Рис. 37. Измерение горизонтального угла способом повторений

 

Устанавливают теодолит в вершине угла, приводят его в рабочее положение и закрепляют алидаду так, чтобы отсчет по горизонтальному кругу был близким к нулю. Движением лимба наводят центр сетки нитей на веху в точке С, берут отсчет и записывают в журнал. Закрепив лимб, открепляют алидаду и наводят зрительную трубу на точку А. После чего закрепляют алидаду и производят контрольный отсчет для определения приближенного значения угла. Далее открепляют лимб и вращением его против часовой стрелки вновь наводят зрительную трубу на точку С, закрепляют лимб. Открепляют алидаду и, вращая ее по ходу часовой стрелке, наводят центр сетки нитей на точку А, но отсчет не берут. На этом заканчивается второе повторение. Так же можно выполнить третье повторение. Тогда вновь открепляют лимб и, вращая его против хода часовой стрелки вместе с закрепленной алидадой, наводят зрительную трубу на точку С и закрепляют лимб. Вращением алидады по ходу часовой стрелки визируют на точку А и берут отсчет. Если начальный отсчет п ₁, конечный – п ₂, число повторений р, то величина угла будет равна

β = (п ₂ – п ₁ + к ∙ 360°): р,

где к – число переходов через нулевой штрих лимба.

В отдельных случаях такие измерения выполняются при двух кругах теодолита (КП, КЛ), принимая за окончательное среднее значение угла из двух, полученных в результате измерений.