Измерение вертикальных углов
Вертикальным углом, или углом наклона, называется угол, составленный воображаемой линией горизонта и линией визирования на данный предмет. Если направление на предмет лежит выше линии го ризонта, угол наклона считается положительным, если ниже — отрицательным.
Вертикальные углы измеряют при помощи вертикального круга, вращающегося вместе с горизонтальной осью вращения трубы. Алидада имеет два верньера и снабжена цилиндрическим уровнем для приведения нулевого диаметра в горизонтальное положение, представляющее «линию горизонта». При измерении угла наклона визирная ось занимает наклонное положение по отношению к «линии горизонта», что выражается отсчетом по вертикальному кругу (лимбу), предполагая, что нулевой диаметр алидады действительно представляет «линию горизонта». В действительности это условие нарушается, так как алидада находится на той же оси вращения трубы, что и лимб, но не скреплена с нею. Поэтому визирная ось может занимать горизонтальное положение, а отсчет по вертикальному кругу не будет равен нулю. В этих целях вводится понятие о «месте нуля» вертикального круга.
Местом нуля называется отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси при нахождении пузырька цилиндрического уровня вертикального круга на середине. Поскольку уровень вертикального круга непосредственно связан с алидадой, достаточно, чтобы пузырек уровня был на середине в момент отсчета по вертикальному кругу, тогда угол наклона будет отсчитан от действительной «линии горизонта», установленной в данный момент для инструмента. Этот отсчет обозначается МО.
Для измерения угла наклона следует навести трубу на определяемую точку, привести пузырек уровня вертикального круга на середину и взять отсчет по вертикальному кругу. При идеальной юстировке теодолита отсчет даст величину угла наклона.
Поскольку горизонтальному положению визирной оси, как правило, соответствует отсчет по вертикальному кругу, не равный «нулю», то и приходится определять «место нуля», т. е. тот отсчет, который соответствует горизонтальному положению визирной оси.
При измерении угла наклона местности, направленной выше линии горизонта (рис. 53), отсчет при наведении на предмет при КП\ будет больше отсчета, соответствующего «линии горизонта» и угол наклона v определится по формуле
v = КП — МО. (44)
При измерении угла при положении вертикального круга КЛ величина угла наклона определится по формуле
v = МО — КЛ. (45)
Решив уравнения (44) и (45) относительно МО и v , найлем. что
В зависимости от системы надписей делений вертикального круга при вычислении углов наклона и МО к отсчетам, меньшим 90°, необходимо прибавлять 180°, а к отсчетам, меньшим 60°, прибавлять 360°.
Вследствие непостоянства величины МО при решении задач, связанных со строительством, углы наклона необходимо определять при двух положениях вертикального круга и их величины вычислять по формуле (47).
Если определенное из наблюдений место нуля превышает двойную точность верньера, то его искусственно делают равным нулю или близким к нулю. Для этого наводят трубу на точку, по которой определялось МО, и при помощи наводящего винта алидады вертикального круга устанавливают по вертикальному кругу отсчет, равный МО. Теперь место нуля стало равным нулю, но пузырек уровня вертикального круга отклонился от середины. Исправительными винтами пузырек уровня приводят на середину. Повторным определением МО убеждаются в приведении МО к нулю (или к значению, близкому нулю).
Оптическими теодолитами ТОМ и другими измеряют вертикальные углы при обоих положениях зрительной трубы, предварительно тщательно установив пузырек цилиндрического уровня 7 (рис. 45) на середину ампулы, и значение угла вычисляют по формуле
У теодолитов Т5 и Т5К специальное устройство — компенсатор обеспечивает автоматическую стабилизацию места нуля вертикального круга.
При одном положении (КЛ или КП) зрительной трубы угол наклона вычисляют по формулам:
v = КЛ — МО или v = МО — (КП + 180°). (49)
Место нуля определяют визированием зрительной трубой на одну и ту же точку при обоих положениях вертикального круга с последующим вычислением по формуле
При пользовании указанными формулами необходимо к отсчету (КП или КЛ), меньшему 90°, прибавлять 360°.
Углы наклона проще вычислять, когда место нуля равно нулю или близко к нему. Для исправления места нуля на вертикальном круге устанавливают отсчет, равный КЛ—МО. Затем вертикальными исправительными винтами сетки нитей изменяют положение визирной оси до совмещения перекрестия сетки нитей с изображением наблюдаемой точки.
Углы наклона измеряют в такой последовательности: устанавливают теодолит в рабочее положение, визируют на наблюдаемую точку, приводят пузырек уровня вертикального круга на середину, берут отсчеты по верньерам и вычисляют среднее значение отсчета. Затем переводят зрительную трубу через зенит и повторяют все действия при другом положении вертикального круга. Правильность измерения вертикальных углов контролируется постоянством величины МО, колебания которой не должны превышать двойной точности верньера.
Оставьте комментарий