Измерение вертикальных углов

Автор: 04.03.2010

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.

Измерение вертикальных углов

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

Измерение вертикальных углов

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

Измерение вертикальных углов

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

Измерение вертикальных углов

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.

Читать полностью »

Точность измерения горизонтальных углов

Автор: 04.03.2010

На точ­ность измерения горизонтальных углов техническими те­одолитами влияют ошибки: инструментальные, визиро­вания, установки теодолита (центрирования), установки визирных приборов (ошибки редукции) и отсчетов.

В отъюстированном теодолите полное исключение или уменьшение инструментальных ошибок предусмат­ривается самой программой измерения (отсчеты по двум верньерам, измерение угла при КП и КЛ). Ошибки центрирования инструмента и редукции визирных целей должны быть исключены или достаточно уменьшены тщательностью работы и применением оптических цент-риров при установке теодолита и визирных приборов.

Ошибкой визирования можно практически прене­бречь, так как она весьма мала по сравнению с ошибкой отсчета. Ошибку отсчета принимают равной половине точности отсчетного приспособления, т. е. т 0 = = //2.

Следовательно, главное влияние на точность измере­ния углов верньерными теодолитами оказывают ошибки отсчетов по лимбу, по сравнению с которыми другими ошибками измерений можно пренебречь. Исходя из этих соображений, определим среднюю квадратическую ошибку т р измерения угла.

Врезка7
Врезка8

Читать полностью »

Метод повторений

Автор: 04.03.2010

Сущность способа заключается в последовательном откладывании на лимбе величины измеряемого угла; при этом отсчеты делают лишь два раза — в начале и в конце измерений, что уменьшает ошибку отсчета. Этот способ применяют при измерении

теодолитами с отсчетными приспособлениями малой точности, имеющими повторительную систему осей. Угол измеряют при одном и том же положении вертикального круга п раз. Установив теодолит в вершине угла, закреп­ляют алидаду так, чтобы отсчет по лимбу был близок к 0°. Открепляют лимб, визируют на «переднюю» точку С и берут отсчет с. Поворотом алидады визируют на «зад­нюю» точку А и берут «приближенный» отсчет (для контроля). Закрепив алидаду, вращением лимба снова визируют на «переднюю» точку, но отсчета не берут. За­крепляют лимб и вращением алидады снова визируют на «заднюю» точку. Такие действия повторяют столько раз, сколько повторений предусмотрено программой измере­ния углов.

На этом заканчивается первый полуприем измерения угла способом повторений (при КП). Затем переводят трубу через зенит, открепляют лимб и при положении КЛ визируют на «заднюю» точку А, пользуясь наводя­щим винтом лимба. Берут отсчеты по двум верньерам. После этого открепляют алидаду и, вращая ее против хода часовой стрелки, визируют на «переднюю» точку С (не делая отсчета по верньерам), отпускают лимб и, вра­щая его против хода часовой стрелки, снова визируют на «заднюю» точку А. Так повторяют измерение угла при КЛ столько раз, сколько измеряли и при КП.

Второй полуприем заканчивают визированием на «пе­реднюю» точку С и отсчетами по двум верньерам.

При способе повторений необходимо учитывать, что нулевой штрих первого верньера может несколько раз пройти мимо штриха 360° на лимбе, поэтому к последне­му отсчету перед тем, как делить его на число повторе­ний, необходимо прибавить 360°, умноженное на число, показывающее, сколько раз мимо него проходил нулевой штрих верньера. Для этого и записывают контрольный отсчет, получаемый после первого повторения.

Страницы 8 из 196«45678910111213»...След. »