ТЕОДОЛИТЫ 1 Принципы измерения углов теодолитом 2 Устройство

ТЕОДОЛИТЫ 1. Принципы измерения углов теодолитом 2. Устройство и основные части теодолита 3. Поверки и юстировки теодолита 4. Измерение горизонтальных углов 5. Измерение углов наклона 6. МО ВК теодолита 1

Теодолит – геодезический прибор для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, дальномерных расстояний. Горизонтальный угол β ортогональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость Вертикальный угол (угол наклона) ν – угол, заключенный между наклонной и горизонтальной линиями. 2

Общие принципы измерения горизонтальных β и вертикальных ν углов 1. Ось вращения теодолита должна быть отвесна и должна проходить через вершину измеряемого угла 2. Плоскость лимба при измерении β должна быть горизонтальна 3. Визирная плоскость должна быть вертикальна β ═ c′ b′ Принципиальная схема измерения горизонтальных углов R–лимб 3

Вертикальный угол измеряют по вертикальному кругу аналогичным образом, но одним из направлений служит фиксированная горизонтальная линия. Если наблюдаемая точка расположена выше горизонта, то вертикальный угол положителен (+γ), если ниже – отрицателен (-γ). 4

5

6

ОБЩАЯ СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ 7

Теодолит Т 30 1 – трегер (подставка); 2 – подъемный винт; 3 – подставка; 4 – наводящий винт горизонтального круга (ГК); 5 – закрепительный винт алидады ГК; 6 – уровень (цилиндрический); 7 – окуляр микроскопа; 8 – кремальера (винт фокус. трубы); 9 – закрепительный винт зрительной трубы; 10 – окуляр зрительной трубы; 11 – корпус прибора; 12 – наводящий (микрометренный) винт зрительной трубы; 13 – наводящий (микрометренный) винт алидады горизонтального круга; 14 – зеркало подсветки. 8

ТЕОДОЛИТЫ Механические Оптические Электронные ТГ 5 производство ЗМИ 1966 год вып. 9

Класс Высокоточные Технические mb Увеличение оптической трубы, крат Примеры маркировки теодолитов 0, 5” - 1” 30 – 40 x Т 05, Т 1 2 -6” 25 x Т 2, Т 5, 2 Т 5 К 15 -30” 15 – 25 x Т 15, Т 30, 2 Т 30 П Примечание: Литера «Т» обозначает «теодолит» , а последующие числа — величину средней квадратической погрешности в секундах, при измерении угла одним приемом в лабораторных условиях. Обозначение теодолита, изготовленного в последние годы может выглядеть так: 2 Т 30 МКП. В данном случае первая цифра показывает номер модификации ( «поколения» ). М — маркшейдерское исполнение (для работ в шахтах или тоннелях; может крепиться к потолку и использоваться без штатива). К — наличие компенсатора, заменяющего уровни. П — дополнительная линза в зрительной трубе для прямого изображения. 10

Оптическая схема теодолита 2 Т 5 К состоит из: 1 - объектив зрительной трубы; 2 - фокусирующая линза; 3 - сетка нитей; 4 - окуляр; 5 - зеркало подсветки; 6 - иллюминатор; 7, 23 - сфеноиды; 8, 20 - ромб-призмы; 9 - линза-коллектив; 10 - горизонтальный круг; 11, 22 - призмы БР-1800; 12, 13, 24, 27 - микрообъективы; 14 - блок призм; 15 - шкала; 16, 17, 25, 30 - призмы АР-90°; 18 - объектив микроскопа; 19 — окуляр микроскопа; 21 - вертикальный круг; 26 — призма-компенсатор; 28 - окуляр центрира; 29 - фокусирующая линза; 31 - объектив центрира Теодолит 2 Т 5 К. Оптическая схема. 11

Наименование характеристик Т 30 Марки теодолитов 2 Т 30 Т 15 1. Цена деления лимба 10' 1 o 1 o 2. Отсчётное приспособление штриховой микроскоп шкаловой микроскоп 3. Длина шкалы отсчётного приспособления - 1 o 4. Количество делений в шкале - 12 60 5. Цена деления шкалы - 5' 1' 6. Точность отсчитывания 1' 0, 5' 0, 1' 12

1) УСТРОЙСТВО ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ Рис. а – устройство зрительной трубы с внутренней фокусировкой; б – Ход лучей в зрительной трубе. Зрительная труба: 1 - кремальера; 2, 4 –винты диафрагмы; 5 – кожух зрительной трубы; 6 – фокусирующая линза; 7 –объектив; 13

СЕТКА НИТЕЙ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ Рис. Сетка нитей зрительной трубы: а – схема закрепления оправы сетки нитей; б – сетка теодолитов Т 15, Т 30 и Т 60; в – сетка теодолитов Т 15 М и Т 30 М. 14

15

16

ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ОТСЧЕТНЫХ УСТРОЙСТВ Рис. Поле зрения отсчетных устройств: штрихового микроскопа с отсчетами по ВК– 358° 48 ′ , по ГК – 70° 05′ (а); шкалового микроскопа с отсчетами: по ВК: 1° 11, 5′, ГК – 18° 22′ , (б); по ВК: -0° 46, 5 ′, по ГК: 95° 47′ (в). 17

18

19

20

21

22

23

24

25

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА 26

ОСНОВНЫЕ ОСИ ТЕОДОЛИТА Геометрические оси теодолита 1. Визирная ось (VV') – линия, соединяющая перекрестие сетки нитей и оптический центр объектива. 2. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга (UU') – это касательная к дуге продольного сечения внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте. 3. Ось вращения алидады горизонтального круга (ZZ') – основная ось, около которой осуществляется поворот прибора в горизонтальной плоскости. 4. Ось вращения зрительной трубы теодолита (HH') – ось, вокруг которой происходит вращение зрительной трубы. 27

Геометрические условия основных осей теодолита Схематическое расположение основных осей теодолита Коллимационная плоскость – плоскость, образуемая визирной осью зрительной трубы при вращении ее вокруг горизонтальной оси вращения зрительной трубы. Коллимационная ошибка (с) – угол между фактическим и теоретическим положением визирной оси, которую вычисляют по формуле где КЛ, КП – отсчеты по горизонтальному кругу на хорошо видимую, четко очерченную цель при двух положениях вертикального круга. 28

29

Основное условие вертикального круга теодолита заключается в том, чтобы визирная ось зрительной трубы была параллельна оси цилиндрического уровня при алидаде вертикального круга, когда отсчет на этом круге равен нулю. Место уля (МО) – угол, образованный не параллельностью визирной оси и оси уровня н при алидаде вертикального круга. Вычисляют по формуле для теодолита 2 Т 30 где КЛ, КП – отсчеты по вертикальному кругу на хорошо видимую, четко очерченную цель при двух положениях вертикального круга. Угол наклона ( ) – угол между горизонтальной плоскостью и направлением визирной линии трубы. Угол наклона ( ) для теодолита 2 Т 30 вычисляют по формулам где МО – значение места нуля. Если МО ≤ 2 t, где t – точность инструмента, то = КЛ; 30

Поверки и юстировка теодолита 2 Т 30 Поверки теодолита заключаются в установлении правильности выполнения ряда геометрических условий, предъявляемых к прибору. В случае несоблюдения каких-либо геометрических условий производится юстировка (исправление). Теодолит должен удовлетворять следующим геометрическим условиям: 1. ОСЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УРОВНЯ UU 1 ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА ZZ 1. Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам. Одновременно вращая их в разные стороны, приводят пузырек уровня на середину трубки. Затем поворачивают алидаду на 180 °. Если пузырек уровня отклонится от середины более чем на одно деление, то исправительными винтами уровня пузырек перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения; на вторую половину пузырек уровня перемещают при помощи тех же подъемных винтов. Для контроля поверку повторяют. Прежде, чем делать другие поверки, приводят ось вращения теодолита в отвесное положение. Для этого устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам и с их помощью приводят пузырек уровня на середину. Поворачивают алидаду на 90° и третьим подъемным винтом приводят пузырек уровня в нуль-пункт. 31

2. ОДНА ИЗ НИТЕЙ СЕТКИ ДОЛЖНА БЫТЬ ГОРИЗОНТАЛЬНА, А ДРУГАЯ – ВЕРТИКАЛЬНА. Вертикальную нить сетки наводят на нить отвеса. Если вертикальная нить сетки будет совпадать с нитью отвеса, условие выполнено. В противном случае отверткой ослабляют 4 крепежных винта окуляра, расположенных под колпачком, и поворачивают окулярную часть трубы до совмещения вертикальной нити сетки с нитью отвеса, после чего винты вновь закрепляют. 3. ВИЗИРНАЯ ОСЬ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИ КУЛЯРНА К ОСИ ВРАЩЕНИЯ ТРУБЫ. Угол С отклонения визирной оси от перпендикуляра к оси вращения трубы называется коллимационной ошибкой. Для выявления коллимационной ошибки выбирают удаленную, четко видимую точку, расположенную так, чтобы линия визирования была примерно горизонтальна. Наводят центр сетки нитей на эту точку и производят отсчет по горизонтальному кругу. Например, при круге лево отсчет равен 18° 34' (КЛ = 18° 34'). Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду, наводят центр сетки нитей на ту же точку при круге право и производят отсчет. Например, КП = 198° 32‘. Величину коллимационной ошибки С вычисляют по формуле: 32

Если С превышает двойную точность прибора, нужно произвести исправление визирной оси. Для этого наводящим винтом алидады устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, исправленный за величину ошибки, т. е. КП + С. Центр сетки нитей сойдет с точки, после чего следует переместить сетку нитей так, чтобы перекрестие нитей вновь установилось на точке. Для этого используют исправительные винты сетки нитей с отверстиями для шпильки, расположенные под колпачком. Шпилькой боковыми винтами перемещают сетку нитей до тех пор, пока перекрестие не будет на точке. По окончании юстировки поверку повторяют. 4. ОСЬ ВРАЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ТЕОДОЛИТА. Выбирают на стене точку, расположенную под углом 40° - 50° к горизонту, наводят на нее центр сетки нитей. Опускают зрительную трубу до горизонтального положения и отмечают на стене проекцию точки. Поворачивают теодолит на 180°, переводят трубу через зенит, снова наводят центр сетки нитей на верхнюю точку и опускают трубу до горизонтального положения. Снова отмечают на стене проекцию точки. Если проекции совпали, условие выполнено. В противном случае исправление производится в мастерской. 33

Перед измерением углов теодолит устанавливают в рабочее положение. Установка теодолита в рабочее положение складывается следующих действий: а) центрирование теодолита, заключающееся в установке центра лимба над вершиной изменяемого угла с помощью отвеса; б) приведение плоскости лимба в горизонтальное положение с помощью уровня при алидаде горизонтального круга и подъемных винтов: в) установка трубы по глазу и по предмету. Установка по глазу производится вращением диоптрийного кольца до наилучшей видимости сетки нитей. При этом трубу наводят на светлый фон. Установка трубы по предмету производится винтом кремальеры, вращая который добиваются четкого изображения предмета. 34

Способ приёмов [a] (способ отдельного угла) Способ круговых приёмов [б] Способ повторений [в] 35

В зависимости от конструкции приборов, условий измерений и предъявляемых к ним требований применяются следующие способы измерения горизонтальных углов: 1. Способ приемов (способ отдельного угла) — для измерения отдельных углов при проложении теодолитных ходов, выносе проектов в натуру и т. д. 2. Способ круговых приемов — для измерения углов из одной точки между тремя направлениями и более в сетях триангуляции и полигонометрии 2 и более низких классов (разрядов). 3. Способ повторений — для измерения углов, когда необходимо повысить точность окончательного результата измерения путем ослабления влияния погрешности отсчитывания; используется при работе с техническими повторительными теодолитами. В последние годы в связи с широким распространением в геодезическомаркшейдерской практике оптических теодолитов с высокой точностью отсчитывания по угломерным кругам способ повторений в значительной мере утратил свое значение. В геодезии измеряют правые или левые по ходу горизонтальные углы способом приемов, а в маркшейдерском деле - обычно левые по ходу углы способом приемов или повторений. При этом программа измерения должна предусматривать возможно полное исключение влияния основных погрешностей теодолита на точность измерения угла. 36

Измерение углов теодолитом Т. 2 Т. 1 b 2 высота инструментов a 1 ст. 11 b 1 Установка теодолита: 1. Центрирование 2. Горизонтирование 3. Визирование У теодолитов Т 30 и 2 Т 30 нет оптического центрира, но его роль может выполнять зрительная труба, установленная вертикально объективом вниз на отсчёт 90 o 00'. Для визирования трубы на центр пункта в корпусе теодолита имеется сквозное круглое отверстие диаметром около 10 мм.

Страница журнала измерения горизонтальных углов способом круговых приёмов КЛ 1 ый полуприём КП ОДИН ПРИЁМ 2 ой полуприём Примечание: Если отсчет на правую точку окажется меньше отсчета на левую точку, то к нему прибавляют 360°. Страница журнала измерения вертикальных углов 38

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ Измерения углов неизбежно сопровождаются погрешностями и систематического и случайного характера. Систематические погрешности можно исключить применением соответствующей методики наблюдений либо введением в результаты наблюдений соответствующих поправок. Действие случайных погрешностей может быть ослаблено применением более совершенных приборов и методов измерений. Точность измерения горизонтального угла зависит в основном от приборных погрешностей теодолита, погрешности способа измерения угла, точности центрирования теодолита и визирных целей над точками и погрешностей за счет непостоянства внешней среды. При работе с отъюстированным теодолитом полное или частичное исключение приборных погрешностей предусматривается самой программой измерений, например, измерением угла при двух положениях зрительной трубы, при КЛ и КП. Погрешность способа измерения угла зависит от точности визирования и отсчитывания и может быть рассчитана по формулам: при способе приемов 39

при способе повторений где тβ —средняя квадратическая погрешность измерения угла; n —число приемов или повторений; то —погрешность отсчета по лимбу, равная mo=t/2; t — точность отсчетного устройства теодолита; mv —погрешность визирования, принимаемая равной mv =60”/Г; Г—увеличение зрительной трубы. Например, при n=2, t=30" и Г=20 x, получаем mo=15", mv=3", mβ=10, 9" и mβ'=5, 6". Как видно из рассмотренного примера, погрешность угла значительно уменьшается при его измерении способом повторений. Это объясняется меньшим влиянием погрешности отсчитывания на точность измеряемого угла. Влияние неточной установки теодолита и вех над точками на погрешность измерения угла обратно пропорционально длинам сторон. Чем короче стороны измеряемого угла и чем ближе угол к 180°, тем точнее должно выполняться центрирование теодолита. Так, при длинах сторон более 100 м допускается центрирование прибора с точностью до 5 мм. При коротких сторонах, с которыми обычно имеют дело в шахтных условиях, погрешность центрирования не должна превышать 1— 2 мм. 40

Влияние погрешностей за счет непостоянства внешней среды может быть снижено путем измерения горизонтальных углов в лучшие часы видимости, когда горизонтальные колебания изображений наблюдаемых целей (боковая рефракция) минимальны. Лучшим временем для производства точных и высокоточных измерений горизонтальных углов являются утренние (до 10 ч) и вечерние (с 15— 16 ч) часы. Наблюдения следует начинать спустя час после восхода солнца и заканчивать за час до его захода. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ В геодезии углы наклона линий в зависимости от их расположения относительно линии горизонта могут быть положительными (углы возвышения) и отрицательными (углы понижения). При измерении углов наклона перекрестие сетки нитей наводят на визирные знаки; в качестве последних обычно используют вехи (рейки), на которых отмечается точка визирования. Теодолит устанавливают, например, над точкой А в рабочее положение и горизонтальным штрихом сетки визируют на наблюдаемую точку С при 1 положении вертикального круга (обычно при КЛ). С помощью отсчетного микроскопа берут отсчет по вертикальному кругу, который заносят в журнал измерений. 41

При работе с теодолитом Т 30 перед отсчитыванием по вертикальному кругу пузырек уровня при алидаде горизонтального круга приводится в нуль-пункт с помощью подъемных винтов. В теодолитах с оптическими компенсаторами вертикального круга отсчет берут спустя 2 с после наведения зрительной трубы на наблюдаемую точку. Для исключения влияния МО вертикального круга измерения повторяют при втором положении зрительной трубы (при КП). Значение угла наклона линии визирования рассчитывают в зависимости от типа применяемого теодолита по одной из формул. Правильность измерения вертикальных mβ углов на станции контролируется постоянством МО, колебания которого в процессе измерений не должны превышать двойной точности отсчетного устройства. 42

ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ Способы определения расстояний: Механические Оптические дальномеры Светодальномеры Радиодальномеры 43

Мерные ленты. При геодезических работах измеряют линии мерными лентами длиной 20 и 24, реже 50 и 100 м. Мерные ленты изготавливаются из стали инвара (сплавы 64% стали и 36% никеля, обладающего малым температурным коэффициентом линейного расширения). По конструкции различают штриховые и шкаловые ленты. При инженерных геодезических работах обычно применяют штриховые стальные мерные ленты типа ЛЗ (лента землемерная). m. S от 1 : 1 000 до 1 : 3 000 m. S от 1 : 7000 до 1 : 100 000 44

Рулетки предназначены для измерения коротких линий при маркшейдерских, топографо-геодезических и строительных работах. Рулетки бывают стальные длиной 10, 20, 30, 50 м и более и тесьмяные длиной 5, 10 и 20 м. m. S от 1 : 50 000 В инженерно-геодезических работах используются металлические рулетки в закрытом корпусе типа РЗ (рис. а), на крестовине типа РК (рис. б), на вилке типа РВ (рис. в) и др. ; в маркшейдерской практике чаще применяются горные рулетки на вилке или крестовине типов РГ-20, РГ-30 и РГ-50, изготавливаемые из нержавеющей стали, обладающие высокими механическими свойствами и большой коррозионной стойкостью. 45

Мерные проволоки. При точных и высокоточных линейных измерениях применяют стальные и инварные проволоки длиной 24 и 48 м, диаметр проволоки — 1, 65 мм. На обоих концах проволоки расположены шкалы длиной 8 см с миллиметровыми делениями (рис. а). Измерение длин линий мерными проволоками производится по кольям или по целикам, устанавливаемым на штативах в створе линий. При измерениях проволока подвешивается на блочных станках под натяжением 10 килограммовых гирь (рис. б). Пролеты между целиками или кольями измеряют несколько раз. Отсчеты по обеим шкалам проволоки производят одновременно с точностью до 0, 1 мм. Стальные: m. S от 1 : 10 000 до 1 : 10 000 Инварные: m. S от 1 : 30 000 до 1 : 1 000 46

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ЛИНИЙ МЕРНЫМИ ЛЕНТАМИ Поправки, вводимые в измеренные длины. В измеренные на местности длины линий вводятся поправки за компарирование мерного прибора, температуру и наклон линии (за приведение линии к горизонту). Измерение углов наклона линий. Для получения горизонтальных проекций измеренных на местности линий необходимо знать углы их наклона к горизонту. Эти углы измеряют с помощью вертикального круга теодолита либо простейшего угломерного прибора — эклиметра. Наибольшее распространение в практике получили круговой маятниковый эклиметр и эклиметр-высотомер ЭВ-1. Рис. Эклиметры 47

Поправка за температуру определяется по формуле: где а - коэффициент линейного расширения (для стали а= 12, 5 -10 -6 ); t - температура мерного прибора при измерении; t 0 - температура компарирования. Тогда наклонная длина линии с учетом поправок за компарирование и температуру мерного прибора будет: Если при измерении длин линий стальной мерной лентой поправка за компариро-вание Δlк <2 мм, то ею обычно пренебрегают; при разности температур измерения и компарирования (t—to)<8° поправку за температуру также можно не вводить. Для перехода от наклонной длины линии к горизонтальной ее проекции необходимо знать угол наклона линии к горизонту либо превышение h между конечной и начальной точками линии (рис. а). 48

Рис. Схемы определения поправки за наклон в измеренную длину (а) и горизонтального проложения линии (б). Если измерен угол наклона v линии АВ, наклонная длина которой равна D, то ее горизонтальное проложение: На практике обычно горизонтальное проложение d находят как разность наклонной длины линии D и поправки за наклон ΔDH , т. е. : 49

Принимая D – d =ΔDн, D+d ≈ 2 D, получим: Следует помнить, что поправка за наклон ΔDн всегда отрицательна независимо от знака угла наклона. Если измеряемая линия АВ состоит из участков, имеющих разные углы наклона (рис. б), то для каждого из них измерение. длин и углов наклона, определение поправок за наклон и горизонтальных проложений производится отдельно. Тогда горизонтальное проложение линии АВ определится как сумма горизонтальных проложений ее отдельных участков, т. е. При измерении расстояний стальными мерными лентами поправки за наклон учитывают, если углы наклона линий превышают 1°. 50

Определение расстояний нитяным дальномером Нитяный дальномер относится к простейшим оптическим дальномерам с постоянным параллактическим углом и переменной базой при определяемой точке. Он представляет собой зрительную трубу, на сетке нитей которой дополнительно нанесены дальномерные штрихи (см. рис. б), симметрично расположенные относительно визирной оси. Нитяные дальномеры не являются самостоятельными приборами. Они совмещаются с маркшейдерско-геодезическими приборами (теодолитами, нивелирами, кипрегелями), что придает этим приборам универсальность. Теория нитяного дальномера определяется типом зрительной трубы, в которой он применён, — с внешним или внутренним фокусированием. Рис. Схема определения расстояния с помощью дальномера 51

При измерении расстояний нитяным дальномером величину переменного базиса l выражают числом n делений дальномерной рейки, видимых под углом ε на данном расстоянии. Значение n находят как разность отчетов по рейке, взятых по нижней и верхней дальномерным нитям. Тогда для труб с внутренним фокусированием искомое расстояние определиться как D = K n = 100 n. Например, отсчеты по дальномерным нитям по рейке равны 2522 мм и 1208 мм. Тогда n = 2522 -1208=131, 4 см; D=K n=100·131, 4 см= 13140 см = 131, 4 м. Практически измерение расстояния нитяным дальномером производится следующим образом. Визируют на рейку и наводящим винтом зрительной трубы совмещают верхнюю дальномерную нить с отсчетом, кратным 10 см. По рейке отсчитывают число сантиметров, заключенных между дальномерными нитями. При К=100 дальномерный отсчет по рейке в сантиметрах выразит искомое расстояние в метрах (рис. б). При измерении больших расстояний, а также в случаях, когда нижние деления рейки закрываются травой, кустарником, складками рельефа местности и т. п. , для взятия дальномерных отсчетов можно пользоваться дальномерной и средней нитями, принимая коэффициент дальномера К=200. С помощью нитяного дальномера рекомендуется измерять линии длиной не более 200 м; при больших расстояниях линию следует делить на части. К достоинствам нитяного дальномера относятся простота устройства и удобство применения, к недостаткам—сравнительно низкая точность измерения расстояний, равная 1: 200— 1: 400, точность сопоставима с измерением мерными лентами. 52

Определение горизонтальных проекций наклонных расстояний при измерении длин дальномером. D=M N=K ⋅ n'+c. Поскольку рейка устанавливается вертикально, фактический дальномерный отсчет по ней будет равен n. Как видно из рис. 96, в треугольниках Na'a и Nbb' углы при точках а' и b' отличаются от 90° на половину параллактического угла ε, т. е. на ε/2= 17, 2. Учитывая невы. Рис. Схема определения горизонтальных сокую точность измерений нитяным проекций наклонных расстояний, измеренных дальномером, этим отличием можно дальномером пренебречь, принимая треугольники Na'a и Nbb' прямоугольными. Тогда можно записать: Na' + Nb' = (Na + Nb) cos v, или n' = n ⋅ cos v. Отсюда наклонное расстояние D = К ⋅ n ⋅ cos v + с. Принимая для труб с внутренним фокусированием с =0, имеем D = К ⋅ n ⋅ cos v. Горизонтальная проекция линии будет равна d = D ⋅ cos v = Kn ⋅ cos 2 v. 53

СВЕТО И РАДИОДАЛЬНОМЕРЫ В настоящее время в геодезии и маркшейдерском деле все большее распространение получают электрофизические приборы для определения расстояний, основанные на принципах электронного измерения времени распространения электромагнитных волн между конечными точками измеряемой линии. В зависимости от вида электромагнитных колебаний такие приборы подразделяются на светодальномеры и радиодальномеры. Свето- и радиодальномеры по сравнению с оптическими дальномерами обладают значительно более высокой точностью измерений и возможностью измерений больших расстояний. Светодальномеры (электрооптические дальномеры) по методу измерения времени прохождения электромагнитной волной измеряемой длины подразделяются на импульсные и фазовые. В последние годы созданы радиодальномеры с отделяемыми антеннопередающими устройствами, которые поднимаются с помощью легких мачт на высоту до нескольких десятков метров (радиодальномер «Луч» ). Это позволяет создавать геодезические сети методами трилатерации и полигонометрии без постройки дорогостоящих геодезических сигналов. В настоящее время при измерениях длин сторон государственных геодезических сетей 2, 3 и 4 классов успешно применяются радиодальномеры РДГВ и «Луч» , обеспечивающие измерение расстояний до 30— 40 км с точностью 1 : 200 000— 1 : 300 000. 54

Светодальномер 4 СТ 3 Leica TPS 1200 m. S= 3 D 10 6 Leica Disto A 8 Дальность: до 200 м Точность измерений: ± 1. 5 мм Лазерный дальномер с безопасной длиной волны излучения предназначен для измерения расстояния до выбранного объекта в диапазоне от 100 до 10000 м с точностью до 5 м. Stabila LE 20 Дальность: 0. 2 - 30 м Точность измерений: ± 5 мм 55

КОМПАРИРОВАНИЕ МЕРНЫХ ПРИБОРОВ Фактическая длина мерного прибора обычно отличается от эталона. . Поэтому перед измерениями должна быть определена фактическая длина применяемого мерного прибора путем ее сравнения с эталоном, имеющим установленную точность. Практически в качестве образцовой меры (эталона) может быть использован мерный прибор, точность измерений которым в 3— 5 раз выше, чем поверяемым. Процесс сравнения длины рабочего мерного прибора с образцовой мерой называется компарированием. В общем случае процесс компарирования можно рассматривать как измерение одной и той же длины образцовой и рабочей линейными мерами. Компарирование производится на лабораторных(стационарных) и полевых компараторах либо упрощенным способом. При компарировании мерных приборов на стационарном компараторе сначала с высокой точностью определяют его длину с помощью образцовых инварных жезлов. Затем сравнением длины компаратора с длиной поверяемого мерного прибора устанавливают фактическую длину последнего. Наиболее совершенный из стационарных компараторов в производит эталонирование инварных проволок базисных приборов с точностью до 1: 2 500 000. 56

Длины рабочих стальных лент и рулеток поверяют упрощенным способом. На ровной поверхности (например, на бетонном полу или асфальте) укладывают рядом образцовую и рабочую меры, имеющие одинаковую номинальную длину, и совмещают их нулевые деления. Обоим мерным приборам задают одинаковое натяжение (обычно 10 кг) и линейкой измеряют разность Δ lk между фактической длиной l мерного прибора и длиной l 0 образцового контрольного) прибора, т. е. Δ l k = l − l 0, где Δ lk — поправка за компарирование. Тогда фактическая длина рабочей ленты (рулетки) будет l = l 0 + Δ lk , где l 0 — номинальная длина рабочей ленты или рулетки. При этом поправка за компарирование Δlk считается положительной, если длина рабочей ленты больше номинальной, и отрицательной, если меньше номинальной. В случае когда при линейных измерениях необходимо учитывать температурные поправки, то следует измерить температуру t 0, при которой производилось компарирование. По окончании компарирования к каждому мерному прибору проволоке, ленте, рулетке) прилагают свидетельство (аттестат), в котором указываются способ и дата компарирования, длина прибора, натяжение и температура компарирования. 57

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ Теодолит – геодезический прибор для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов посредством оптических систем, лимбов и отсчетных устройств. Основными частями теодолита являются: лимб, алидада, зрительная труба, уровни, вертикальный круг, трегер, штатив. Лимб – цилиндрическое или коническое кольцо или диск, разделённый штрихами на равные доли (градусы, минуты), служит для отсчёта углов. Цена деления лимба – величина центрального угла, опирающегося на дугу, соответствующую наименьшему делению лимба. Алидада – подвижная часть теодолита, несущая систему отсчитывания по лимбу. Зрительная труба – служит для визирования на наблюдаемые предметы, крепится на стойках алидадной части инструмента. Уровни – служат для приведения осей инструмента в горизонтальное или вертикальное положение. Бывают цилиндрические и круглые, состоят из ампулы, оправы и регулировочного приспособления. Нуль-пункт уровня – точка в середине шкалы ампулы. 58

Система осей теодолита – обеспечивает вращение алидадной части вокруг вертикальной оси. Вертикальный круг– служит для измерения вертикальных углов. Трегер – подставка с тремя подъемными винтами. Винты – закрепительные и микрометренные (наводящие). Служат для фиксации отдельных частей теодолита: трубы, алидады, лимба. Сетка нитей – взаимно перпендикулярные штрихи, нанесенные на стеклянную пластинку. Биссектор две вертикальные близко расположенные параллельные линии сетки нитей. – Штатив – приспособление в виде треноги для крепления теодолита в процессе работы. Укомплектован нитяным отвесом и становым винтом. Исследование теодолита – это комплекс действий с целью установления качества изготовления и сборки как отдельных частей, так и всего инструмента в целом и правильности их взаимодействия. 59

Поверки теодолита – это комплекс действий по проверке соответствующих геометрических и оптико-механических условий. Выполняются в определенной последовательности. Юстировка теодолита – это исправление инструмента посредством юстировочных (исправительных) винтов. 60