Принципиальная схема теодолита

Принципиальная схема теодолита

ZZ-вертикальная ось теодолита

НН- ось вращения зрительной трубы

1.  зрительная труба

2. подставка зрительной трубы

3.  алидада горизонтального круга

4.  лимб горизонтального круга

5.  подставка

6.  подъемные винты

7.  цилиндрический уровень при алидаде

      горизонтального круга

8.  лимб вертикального круга

9.  алидада вертикального круга

Основные части теодолита

1.  зрительная труба

Зрительная труба предназначена для наблюдения удаленных объектов.

1. Объектив

2. Окуляр

3. Сетка нитей

4. Фокусирующая линза

5. Кремальера

VV- визирная ось

Труба устроена таким образом, что при установке трубы на бесконечность задний фокус объектива и передний фокус окуляра совпадают с плоскостью сетки нитей.

Сетка нитей представляет собой стеклянную пластину, на которой нанесены нити.

Визирная ось трубы соединяет оптический центр объектива с центром сетки нитей. Вертикальная плоскость , проходящая через визирную ось называется коллимационной плоскостью. При наблюдении предметов, изображение должно совпадать с изображением сетки нитей. Несоблюдение этого условия вызывает параллакс сетки нитей. Параллакс сетки нитей – это кажущееся смещение изображения предмета, вследствие перемещения глаза наблюдателя относительно окуляра. Параллакс устанавливается дополнительным перемещением фокусирующей линзы.

Поле зрения трубы – это пространство видимое в трубу при неподвижном ее состоянии.

Увеличение зрительной трубы – это отношение угла, под которым предмет виден в трубу к углу, под которым он виден невооруженным глазом .

2.  Уровни

В геодезических приборах применяют жидкостные уровни – стеклянные ампулы. Заполненные жидкостью так, чтобы оставалось свободное пространство -  пузырек уровняю. Уровни бывают круглые и цилиндрические.

Круглые уровни – круглая ампула, внутренняя верхняя поверхность которой представляет собой дугу большого радиуса. На верхней внешней поверхности нанесены концентрические окружности, центр которых называется нульпунктом. Ось круглого уровня – это прямая, проходящая через нульпункт и перпендикулярная к верхней внутренней поверхности ампулы. В тот момент когда пузырек уровня в нульпункте ось уровня занимает отвесное положение. Круглый уровень недостаточно точен и применяется для предварительной установки прибора.

Цилиндрический уровень – стеклянная трубка, верхняя внутренняя поверхность которой есть дуга большого радиуса. На верхней внешней поверхности нанесены деления, центр среднего деления есть нульпункт. Ось цилиндрического уровня – касательная к верхней внутренней поверхности ампулы в нульпункте.  Когда пузырек уровня на середине, ось уровня занимает горизонтальное положение. Цилиндрический уровень более точен и применяется для точной установки прибора.

3.  Угломерные круги

-  Горизонтальный круг  состоит из лимба и алидады

Лимб –  металлическое или стеклянное кольцо на котором нанесены деления от 0 до 360 по ходу часовой стрелке.

Алидада – подвижная шкала, при помощи которой берут отсчеты по лимбу.

Оси вращения лимба и алидады совпадают. Ось вращения алидады – основная ось прибора . Горизонтальный круг предназначен для измерения горизонтальных углов. В процессе измерений плоскость лимба должна быть горизонтальной, а сам он неподвижен. Вместе с трубой будет вращаться скрепленная с ней алидада.

-  Вертикальный круг  предназначен для измерения вертикальных углов и состоит из лимба и алидады

Лимб вертикального круга может иметь вертикальную оцифровку от 0 до 360по часовой или против часовой стрелке, от 0 до 90 или 60.

Алидада вертикального круга снабжена цилиндрическим уровнем. Который предназначен для приведения ее в рабочее положение. При измерении вертикального угла алидада неподвижна и ее нулевые штрихи должны лежать в горизонтальной плоскости. Вместе с трубой вращается лимб вертикального круга, который жестко с не скреплен. К вертикальному кругу предъявляются следующее условие: нулевые штрихи лимба должны быть параллельными визирной оси трубы, а нулевые штрихи алидады – оси цилиндрического уровня.

4.  Отсчетные приспособления

Отсчетные приспособления служат для оценки долей деления лимба.

Верньер – небольшая шкала, имеющая n делений , соответствующих (n-1) делений основной шкалы.

5.Подставка предназначена для приведения прибора в рабочее положение, снабжена тремя подъемными винтами. Все подвижные части прибора снабжены закрепительными и наводящими винтами. Закрепительные винты служат для фиксации подвижных частей прибора, а наводящие для плавного их поворота.

Приведение теодолита в рабочее положение

Перед началом измерений теодолит необходимо привести в рабочее положение, т.е. центрировать, горизонтировать, установить трубу по глазу.

1.  Центрирование – установка вертикальной оси теодолита  точно над вершиной измеряемого угла. Выполняется при помощи нитяного отвеса. Для этого теодолит крепят к штативу. К становому винту прикрепляют отвес. Теодолит устанавливают над точкой, стараясь чтобы подставка была горизонтальной. Становой винт ослабляют , теодолит перемещают по подставке штатива до тех пор, пока острие отвеса не совпадет с вершиной угла. Становой винт закрепляют. Точность центрирования 2-5 мм.

2.  Горизонтирование – приведение вертикальной оси прибора в отвесное положение. Уровень при горизонтальном круге устанавливают параллельно двум подъемным винтам подставки и,  вращая их в противоположные стороны, приводят пузырек уровня на середину. Уровень поворачивают на 90 и третьим подъемным винтом приводят пузырек на середину. Эти действия повторяют до тех пор, пока при любом положении теодолита пузырек не будет оставаться на середине.

3.  Установка трубы по глазу – получение отчетливого изображения сетки нитей и наблюдения предмета. Трубу наводят на светлый фон и вращением окулярного кольца добиваются резкого изображение нитей сетки. Наведение резкости на наблюдаемый предмет выполняется вращением винта кремальеры.

Поверки теодолита

Теодолит должен соответствовать определенным оптико-механическим и геометрическим условиям. Оптико-механические условия проверяются на заводе изготовителе. Геометрические условия подвержены изменениям в процессе эксплуатации, транспортировки и хранения прибора. Поэтому перед началом работ необходимо проверить геометрические условия, которые заключаются в следующем:

1.  Вертикальная ось теодолита должна быть отвесной.

2.  Плоскость лимба горизонтального круга должна быть горизонтальной.

3.  Визирная плоскость должна быть вертикальной.

Поверка 1. Ось цилиндрического уровня при горизонтальном круге должна быть перпендикулярной вертикальной оси вращения теодолита.

Для выполнения поверки цилиндрический уровень устанавливают параллельно двум подъемным винтам и приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Уровень поворачивают на 180 и наблюдают за положением пузырька. Если пузырек остался в нуль-пункте или сместился не более, чем на одно деление условие поверки считаются выполненным. В противном случае, необходимо половину схода пузырька устранить подъемными винтами подставки, а вторую половину исправляют винтами уровня. Поверку исправляют до тех пор, пока при любом положении уровня пузырек не будет  оставаться в нуль-пункте.

Поверка 2. Визирная зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы.

Если условие нарушено, то расчеты будут отличаться более, чем на 180. Для выполнения поверки выбирают удаленную точку, визируют на нее и берут отсчет, трубу переводят через зенит, визируют на ту же точку и берут отсчет. Отсчеты должны различаться ровно на 180. Для исправления сетки нитей вычисляют полу сумму отсчетов и действуя наводящими винтами алидады горизонтального круга устанавливают полученный отсчет  по горизонтальному кругу теодолита. При этом сетка нитей сместиться с наблюдаемой точки. Действуя исправительными винтами сетки, совмещают изображения точки с центром сетки нитей. Поверку и исправления выполняют несколько раз,  пока коллимационная погрешность не будет меньше удвоенной точности отсчетного приспособления теодолита