Строение теодолита: Устройство теодолита

alexxlab | 28.10.1985 | 0 | Разное

Содержание

Описание и назначение устройства теодолита: виды, основные части, применение

С точки зрения входящих в комплект частей, устройство теодолита простое. Трудности возникают в процессе настройки прибора. Дело это тонкое и требуют постоянные проверки. Однако в строительстве и проектировании прибор просто незаменим. Геодезисты знают об этом, мы же попробуем описать, так сказать, строение теодолита и его работу более популярным языком.

  • Основные части теодолита
  • Виды устройств
  • Маркировка
  • Требования перед работой
  • Использование теодолита
  • История приборов

Основные части теодолита

Приспособление позволяет с высокой точностью замерять углы в пространстве и работать в горизонтальной или вертикальной плоскости. Как правило, выбирается относительный метод, когда за основу принимается эталонный объект, а по нему уже отсчитывается искомый угол. Измерение таким способом известно с XIX века, но сегодняшние теодолиты — это усовершенствованные приспособления, которых существует несколько разновидностей

.

Шкала. Этот элемент, представленный горизонтально или вертикально расположенным кругом, показывает результат. Находится на подставке, имеющей регулировочные винты для управления главными узлами. Измеритель смотрит в окуляр, управляемый винтами, которые позволяют навести окуляр на объект и закрепить его, когда найдена контрольная точка.

Лимб и алидада. Части горизонтального круга, активно использующиеся при измерении горизонтальных углов.

  • Лимб — это стационарное стеклянное кольцо с делениями на 360°.
  • Алидада — элемент, вращающийся с примыкающей частью прибора и выставляющий отсчет.

Для фиксации отсчета и дальнейшего проведения измерений относительно него закрепляется специальный винт и отпускается лимб, корпус в этом случае останется неподвижным, двигаться же будут лимб и алидада.

Это и есть главные части теодолита. Но снимать показания помогают и другие устройства, с которыми тоже будет полезно познакомиться.

Степень горизонтальности установки теодолита контролируется с помощью цилиндрического уровня, а точку отсчета потерять не дает оптический центрир. Отсчеты снимаются по микроскопу, и это финальная стадия работы замерщика.

Виды устройств

Имеются следующие виды устройств:

  • Механические. Наиболее простой по конструкции и самый дешевый тип, однако у него и самая низкая точность, поэтому для серьезной работы он не подходит.
  • Электронные. Электронный теодолит удобен, потому что оснащен устройством для считывания и обработки результатов, геодезисту остается правильно выставить его, а остальное прибор сделает сам.
  • Оптические. Наиболее широкое распространение получил теодолит оптический. Он не производит расчеты, как электронный, но стоимость устройства и качество измерения привлекают.
  • Лазерные. Эти теодолиты самые дорогие, но и более совершенные устройства. Позволяют делать измерения с большой точностью и удобны в использовании, но приобретать их имеет смысл лишь для постоянных работ, где высоки требования к результату.

Два принципиально разных вида теодолитов отличаются по подвижности алидады и лимба. В повторительных типах данные элементы могут закреплять поочередно, а показания снимать методом последовательных повторений. Обыкновенные варианты этого не допускают, так как алидада с осью представляют в них единое неподвижное целое, и для каждого измерения требуется отдельная настройка.

Маркировка

Марка теодолита — это совокупность букв и цифр. В каждой есть связка литеры «Т» с какой-либо цифрой. Буква указывает на то, что прибор — теодолит, цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они больше, тем больше и погрешность.

  • Цифрой 1 маркируются высокоточные приборы.
  • Цифрами 2 и 5 маркируются точные теодолиты.
  • Цифрами 15 и 30 маркируются технические приборы.

Стоит цифра точности после литеры «Т», а если перед буквой есть другая цифра, она служит для обозначения поколения прибора или его модификации в категории марки.

Требования перед работой

Перед измерением углов теодолит проверяется. Нужно проверять специальную отметку или пломбу, а также периодически — геометрические параметры, так как ошибка в пару градусов со временем может привести к катастрофе!

  • Важна абсолютная вертикальность оси алидады и ее перпендикулярность цилиндрическому уровню.
  • Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна ей, не выполнив этого коллимационного условия, четкая система отсчета невозможна.
  • Оси трубы и алидады должны быть перпендикулярными.
  • Проверяем, насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости.

Использование теодолита

Приемов профессионального использования приборов много, и им учат на специальных курсах, здесь же приведем основные из них.

  • Установка теодолита. Первым шагом станет нахождение точки отсчета. На местности находим ровную поверхность, по которой центрируем прибор на подставке уровнями и зажимными винтами. В итоге положение прибора должно получиться строго горизонтальным.
  • Ловим объект. Визиром отыскиваем цель и точнее наводим винтами измерительную сетку, чтобы установить центр объекта. На это смотрим через окуляр, а если света недостаточно, улучшить ситуацию поможет специальное зеркальце (как в случае с микроскопом). После выставления центра окуляром фиксируется его значение.
  • Обработка результатов. Лучше сделать не одно, а несколько измерений. Новый отсчет рекомендуется на известную величину, к примеру, 90°. Если новые измерения отличаются от предыдущих на 90°, то результат можно фиксировать, если нет — производится еще пара подобных измерений с разным отсчетом и вычисляется среднее значение.

История приборов

Первые теодолиты в центре угломерного круга на острие иголки имели линейку, способную вращаться на этом острие свободно (подобно стрелке компаса). В линейке делались вырезы, в которых натягивались нити, служащие отсчетными индексами. Центр угломерного круга помещался в вершину измеряемого угла, где и закреплялся.

Поворачивая линейку, ее совмещали с первой стороной угла и по шкале круга брали отсчет N1. Потом линейку совмещали со второй стороной угла и брали отсчет N2. Разность N2 и N1 равнялась значению угла. Подвижную линейку назвали алидадой, а угломерный круг — лимбом. Совмещение линейки-алидады со сторонами угла осуществлялось с помощью примитивных визиров.

Современные теодолиты существенно отличаются от предшественников.

  • Совмещение алидады со сторонами угла производится с помощью зрительной трубы, которая может вращаться по высоте и азимуту.
  • Для отсчета по шкале лимба применяется отсчетное приспособление.
  • Конструкцию покрывает прочный металлический кожух.
  • Прочее.

Плавное вращение алидады и лимба обеспечивает система осей, а регулируются вращения наводящими и зажимными винтами.

Установки теодолита производятся с помощью специального штатива. Центр лимба с отвесной линией, которая проходит через вершину измеряемого угла, осуществляется оптическим центриром или нитяным отвесом.

Коллимационная плоскость образуется визирной осью окуляра при вращении зрительной трубы вокруг собственной оси. Стороны угла проектируются на лимб подвижной вертикальной плоскостью, называющейся коллимационной плоскостью. Плоскость эта образуется визирной осью зрительной трубы, когда труба вращается вокруг своей оси.

Визирной осью трубы (визирной линией) называется воображаемая линия, которая проходит через центр сетки нитей и оптический центр объектива трубы.

Теодолит 2т30 устройство схема – ТехПорт

Цель работы – ознакомиться с назначением и техническими характеристиками теодолита, изучить устройство основных частей прибора.

Материалы, приборы и принадлежности: штатив, отвес, теодолит, чертежные инструменты.

1. Изучить устройство теодолита.

2. Установить прибор в рабочее положение.

3. Произвести визирование на точку.

4. Взять отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам теодолита, полученные отсчеты показать на зарисованных отсчетных устройствах теодолитов Т30 и 2Т30.

Теодолит – прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов (рис. 6).

Рис. 6. Устройство теодолита 2Т30:

1 – основание; 2 – три подъемных винта; 3 – подставка; 4 – горизонтальный круг: лимб и алидада; 5 – вертикальный круг, состоящие из лимба и алидады; 6 – зеркало подсветки; 7 – уровень при алидаде горизонтального круга; 8 – объектив; 9 – окуляр; 10 – диоптрийное кольцо окуляра; 11 – окуляр микроскопа; 12 – визир; 13 – уровень при трубе; 14 – кремальера; 15 – закрепительный винт лимба; 16 – закрепительный винт алидады; 17 – закрепительный винт трубы; 18 – наводящий винт лимба; 19 – наводящий винт алидады; 20 – наводящий винт трубы

Классификация теодолитов

. Теодолиты различаются по точности и по виду отсчетных устройств.

В зависимости от точности измерения горизонтальных углов теодолиты разделяются на 3 типа:

высокоточные – для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 1 и 2 кл.

точные – для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 3 и 4 кл.

технические – для измерения углов в теодолитных и тахеометрических ходах и съемочных сетях.

В условных обозначениях теодолитов цифра означает среднюю квадратическую погрешность измерения горизонтального угла одним приемом в секундах (для Т 30 и 2Т30 = 30″).

По виду отсчетных устройств различают верньерные и оптические.

Отсчетные устройства в виде верньеров использовались в теодолитах с металлическими кругами (ТТ-5 и др.).

Оптические теодолиты – это теодолиты со стеклянными угломерными кругами и оптическими устройствами: в них с помощью оптической системы изображения горизонтального и вертикального кругов передаются в поле зрения специального микроскопа.

В комплект теодолита также входит штатив (рис. 7) со становым винтом и отвесом.

Рис. 7. Штатив

Рис. 8. Отсчетные устройства:

а – штриховой микроскоп (Т30),цена деления = 10′, точность взятия отсчетов –1′, отсчеты по вертикальному кругу – 358º 48′, по горизонтальному кругу – 70º 05′;

б – шкаловый (2Т30), цена деления = 5′, точность взятия отсчетов – 0,5′. Отсчеты по вертикальному кругу – – 0º 25′, по горизонтальному кругу – 125º 05′

Установка теодолита в рабочее положение

Перед началом измерений теодолит устанавливается над точкой в рабочее положение, то есть производится центрирование над точкой, горизонтирование и установка зрительной трубы для наблюдений.

Центрирование – совмещение центра лимба горизонтального круга с отвесной линией, проходящей через точку стояния прибора. Центрирование может быть выполнено с помощью нитяного отвеса, либо оптического центрира: штатив устанавливается так, чтобы отвес оказался приблизительно над точкой, а головка штатива была примерно горизонтальна. Затем, ослабив становой винт, теодолит перемещают по головке штатива до положения, когда острие отвеса будет находиться над точкой, после этого становой винт закрепляют.

При центрировании с помощью оптического центрира теодолит перемещают по головке штатива до тех пор, пока в поле зрения центрира центр точки не совпадает с центром сетки нитей.

Горизонтирование – приведение оси вращения теодолита в отвесное положение, а плоскости лимба – в горизонтальное. Предварительное горизонтирование прибора грубо достигается при установке штатива, а точное приведение выполняется подъемными винтами с использованием цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга.

Алидаду горизонтального круга ставят параллельно двум подъемным винтам (любым) и, вращая в разных направлениях, приводят пузырек уровня на середину. Затем поворачивают алидаду примерно на 90º и третьим подъемным винтом, снова приводят пузырек на середину. Далее уровень возвращают в первоначальное положение и, если пузырек ушел из середины, подправляют уровень подъемными винтами,поворачивают алидаду на 180º и проверяют положение пузырька.

Установка трубы по глазу наблюдателя.Для этого вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются четкого изображения сетки нитей, а вращением диоптрийного кольца микроскопа –изображения делений оцифровки на лимбах вертикального и горизонтального кругов.

Дата добавления: 2015-11-23 ; просмотров: 3474 | Нарушение авторских прав

Читайте также:

  1. II.2. Устройство токарно-винторезных станков
  2. Благоустройство естественных и искусственных водоемов.
  3. Благоустройство приусадебного участка
  4. Благоустройство территории.
  5. Бюджетное устройство и бюджетная система РФ.
  6. ГОСУДАРСТВЕННОЕ И ПОЛИТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО РОССИИ
  7. Государственное устройство Киевской Руси. Князь и княжеский совет
  8. Государственный мониторинг земель и землеустройство
  9. Группа 110 Устройство фундаментов и гравийно-щебеночной площадки узла газового крана
  10. Группа 111 Сборка и установка обводной линии с устройством фундамента
  11. Группа 13 Устройство из монолитного железобетона
  12. Группа 15 Устройство облицовки

Масса, кг

Отсчетное устройство

Зрительная труба

Технические характеристики

Назначение

ТЕОДОЛИТ 2Т30П

ИЗУЧЕНИЕ ГеодезическиХ приборОВ

для лабораторных занятий

для студентов всех инженерных специальностей, всех форм обучения

Голякова Ю. Е., Зацепин А.В., Слепцова С.В., Тестешев А.М. Изучение геодезических приборов: Методические рекомендации для практических занятий. – Тюмень: РИО ГОУ ВПО ТюмгАСУ, 2010 – 20 с.

Методические рекомендации для практических занятий разработаны на основании рабочей программы ГОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Инженерная геодезия» для студентов всех инженерных специальностей. Методические рекомендации содержат назначение, устройство, порядок работы геодезических приборов, поверки.

Рецензент: Новохатин В.В.

©ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

© Голякова Ю.Е., Зацепин А.В., Слепцова С.В., Тестешев А.М.

Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

СОДЕРЖАНИЕ

ТЕОДОЛИТ 2Т30П……………………………………………………
1.1 Назначение…………………………………………………………….
1.2 Технические характеристики …………………………. …….
1.3 Устройство ……………………………..……………………………..
1.4 Приведение в рабочее положение……………………………………
1.5 Поверки и юстировки ………………………………………………..
НИВЕЛИР Н-3……………………………………………………….
2.1 Назначение ………………………………………………….
2.2 Технические характеристики …………………………………….
2.3 Устройство ………………………………………………………….
2.4 Подготовка нивелира к работе………………………………………
2.5 Порядок работы ………………………………………………….
2.6 Поверки и юстировки ………………………………………………
Библиографический список ………………………………………

Теодолит 2Т30П предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов в теодо­литных и тахеометрических ходах, при разбивке плановых и высотных съемочных сетей, для измерения расстояний с использованием нитяного дальномера зрительной трубы, определения магнитных азимутов с помощью ориентир-буссоли, а также для нивелирования горизонтальным лучом с по­мощью уровня при зрительной трубе.

Температурный диапазон работы от минус 40 до плюс 50 °С. Теодолит 2ТЗ0П в отличие от 2ТЗ0 снабжен зрительной трубой прямого изображения. Назначение, технические характеристики, устройство основных частей и комплектность обоих теодолитов идентичны.

Средняя квадратическая погрешность измерения одним приемом:

1. горизонтального угла . ……………………. 20″

2. вертикального угла ……………………………………. 30″

3. Пределы измерения вертикальных углов . . . . . . .+ 60°. — 55°

4. Увеличение . ……….…………………… 20 х

6. Пределы визирования, м . ……….. ………от 1,2м. до ¥

7. Коэффициент дальномера К . ……………… 100 ± 0,5

8. Цена деления лимбов . …………………. 1°

9. Цена деления шкал микроскопа . ………… 5′

10. Погрешность снятия показаний с лимбов………… //

Основные особенности:

– система вертикальной оси повторительная;

– отсчет производится по одной стороне лимба с помощью шкалового микроскопа;

– возможность центрирования теодолита над точкой с по­мощью зрительной трубы;

– возможность выполнять нивелирование с помощью уровня при зрительной трубе;

– возможность определения магнитных азимутов с помощью ориентир – буссоли;

– возможность определения расстояний по нитяному дальномеру;

– малые масса и размеры, защищенность основных дета­лей от пыли и брызг воды.

Круглое основание 15 теодолита (рисунок 1), с которым скреплена подставка 12, одновременно служит дном футляра прибора. Это позволяет закрывать теодолит футляром, не снимая его со штатива, и тем самым предохранять прибор от механических повреждений при переносе на другую станцию.

Ось вращения теодолита приводится в отвесное положение подъемными винтами 13 (рисунок 1) с помощью цилиндрического уровня 9 (рисунок 2) при горизонтальном круге. Уровень расположен параллельно коллимационной плоскости зрительной трубы, т.е. плоскости, образуемой визирной осью при вращении трубы вокруг ее оси вращения, и заменяет отсутствующий уровень при вертикальном круге. Исправительными винтами 7 (рисунок 2) ось уровня устанавливается перпендикулярно оси вращения теодолита.

Лимб и алидада горизонтального круга могут вращаться совместно при откреплении закрепительного винта 5 (рисунок 2) лимба или при вращении наводящего винта 1 (рисунок 1) лимба после закрепления винта 5 (рисунок 2).

Для вращения алидады при неподвижном лимбе используют закрепительный винт 8 (рисунок 2) алидады или пользуются наводящим винтом 11 (рисунок 1) алидады, закрепив винт 8 (рисунок 2). Вертикальная ось теодолита полая, а основание в центре имеет отверстие, что позволяет центрировать теодолит над точкой местности с помощью зрительной трубы, установ­ленной в надир.

Зрительная труба обоими концами переводится через зенит. Фокусирование ее на цель осуществляется враще­нием кремальеры 1 (рисунок 2). Вращением диоптрийного коль­ца 9 (рисунок 1) окуляр устанавливают по глазу до резкой видимости изображения сетки нитей (рисунок 3). Два коротких горизон­тальных штриха сетки нитей выше и ниже перекрестия относятся к нитяному дальномеру.

Корпус зрительной трубы представляет единое целое с горизонтальной осью, установленной в лагерах колонки 4 (рисунок 2).

Коллиматорный визир 3 (рисунок 2) предназначен для грубой на­водки на цель. При пользовании визиром глаз должен быть на расстоянии 25. 30 см от него.

Точное наведение зрительной трубы на предмет в вертикальной плоскости осуществляется наводящим винтом 10 зрительной трубы (рисунок 1) после закрепления трубы закрепительным винтом 2 (рисунок 2).

Зрительная труба жестко скреплена с лимбом вертикального круга. Алидада вертикального круга располагается под крышкой 4 (рисунок 1).

Под защитным колпачком 8 (рисунок 1) находятся 8 исправительных винтов (4 – под шпильку и 4 – под отвертку).

Рисунок 1 – Теодолит 2Т30П (положение КЛ):

Рисунок 1 – Теодолит 2Т30П (положение КЛ):

1 — наводящийвинт лимба; 2 — окуляр ми­кроскопа; 3 — зеркало подсвет­ки; 4 — боковая крышка; 5 — посадочный паз для буссоли; 6 — уровень при трубе; 7 — юстировочная гайка; 8 — колпа­чок; 9 — диоптрийное кольцо окуляра зрительной трубы; 10 — наводящий винт трубы; 11 — наводящий винт алидады; 12 — подставка; 13 — подъемные винты; 14 — втулка; 15 — основание; 16 — крышка

Рисунок 2 – Теодолит 2Т30П (положение КП):

1 — кремальера; 2 — закрепительный винт трубы; 3 — визир; 4 — колонка; 5 — закрепительный винт лимба; 6 — гильза; 7 — юстировочные винты цилиндрического уровня; 8 — закрепительный винт алидады; 9 — уровень при алидаде

Рисунок 3 – Сетка нитей теодолита 2Т30П:

2 – средняя горизонтальная нить;

3 – вертикальная нить;

4 – центральное перекрестие сетки нитей;

5 – дальномерные нити.

Лимбы горизонтального и вертикального кругов разделены через 1°. Горизонтальный круг имеет круговую оцифровку от 0 до 359, а вертикальный — секторную от 0 до 75 и от 0 до минус 75.

Изображения штрихов и цифр обоих кругов передаются в поле зрения микроскопа, окуляр 2 которого (рисунок 1) устанавливают по глазу до появления четкого изображения шкал вращением диоптрийного кольца. Отсчет по кругам производят по соответствующим шкалам микроскопа. Пово­ротом и наклоном зеркала 3 (рисунок 1) достигают оптимального осве­щения поля зрения. Изображение вертикального круга обозначено буквой «В», горизонтального – «Г».

В отсчетном устройстве использован шкаловой микроскоп с ценой деления 5 / , что позволяет брать отсчеты с округлением до 0,5 / (рисунок 4).

Шкала вертикального круга имеет два ряда цифр: по верхнему ряду со знаком «+», по нижнему – со знаком «–». Оцифровку подписей по верхнему ряду берут тогда, когда в пределах шкалы находится штрих лимба со знаком «+», а по нижнему ряду – когда штрих лимба имеет знак «–».

Теодолит горизонтируют по уровню 9 (рисунок 2) вращением подъемных винтов 13 (рисунок 1) подставки 12. Резьбовая часть винта защищена втулкой. Подставка соединена с основанием 15 тремя винтами (рисунок 1). При транспортировке отверстие в основании закрывают крышкой 16 (рисунок 1), свинчиваемой с бобышки. Уровень 6 (рисунок 1) при трубе служит для установки визирной оси зрительной трубы горизонтально при выполнении геометрического нивелирования.

Рисунок 4 – Поле зрения микроскопа. Отсчет по вертикальному кругу 4 0 26,5 / , по горизонтальному кругу 212 0 42,5 / .

Дата добавления: 2015-07-02 ; Просмотров: 942 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Теодолит предназначен для измерения вертикальных и горизонтальных углов, для измерения расстояний и определения магнитных азимутов по буссоли. В соответствии с ГОСТом 10529-86 теодолиты по точности измерения углов разделяются на:

  • – высокоточные (Т-1)
  • – точные (Т-2,Т-5)
  • – технические (Т-15, Т-30)
  • (цифры – это средняя квадратичная ошибка измерения углов).

Рис. 5. Теодолит ТЗО:

а. Устройство Т-30: 1 — подставка; 2, 3 — окулярные кольца окуляра и отсчетного микроскопа; 4 — вертикальный круг; 5 — зрительная труба; 6 — визир; 7 — закрепительный винт трубы; 8 — кремальера; 9 — наводящий винт трубы; 10 — цилиндрический уровень; 11,12 — закрепительный и наводящий винты алидады; 13 — закрепительный винт лимба; 14 — подъемный винт;

б. Оптическая схема Т-30:1 — горизонтальный круг; 2, 3, 6,13 — линзы; 4,10,14 — призмы; 5 — пситапризма; 7 — окуляр отсчетного микроскопа; 8 — вертикальный круг; 9 — сетка; 11 — матовое стекло; 12 — зеркало

Технические теодолиты предназначены для угловых измерений при прокладке теодолитных и тахеометрических ходов, в съемочных сетях, при инженерных, геологических и линейных изысканиях, при переносе проектов в натуру, при геодезическом обеспечении строительства и т. п. Технические теодолиты обычно имеют небольшие размеры и массу, просты в использовании, снабжены простейшим отсчетным приспособлением — односторонними штриховыми и шкаловыми микроскопами.

Этот класс состоит из оптических теодолитов Т15, ТЗО (рис. 5) Т60 (б.СССР), Theo-020 (б.ГДР), TE-D2 (б.ВНР), теодолиты фирм: «Ниппон» (Япония), «Отто Феннель» (б.ФРГ), «Филотехника» (Италия), «Вильд Хербругг» (Швейцария) и др.

Теодолит Т15 имеет односторонню систему отсчитывания по кругам с передачей изображения штрихов в пол зрения одного шкалового микроскоп, (рис. 6). Имеется возможность использования Т15 по трехштативному методу. На базе Т15 создан теодолит Т15К со зрительной трубой прямого изображения и компенсатором при вертикальном круге, работающем в диапазоне ±3′ (Т15 и Т15К выпускались с 1973 по 1981 г.).

Рис. 6 . Поле зрения шкалового микроскопа теодолитов с секторной оцифровкой вертикального круга (Т15К, 2Т15, 2Т5, 2Т5К). Отсчеты: по горизонтальному кругу — 12°05,65′; по вертикальному кругу — 2° 34,64′

Теодолиты ТЗО, 2Т30 имеют одностороннюю отсчетную систему, оценка доли деления круга выполняется на глаз по неподвижному индексу. На рисунке 7 отсчеты по горизонтальному кругу: а — 70°05′, б — 18°02,0′, в — 111°37,5′; по вертикальному: а — 358°46′, б +1°36,5′, в – 0°42,5′.

Рис. 7. Поле зрения отсчетного устройства теодолита: а — ТЗО; б– 2Т30 при положительном угле наклона; в — 2Т30 при отрицательном угле наклона

Устройство теодолита

На местности измерения горизонтальных и вертикальных углов производится прибором, называемым теодолитом. Теодолиты в зависимости от точности разделяются на высокоточные, точные и технические. К последней группе относятся теодолиты, применяемые в строительное- монтажном производстве (Т – 30, 2Т – 30), средняя квадратическая погрешность измерения углов в таких теодолитах составляет 30ʹʹ. Схема устройства теодолита представлена на рисунке 23. Теодолит имеет стеклянный или металлический лимб, разделённый по окружности на 360º. Над лимбом установлен вращающийся круг –алидада.

К подставкам теодолита прикреплена зрительная труба, вращающаяся в вертикальной плоскости вокруг оси НН1.

Ось ZZ1 является вертикальной осью вращения прибора. В горизонтальное положение теодолит приводится с помощью трёх подъёмных винтов (17) и цилиндрического уровня (4). На оси вращения трубы наглухо с ней прикреплён вертикальный круг (9). Он может располагаться справа или слева от зрительной трубы; первое положение называется «круг право» – КП, второе положение «круг лево» – КЛ. В комплект теодолита входят буссоль, штатив и отвес. Теодолит крепится к штативу с помощью станового винта. Вращающиеся части теодолита снабжены закрепительными винтами (2,8,12) для закрепления их в неподвижное состояние и наводящими винтами (3,5,16) для точного ориентирования прибора по заданному направлению (рис.28, 29).

 

 

Рис.28 Схема устройства теодолита

 

J J1 – вертикальная ось вращения теодолита

U U1 – ось цилиндрического уровня горизонтального круга

Н Н1 – горизонтальная ось вращения трубы

V V1 – визирная ось зрительной трубы

 

Рис. 29 Основные части теодолита

 

1 – подставка

2 – закрепительный винт лимба

3 – наводящий винт алидады

4 – наводящий винт зрительной трубы

5 – окуляр отсчётного устройства

6 – оптический визир

7 – вертикальный круг

8 – закрепительный винт зрительной трубы

9 – кремальера

10 – исправительные винты уровня

11 – уровень

12 – закрепительный винт алидады

13 – наводящий винт лимба

14 – трегер

15 – подъёмные винты

16 – пружинящая пластина

 

У оптических теодолитов данного типа отсчётными устройствами являются: штриховой и шкаловой микроскопы. На рисунке 30 показано поле зрения штрихового микроскопа, где кроме делений лимба с ценой деления 10′ виден штрих, по которому на глаз оценивают десятые доли наименьшего деления лимба.

 

 

Рис. 30 Штриховой микроскоп Рис.31 Шкаловой микроскоп

 

Более точные отсчёты даёт шкаловой микроскоп. На рисунке 31 изображена шкала с наименьшим делением лимба 60′. Шкала микроскопа разделена на 12 частей, т.е. одно деление равняется 5′.

 

 

Поверки теодолита

Чтобы обеспечить ожидаемую точность измерения углов, теодолит должен удовлетворять определённым оптико – механическим и геометрическим условиям. Первые условия обычно гарантирует завод – изготовитель. Геометрические условия чаще всего подвержены изменениям в процессе работы и транспортировки прибора. Поэтому геометрические условия необходимо проверять перед началом полевых работ. При геодезическом обслуживании строительно-монтажных работ малейшее несоблюдение этих условий вызовет брак, особенно при монтаже строительных конструкций. В связи с этим требуется систематически выполнять поверки теодолита. Каждая поверка состоит из двух частей: 1) выявления нарушения или соблюдения данного условия; 2)исправления (юстировки) положения соответствующей части инструмента для устранения нарушения поверяемого условия.

Поверки – это действия, которыми контролируют правильность взаимного расположения осей.

Я поверка.

Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита ( U U1 ┴ J J1).

Порядок подготовки.Перед выполнением поверки проводят предварительное нивелирование теодолита. Для этого устанавливают уровень параллельно плоскости двух подъёмных винтов и вращением этих винтов в разные стороны приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Далее поворачивают верхнюю часть теодолита на 90º и вращением третьего винта приводят пузырёк уровня на середину.

Порядок поверки.Устанавливают уровень в плоскости двух подъёмных винтов, вращением этих винтов в разные стороны, приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Ослабляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть теодолита на 180º. Если пузырёк уровня остался на середине или сместился менее чем на одно деление, то условие выполнено. В противном случае проводят юстировку.

Порядок юстировки. Действуя исправительными винтами, перемещают пузырёк уровня к нуль-пункту на половину дуги отклонения, другую половину устраняют подъёмными винтами. Эти действия повторяют до тех пор, пока пузырёк уровня будет отклоняться от середины не более чем на одно деление.

Исправительные винты вращают с помощью специальной шпильки. Если пузырек уровня требуется сместить по направлению к исправительным винтам, то следует ослабить верхний винт и подтянуть нижний. Перемещение пузырька начинают с ослабления одного из винтов. Вращают их в одном направлении.

Я поверка.

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси вращения трубы (V V1┴ Н Н1).

Порядок подготовки. Приводят вертикальную ось теодолита в отвесное положение (нивелирование теодолита). Выполняют также, как и перед первой поверкой.

Порядок поверки.

Закрепляют лимб и поворотом алидады наводят перекрестие сетки нитей на точку, примерно расположенную на одном уровне с теодолитом. Берут отсчёт по горизонтальному кругу – КЛ, результат записывают в журнал (табл.1). Переводят трубу через зенит и наводят зрительную трубу на ту же точку, берут отсчёт по горизонтальному кругу – КП, результаты заносят в журнал.

Погрешность, которую называют коллимационной, вычисляют по формуле:

С =

Если коллимационная погрешность по абсолютной величине не превышает двойной точности отсчётного устройства, условие выполнено.

│С│ 2t

Если │С│ 2t, производят юстировку.

Порядок юстировки. Вычисляют свободный от влияния коллимационной погрешности отсчёт:

N =

и устанавливают его на лимбе (табл.3). Перекрестие сетки нитей при этом сойдёт с наблюдаемой точки. С помощью исправительных винтов, сетку нитей совмещают с изображением точки. После выполнения юстировки, поверку повторяют.

Табл. 3

Точка визирования Отсчёт по горизонтальному кругу   Вычисления    
КЛ КП
До юстировки  
            30º 29ʹ     210º 21ʹ   С1 = = + 4ʹ   2t = 2ʹ    
После юстировки  
    30° 24ʹ   210° 25ʹ   N = = 30°25ʹ     С2 = = – 30ʹʹ      

 

Я поверка.

Горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора (НН1┴ JJ1).

При подготовке к поверке необходимо вертикальную ось теодолита привести в отвесное положение (нивелирование теодолита).

Порядок поверки.На расстоянии 20 – 30 м от стены здания устанавливают теодолит и наводят перекрестие сетки нитей на точку М в верхней части стены. Опускают зрительную трубу до уровня высоты теодолита и отмечают на стене точку М1, на которую проецируется перекрестие сетки нитей. Переводят трубу через зенит и повторяют те же действия при другом положении круга, отмечают точку М2 (рис.32).

Если в поле зрения трубы отрезок ММ1 укладывается в биссекторе сетки нитей, то условие считают выполненным.

Юстировку производят только в оптико-механических мастерских, либо на заводе изготовителе.

 

 

Рис. 32 Схема поверки горизонтальной оси теодолита

 

Я поверка.

Сетка нитей зрительной трубы должна быть поставлена правильно.

Порядок поверки.Для выполнения поверки приводят теодолит в рабочее положение (нивелируют). Наводят зрительную трубу на точку (которую можно обозначить на стене здания) так, чтобы изображение её оказалось совмещённым с одним из концов вертикальной сетки нитей. Затем плавно перемещают зрительную трубу вверх или вниз наводящим винтом. Если изображение точки совпадёт с нитью на всём её протяжении, то условие выполнено. В противном случае производят юстировку.

Порядок юстировки.Ослабляют винты, закрепляющие окулярную часть, и поворачивают её вместе с сеткой нитей до совмещения вертикальной нити с наблюдаемой точкой. После этого повторяют поверку 2.

 


Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 49382; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Устройство теодолита, разновидности, инструкция по измерениям + видео

Устройство теодолита не отличается сложностью с точки зрения комплектующих, но вот настройка этого прибора довольно тонкая и требует постоянной поверки, он незаменим в строительстве и проектировании. Каждый геодезист знает, как пользоваться этим приспособлением, а мы постараемся разобраться вместе с вами.

Устройство теодолита – составные части и их назначение

Это приспособление позволяет замерять углы в пространстве с высокой точностью, работает как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Обычно действует относительным методом, то есть за основу берется какой-то эталонный объект, а уже по нему ведется отсчет искомого угла. Способ такого измерения известен еще с XIX века, на сегодняшний день лишь усовершенствовано строение теодолита и разработано несколько его разновидностей.

Шкала, по которой наблюдается результат, представлена в виде горизонтального и вертикального кругов. Находится вся конструкция на подставке, на которой имеются регулировочные винты для управления основными узлами. Человек производит измерение углов теодолитом через зрительную трубу, которая управляется винтами. Они позволяют правильно навести окуляр на объект и закрепить саму трубу в нужном положении, когда контрольная точка была найдена.

Лимб и алидада – это функциональные части горизонтального круга, которые активно используются, когда мы делаем измерение горизонтальных углов теодолитом. Лимб – неподвижное стеклянное кольцо с делениями на 360 градусов, а алидада вращается вместе с примыкающей частью прибора и выставляет таким образом отсчет. Чтобы зафиксировать отсчет и дальше проводить измерения относительно него, следует закрепить специальный винт и отпустить лимб, тогда корпус будет статичен, а лимб и алидада – двигаться.

Основные части теодолита нам уже известны, но нельзя игнорировать приспособления, с помощью которых мы можем быть уверены в надежности снимаемых показаний. Например, контролировать степень горизонтальности установки прибора помогает цилиндрический уровень, а оптический центрир не даст нам упустить точку отсчета и убедит нас в том, что мы центрированы ровно над ней. А сами отсчеты снимаются по микроскопу, это финальный этап работы замерщика. Теперь мы точно знаем, из чего состоит теодолит, пора приступить к обсуждению его видов.

Измерение углов теодолитом – изучаем марки приборов

В этом разделе мы хотим не только коснуться видов теодолита, но и его маркировки, ведь это в первую очередь бросается в глаза и вызывает некую растерянность при покупке прибора, а также при знакомстве с его работой. Итак, для начала разберемся, какими же приборами располагает промышленность с точки зрения их работы. Имеется механическое устройство, оптическое, лазерное и электронное. Первый тип – самый дешевый и простой, но имеет самую низкую точность, поэтому подойдет, скорее всего, только для изучения, а не для серьезных разработок.

Электронный удобен тем, что имеет устройство для считывания и обработки результатов, то есть геодезист должен только правильно его выставить, а остальное сделает машина. Но самым распространенным считается оптический теодолит, в нем приятно сочетаются цена и качество измерения, хоть он и не обладает мозгом, как электронный. А вот самым дорогим, но и более совершенным является лазерный, это самый точный прибор и удобный в использовании, однако имеет смысл для постоянных работ с высокими требованиями к качеству результатов.

Есть два принципиально отличающихся вида теодолитов по конструкции корпуса, а именно, подвижности лимба и алидады. В повторительных типах эти элементы можно закреплять поочередно и снимать показания методом последовательных повторений. А вот в простых этого делать нельзя, алидада и ось представляют там одно неподвижное целое, каждое измерение потребует отдельной настройки. Теперь напоследок рассмотрим маркировку инструмента, чтобы не путаться и не ожидать от измерений чего-то большего, чем они могут дать.

Марка теодолита включает совокупность цифр и букв, которые будет легко прочитать после нашего небольшого пояснения. В каждом имеется связка буквы “Т” и цифры, это – основа основ и показывает нам, что это действительно Теодолит, а цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они выше, тем больше погрешность. 1 маркирует высокоточные приборы, 2 и 5 – точные, 15 и 30 – технические. Цифра точности стоит после буквы “Т”, а если какой-то номер стоит перед этой литерой, она обозначает поколение прибора, то есть его модификацию в заявленной категории предложенной марки.

После точности идут еще несколько букв, они обозначают особенности конструкции и исполнения. (М – маркшейдерское назначение, Э – электронный, А – автоколлимация, П – дает прямое изображение, К – имеет компенсаторы).

Строение теодолита – требования перед началом работы

Измерение вертикальных углов теодолитом и горизонтальных нельзя делать на не проверенном приборе. Кроме специальной отметки или пломбы требуется периодически проверять геометрические параметры, ведь ошибка в пару градусов, а то и меньше, может со временем перерасти в катастрофу для многих людей. А раз работа геодезиста или замерщика другого рода настолько важна, приведем основные требования к инструменту перед началом изысканий.

Важно соблюдать абсолютную вертикальность оси алидады, а также перпендикулярность ее относительно цилиндрического уровня. Далее обращаем внимание на зрительную трубу, визирная ось должна быть ей перпендикулярна, это коллимационное условие, без него вывести четкую систему отсчета будет невозможно. Ось трубы должна быть перпендикулярна оси алидады. Остается проверить насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости. Как провести проверку этих условий, можно почитать в руководстве, хотя на крупных предприятиях этим занимаются отдельные специалисты.

Как пользоваться теодолитом – осваиваем прибор

Приведем основной принцип, как пользоваться теодолитом, однако приемов, которыми производится профессиональная разметка местности очень много, их надо осваивать на специальных курсах, понять новичку все нюансы со слов будет очень сложно.

Как пользоваться теодолитом – пошаговая схема

Шаг 1: Шаг 1.

Установка теодолита

Наверняка вы догадались, что нам нужна точка отсчета, именно это и будет нашей задачей на первом шаге. Находим на местности ровную поверхность, принимая ее за начальную точку, по ней и центрируем прибор с помощью уровней и зажимных винтов на подставке. В итоге нужно получить исключительно горизонтальное положение прибора.

Шаг 2: Шаг 2. Ловим объект

Визиром находим цель, а винтами наводим измерительную сетку более точно, чтобы установить центр объекта. На все это можно смотреть через зрительную трубу, если света вокруг недостаточно, то можно специальным зеркальцем немного улучшить ситуацию (кто хоть раз работал с микроскопом, должен владеть этим приемом). Когда центр выставлен, окуляром микроскопа фиксируем его значение.

Шаг 3: Шаг 3. Обработка результатов

Одним измерением лучше всего не обходиться, сделайте измерение несколько раз, причем брать нужно новый отсчет, например, сдвинув его на известную вам величину, допустим 90 градусов. Если новые измерения будут отличаться от предыдущих ровно на 90 градусов, то результат можно фиксировать окончательно, если нет, то следует сделать еще пару таких измерений с разным отсчетом и вычислить среднее значение.


  • Автор: Менеджер Андрей