Как правильно настроить теодолит

Привет студент

Установка теодолита в рабочее положение

Установка теодолита в рабочее положение выполняется перед началом любых с ним работ, касается это основных измерительных работ, либо специальных работ, связанных с установлением его работоспособности.

Установка теодолита в рабочее положение заключается в его центрировании над вершиной измеряемого угла, горизонтировании и установке для наблюдений зрительной трубы и отсчетной системы. При проведении поверок в большинстве случаев центрирование теодолита не выполняют.

Центрирование — это совмещение его вертикальной оси вращения с вершиной измеряемого горизонтального угла. Горизонтирование — приведение вертикальной оси вращения теодолита в отвесное положение. Для центрирования теодолита 2Т30П используется отвес, который подвешивается на крючок станового винта штатива.

Горизонтирование и центрирование выполняют методом последовательных приближений.

Становым винтом через резьбовое гнездо подставки теодолит прикрепляется к плоской головке штатива. Предварительно штатив необходимо установить так, чтобы плоскость его головки заняла примерно горизонтальное положение, а острие отвеса совпало с вершиной угла.

Рис. 1. Центрирование теодолита

При этом ножки штатива должны быть надежно зафиксированы в грунте, либо быть устойчивыми на твердой поверхности, например, асфальте. Небольшие перемещения острия отвеса над вершиной измеряемого угла достигаются перемещением самого теодолита при ослабленном становом винте. После выполнения центрирования становой винт снова необходимо зажать.

Горизонтирование теодолита 2Т30П рекомендуется выполнять в указанной ниже последовательности.

1. Установить ось цилиндрического уровня по направлению двух любых ножек штатива и, ослабив у одной из них зажим раздвижной системы, по возможности точно привести пузырек уровня к середине ампулы.

Рис. 2. Горизонтирование теодолита а — предварительное горизонтирование ножками штатива; б — горизонтирование подъемными винтами подставки

2. Установить ось цилиндрического уровня по направлению на третью ножку штатива и изменением ее длины привести пузырек уровня к середине ампулы (поз. 2). Проверить позицию 1 по двум ножкам штатива.

3. Установить ось уровня на два любых подъемных винта подставки и, вращая эти винты в противоположные стороны примерно на одинаковый угол, привести пузырек точно на середину ампулы.

4. Установить ось уровня по направлению на третий подъемный винт подставки (по симметрии частей колонки или по отсчетам по шкале ГК) и вращением этого винта привести пузырек уровня точно на середину ампулы (поз. 2). Проверить позицию 1, а затем снова позицию 2, и при необходимости поправить положение пузырька.

Установка зрительной трубы и отсчетной системы для наблюдений заключается в установке четкого (по глазу) изображения сетки нитей вращением окулярного колена зрительной трубы и четкого изображения шкал ГК и ВК вращением окулярного колена зрительной трубки отсчетной системы.

Многие теодолиты снабжены оптическими центрирами. Установка теодолита в рабочее положение (центрирование и горизонти-рование) с помощью оптического центрира выполняется приближениями.

Найти в поле зрения оптического центрира точку, над которой производится центрирование, и закрепить в грунте или на твердой поверхности ножки штатива, следя за тем, чтобы изображение точки находилось как можно ближе к центру поля зрения центрира.

Выполнить установку пузырька цилиндрического уровня с помощью ножек штатива, а затем — с помощью подъемных винтов подставки, как это выполняется при использовании отвеса.

При нарушении условия центрирования необходимо ослабить становой винт и переместить теодолит на головке штатива до совмещения центра поля зрения оптического центрира с вершиной измеряемого угла. Повторить действия по центрированию и горизонти-рованию по ножкам штатива и подъемным винтам подставки до достижения желаемого результата.

Горизонтирование может считаться удовлетворительным, если при любом положении колонки теодолита пузырек цилиндрического уровня при горизонтальном круге будет отклоняться от своего среднего положения не более чем на 2 деления ампулы.

Рис. 3. Устройство оптического центрира

Используемая литература: В.Н. Попов, С.И. Чекалин. Геодезия: Учебник для вузов.- М.: «Горная книга», 2007.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Источник

Как работать с теодолитом: инструкция не для новичков

Подготовка теодолита к работе

Итак, чтобы получить максимально точные результаты вычислений, необходимо правильно настроить теодолит. Подготовительные мероприятия выполняются в несколько основных этапов.

Установка инструмента.
Чтобы осуществлять измерение горизонтального угла, прибор должен быть установлен в его вершине. Достигается это следующим образом: центр площадки для штатива ставится непосредственно над нужной точкой, а ее поверхность приводится к строго горизонтальному положению. Лишь после этого можно выполнять фиксацию устройства.

Центрирование
Его цель заключается в проецировании оси вращения лимба и алидады по отвесной линии таким образом, чтобы точность для оптического отвеса составляла ± 1-2 мм, а для механического ± 5 мм. Выполняется процедура следующим образом:

• центрируем штатив с механическим отвесом, стараясь добиться точности около 10-15 мм;
• монтируем теодолит на штатив;
• ослабляем становой винт и перемещаем оптический отвес, чтобы добиться наилучшего центрирования.

Горизонтирование
Его контроль осуществляется по цилиндрическому уровню алидады ГУК. Сам процесс горизонтирования выполняется подъемными винтами. Сперва ось движется по двум из них, чтобы передвинуть пузырек уровня точно в центр. Затем алидада поворачивается на 90 градусов и подключается третий винт, с помощью которого вновь нужно отправить пузырек к центру. Оба действия выполняются до тех пор, пока пузырек не будет находиться в центральной зоне при любом положении алидады.

Чтобы получить уверенность в точности проводимых с помощью теодолита, должны быть выполнены два основных условия. Во-первых, ось цилиндрического уровня должна занимать строго горизонтальное положение. Во-вторых, ось вращения необходимо привести к строго вертикальной позиции.

Измеряем горизонтальный угол

Вертикальные углы: особенности вычислений

Определение вертикальных углов с использованием теодолита осуществляют следующим образом:

• центр сетки нитей устанавливается на высоту, которая была предварительно отмечена на рейке;
• рейка приставляется вплотную к окуляру, после чего определяется высота прибора;
• осуществляется визирование при круге лево и круге права для снятия отсчетов;
• выполняется оцифровка лимба ВУК. Данная процедура может быть проведена секторным способом, в котором используется два отрицательных и два положительных сектора.

После этого берем отсчеты, для чего выполняем такие действия:

• определяем количество градусов отсчетного штриха;
• считываем минуты и переходим к вычислению вертикального угла, для чего применяется формула М0 = (КП + КЛ)/2; v = МО-КП; ν=КЛ−М0.

Как измерять расстояния с помощью теодолита?

Как уже говорилось выше, теодолит может применяться и для измерения расстояний. Осуществляется процедура в несколько этапов, подробно описанных ниже:

• используем для измерений дополнительные дальномерные штрихи в сетке нитей зрительной трубы;
• по рейке вычисляем длину интервала (n), после чего используем следующую формулу: D = K*n =100*n.

Для примера возьмем ситуацию, в которой значение верхнего дальномерного штриха составляет 1747 миллиметров, а нижнего – 1856 мм.

В этом случае длина интервала будет равна 1856-1747=109 мм = 10,9 см, а расстояние по приведенной выше формуле – 10,9 метров.

Источник

Теодолит настройка перед работой

Что такое теодолит?

Теодолит – прибор, предназначенный для измерения вертикальных и горизонтальных углов. Также применим для определения расстояний по нитяному дальномеру и магнитных азимутов при помощи буссоли. Используется при геодезических работах, строительстве, проведении топографической съемки и т.п.

Различают два вида теодолитов: оптические и электронные. Более современные электронные модели способны с высокой точностью определить углы, высоту строения, разбить прямоугольник или проверить разбивку осей здания. Теодолит прост в управлении, имеет небольшой вес и доступную цену. В этой статье мы расскажем, как работать с теодолитом для получения максимально точного результата.

Правила эксплуатации теодолита

Для выполнения высокоточных измерений важно знать все тонкости при обращении с геодезическим прибором. От навыков геодезиста во многом зависит, в какой степени полученные при измерении цифры будут соответствовать реальному положению вещей, окажется ли достаточно прочной и долговечной возводимая конструкция.

Данный геодезический прибор имеет ряд преимуществ:

• С его помощью можно проводить точнейшие угловые измерения, невзирая на экстремальные климатические условия и специфику местности. Без помех работает в интервале температур от -25 до 50 градусов.
• На точность полученных данных не оказывают влияние нестандартные условия работы, поэтому теодолит можно брать даже в экспедиции.
• Компактный размер облегчает транспортировку прибора.
• Элементарная и быстрая калибровка и юстировка.

Устройство теодолита

Основные элементы из которых состоит теодолит:

• Лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный).
• Алидада – подвижная часть теодолита, к которой крепится система отсчитывания по лимбу и визирному устройству.
• Зрительная труба (визирное устройство) с закрепительным и наводящим винтами.
• Отвес для центрирования над точкой. Может быть, как оптическим, так и лазерным.
• Трегер (подставка) с подъемными винтами и круглым уровнем для горизонтирования теодолита.
• Микроскоп для снятия отсчетов.

Комплектация теодолита зависит от области, в которой он будет применяться. Он может быть дополнен ориентиром-буссолем, дальномерными насадками, визирными маркерами и пр. В некоторых работах используются узкоспециализированные теодолиты: маркшейдерские, астрономические, гироскопические.

Разновидности теодолитов

Прежде, чем взять в руки угломерный прибор и начать с ним работу, нужно изучить модели теодолитов, которые представлены на современном рынке.

Подобный геодезические приборы классифицируют по следующим параметрам:

• Точность. Основной параметр, который влияет на стоимость прибора – средняя квадратическая ошибка определения углов. Бывают высокоточные, точные и технические теодолиты.
• Область применения (геодезический, астрономический, маркшейдерский).
• Конструкция отсчетного устройства (простая, повторительная). Приборы с простой конструкцией оснащены алидадой, жёстко скреплённой с вертикальной цилиндрической осью. В приборе повторительного типа возможно как одновременное вращение алидады и лимба, так и автономное. При такой конструкции возможно неоднократное измерение одного и того же угла.
• Физическая природа носителя информации (оптический, электронный). Главным преимуществом первого варианта является абсолютная независимость от элементов питания. Кроме этого, отсутствие электронного оснащения позволяет работать с оптическим теодолитом при самых неблагоприятных погодных условиях. Действие электронных приборов основано на двоичной системе исчисления, которая позволяет уменьшить объем данных и осуществлять записи измерений прямо на карту памяти устройства. Благодаря электронной памяти можно забыть про многостраничные полевые журналы. При этом существенно повышается скорость съёмки и уменьшается количество неточностей при снятии отсчёта.

Пошаговая инструкция как пользоваться теодолитом

• 1 шаг. При работе с геодезическим оборудованием, стоит учитывать, что для получений точных результатов измерений необходимо проводить регулярные поверки и юстировки теодолита. Кроме этого требуется делать периодический контроль геометрических параметров, так как результаты работы геодезиста или строителя, порой, не терпят ошибок даже в несколько угловых секунд.
• 2 шаг. Когда оборудование проверено можно приступать к работе с теодолитом. Для начала необходимо закрепить прибор над точкой с известными координатами, используя штатив-треногу и центрир или нитяной отвес. Приняв ее за точку отсчета, с помощью уровней и наводящих винтов отцентрировать прибор. Итогом должно стать абсолютно горизонтальное положение прибора, а также расположение теодолита строго над точкой.
• 3 шаг. С помощью визира необходимо предварительно навестись на цель, а винтами навест сетку нитей на цель наиболее точно. Таким образом определяется центр измеряемого объекта. Данные действия производятся с помощью зрительной трубы, но при недостаточности света можно использовать дополнительно специальное зеркало с подсветкой. После выполнения этой процедуры производится снятие отсчетов вертикального и горизонтального углов с помощью микроскопа теодолита.
• 4 шаг. Для получения высокой достоверности результатов измерений проведение измерений теодолитом рекомендуется повторить несколько раз (приемов). По результатам многократных измерений определяются средние значения вертикальных и горизонтальных углов.

Приведение теодолита в рабочее положение

Установка теодолита в рабочее положение включает в себя следующие действия: центрирование; приведение оси вращения прибора в отвесное положение; подготовки ЗТ к наблюдению.

— раздвигая ножки штатива, устанавливают прибор так, чтобы центр лимба оказался примерно над точкой центрирования. Зацепляют нитяной отвес за крючок станового винта и перемещают ножки штатива, чтобы кончик отвеса оказался как можно ближе к точке центрирования а три угла между ножками были примерно равны. Равномерно вдавливают ножки штатива в землю следя за тем чтобы пов-ть его головки была приблизительно горизонтальна, а отвес оказался над точкой центрорования. Слегка открепляют становой винт, вращают теодолит по пов-ти головки штатива, чтобы кончик отвеса точно оказался над точкой центрирования (+- 2-3 мм) и закрепляют его.

2) Приведение оси вращения прибора в отвесное положение (с помощью цилиндрического уровня):

Приведение оси вращения прибора в отвесное положение осуществляют по выверенному цилиндрическому уровню горизонтального круга. Для этого поворотом алидады размещают цилиндрический уровень приблизительно параллельно двум подъемным винтам и, одновременно вращая их в противоположных направлениях, выводят пузырек уровня на се­редину. Повернув алидаду ориентировочно на 90° по направлению третьего подъемного винта и действуя им, вновь выводят пузырек уровня на середину. Обычно эту операцию повторяют несколько раз до тех пор, по­ка пузырек уровня не будет сходить с ноль-пункта при всех положениях алидады вертикального круга.3)
Подготовка ЗТ к наблюдению:
а) добиваются четкости сетки нитей с помощью окуляра ЗТ (ЗТ наводят на светлый фон);б) открепляют алидаду, предварительно наводят ЗТ на визирную точку с помощью оптического визира и закрепляют алидаду и ЗТ.в) осуществляют фокусировку изображения точки визирования с помощью фокусирующего винта.г) Выполняют точное наведение (совмещение перекрестья сетки с точкой) с помощью наводящих винтов алидады и ЗТ (необходимо установить параллельно сетки нитей)д) берут соответствующий отсчет

Поверки и юстировки теодолитов.

Перед началом производства полевых работ с использованием теодолита осуществляют контроль следующих условий (выполняют поверки):

1. Штатив и подставка теодолита должны быть устойчивы, а прибор закреплен становым винтом на штативе

. Для поверки устанавливают прибор на штативе и визируют на какую-либо четко обозначенную точку местности. Взяв рукой подставку теодолита, пытаются слегка повернуть теодолит из стороны в сторону, каждый раз следя за положением перекрестья нитей относительно точки наблюдения. Если положение наблюдаемой точки относительно перекрестья нитей остается неизменным, то условие выполнено. Если точка сходит с перекрестья нитей, то выполняют следующие действия:

а) проверяют надежность крепления прибора к головке штатива становым винтом. При этом необходимо следить, чтобы, с одной стороны, прибор был надежно прикреплен к головке становым винтом и, с другой — чтобы становой винт не был перетянут, так как в этом случае будет иметь место тугое вращение подъемных винтов и винтовые устройства последних быстро выйдут из строя;

б) проверяют и в случае необходимости подтягивают крепежные винты шарниров головки штатива и наконечников ножек;

в) проверяют устойчивость подъемных винтов относительно подставки прибора и при необходимости устраняют люфт винтовых устройств подъемных винтов. Эту операцию целесообразно делать в мастерской.

2. Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита

, т. е. ZZ перпендикулярно ии. Для поверки этого условия приводят прибор в рабочее положение и поворачивают алидаду таким образом, чтобы цилиндрический уровень разместился приблизительно параллельно двум подъемным винтам, затем вращением последних точно выводят пузырек уровня в ноль-пункт. Развернув алидаду на 180°, проверяют положение пузырька уровня. Если пузырек остался в ноль-пункте, то условие выполнено. Если пузырек уровня сместился более чем на одно деление, то необходима юстировка. Для этого исправительными винтами цилиндрического уровня возвращают пузырек по направлению к ноль-пункту на половину дуги его смещения, а затем подъемными винтами выводят его в ноль-пункт. Поверку повторяют.

3. Вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения трубы

. Для выполнения этой поверки наводят перекрестье нитей на какую-либо четко обозначенную точку местности А. Действуя наводящим винтом трубы, перемещают ее, следя за положением наблюдаемой точки относительно вертикального штриха сетки нитей. Если точка осталась на вертикальном штрихе, то условие выполнено. Если наблюдаемая точка сошла с вертикального штриха (рис. 8.13), то необходимо делать юстировку. Для этого снимают защитный колпачок сетки нитей, ослабляют на пол-оборота четыре крепежных винта окуляра и поворачивают его до совмещения вертикального штриха с наблюдаемой точкой, после чего закрепляют окуляр и надевают защитный колпачок. При этом следует иметь в виду, что если точка А сместилась влево от вертикального штриха, как это показано на рис. 8.13, то окулярную часть поворачивают против хода часовой стрелки, а если точка А сместилась вправо, то — по ходу часовой стрелки.

4. Визирная ось должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы

, т. е. WW перпен-но HH. Угол отклонения визирной оси от нормали к оси вращения трубы называют коллимационной ошибкой. Выполнение данного условия необходимо для того, чтобы при переводе зрительной трубы через зенит визирная ось описывала коллимационную плоскость, а не коническую поверхность. Для выполнения данной поверки устанавливают теодолит в точке 1 и наводят трубу на веху 2. Переводят трубу через зенит и на расстоянии 100—150 м выставляют веху 3. Если коллимационная ошибка имеется, то веха займет положение 3′ в стороне от продолжения прямой 2-1. Открепив алидаду, разворачивают прибор приблизительно на 180°, точно наводят на веху 2 (уже при другом положении круга) и, вновь переведя трубу через зенит, выставляют веху 5. При наличии коллимационной ошибки веха займет положение 3″. Если расстояние З’-З» превышает 6 см, необходимо сделать юстировку. Для этого веху устанавливают в середине между точками 3′ и 3″, т. е. в точку 3. После этого снимают защитный колпачок сетки нитей и, ослабив верхний исправительный винт, боковыми винтами добиваются совмещения вертикального штриха с изображением вехи, установленной в точке 3, закрепляют сетку нитей и надевают защитный колпачок. Поверку повторяют.При работе с исправительными винтами сетки нитей, чтобы не сорвать резьбу, следует помнить, что для перемещения сетки влево слегка вывинчивают левый исправительный винт и завинчивают правый. При перемещении сетки нитей вправо, слегка вывинчивают правый винт и завинчивают левый.

5. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

Выполнение данного условия необходимо для того, чтобы коллимационная плоскость после приведения прибора в рабочее положение была вертикальная. Для поверки этого условия устанавливают прибор на расстоянии 10—20 м от стены здания и наводят на четко обозначенную высокую точку А. Открепив закрепительный винт, поворачивают трубу вниз и отмечают точку а1 (рис. 8.16). Затем переводят трубу через зенит, наводят ее на точку А, поворачивают вниз и отмечают точку а2- Если обе точки совместились в одной точке а, то условие выполнено. Если нет, то прибор требует ремонта в специализированной мастерской либо должен быть заменен заводом-изготовителем на новый.

6. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора.

Эту поверку необходимо производить только для точных и высокоточных теодолитов, а также электронных тахеометров, имеющих круглый уровень горизонтального круга. Эту поверку производят после выполнения поверки и юстировки цилиндрического уровня. Для этого с помощью цилиндрического уровня приводят прибор в рабочее положение и если пузырек круглого уровня оказался не в ноль-пункте, то исправительными винтами выводят его в ноль-пункт.

7. Компенсатор вертикального круга теодолита должен обеспечивать неизменный

отсчет по вертикальному кругу при отклонении оси вращения прибора от отвесной линии в пределах ±2′. Эту поверку выполняют только для теодолитов, имеющих компенсатор вертикального круга. Исправление компенсатора производят только на заводе-изготовителе или в специализированной мастерской.

Алгоритм работы с прибором

1. С помощью треноги устанавливают теодолит.
2. Наблюдательная труба направляется в сторону двух опорных точек.
3. Наведя прибор на первую точку, производят фиксацию и измерение вертикальной нити.
4. Проводят отсчёт по горизонтальному кругу. Полученные данные заносят на бумагу. Аналогичную операцию проводят с другой точкой.
5. Наблюдательную трубку переводят, минуя зенит, а затем меняют положение круга.
6. В случае незначительных расхождений останавливаются на среднем значении.
7. Показания лимба должно быть нулевым или стремиться к этому значению.
8. Алидаду вращают до тех пор, пока не совпадут нулевые отметки на лимбе и микроскопе.
9. Проводят следующий круг измерений.

Чтобы прибор постоянно показывал правильные значения, следует позаботиться об условиях его хранения. Лучше всего хранить теодолит в специальном кейсе. Укладывают и достают прибор, придерживая его за подставки или рукоятки. Завершив работу с прибором, прежде чем убрать его в кейс, ослабляют винты, расположенные на зрительной трубе и алидаде. Потом их снова зажимают. Фиксирующие зажимы предохраняют прибор от повреждений при случайных падениях. Если крышка кейса плохо закрывается, значит, прибор плохо уложен.

Источник