загрузка...
загрузка...
На головну

Принцип вимірювання горизонтального кута, теодоліт

кутові вимірювання

Поняття про Светодальномер і радиодальномер

Оптичні далекоміри

Інші способи вимірювання довжини ліній

Визначення відстаней оптичними далекомірами засноване на принципах геометричній оптики, зокрема на властивості, які називаються параллактическим кутом зорових труб.

Найбільш поширеним оптичним далекоміром є нитяною далекомір з постійним параллактическим кутом. Цей далекомір мається на зорових трубах геодезичних приладів і складається з двох горизонтальних штрихів, які називаються далекомірними нитками, які розташовані симетрично щодо центрального штриха сітки ниток. У комплект далекоміра входить далекомірна рейка з поділами. Для визначення відстаней за допомогою оптичного далекоміра необхідно мати відповідний коефіцієнт. У сучасних теодолітах коефіцієнт далекоміра зазвичай дорівнює 100. Точність визначення відстані оптичним далекоміром має помилку 1: 400. Ця помилка може бути поліпшена при використанні так званих оптичних далекомірах подвійного зображення або далекомірів зі змінним параллактическим кутом і постійна база. До них відноситься, наприклад, далекомір ДН-8, який дозволяє вимірювати довжину ліній з відносною помилкою 1: 1200 - 1 1500.

Принцип вимірювання відстаней за допомогою приладів даного типу заснований на вимірюванні часу, за яке електромагнітні коливання подолають вимірювана відстань. Знаючи швидкість поширення світла у відповідному середовищі можна записати:

Залежно від призначення, дальності дії і точності визначення відстаней светодальномери діляться на три групи.

До першої відносяться прилади для визначення відстаней до 50 км із середньою квадратичною помилкою 5-10 мм.

До другої групи належать далекоміри з радіусом дії менше 10 км і помилкою 2 см.

До третьої групи далекомірів відносяться прилади, що вимірюють відстані від 100 м до 3 км з похибкою близько 2 мм.

Одним їх основних вимірів в геодезії є вимір кута. Так, наприклад, створення планових геодезичних мереж, топографічних карт і планів, процес будівництва і експлуатації будівель неможливі без проведення кутових вимірювань. Нехай АВС (рис.13) кут місцевості, сторони якого не лежать в горизонтальній площині. При цьому можна побудувати проекцію цього кута на горизонтальну площину шляхом проекцій сторін ВА і ВС на горизонтальну площину. Таким чином, горизонтальний кут ? - це кут на горизонтальній площині, відповідний двогранними кутку, утвореному двома вертикальними площинами, що проходять через сторони ВА і ВС. Мірою того ж двогранного кута буде будь-який інший плоский кут, вершина якого знаходиться на ребрі двогранного кута, а сторони - в горизонтальній площині. Тому горизонтальний кут ? можна вимірювати за допомогою кола, розділеного на градуси

Мал. 13. Принцип вимірювання горизонтального кута.

і хвилини. При цьому коло повинен перебувати в горизонтальній площині, а його центр суміщений з ребром вимірюваного двогранного кута.

Чисельне значення кута ? можна визначати, як різниця відліків по колу в відповідних точках. Вимірювальний коло називається кутомірним кругом, а його шкала в градусах і хвилинах носить назву лімба. Для реєстрації на лімбі градусних відліків відповідних точок необхідно мати вертикальну площину, що обертається в центрі лімба навколо ребра двогранного кута, що проходить через центр кутомірного кола. Ця вертикальна площину називається візирної площиною, в якій розташована оптична вісь зорової труби. Зорова труба механічно пов'язана зі своїм колом, що обертається в площині лімба навколо вертикальної осі. Коло зорової труби називається алидадой. На алидаде розташовується відліковий пристрій. Для приведення площині лімба в горизонтальне положення служать три підйомних гвинта і рівень. Фіксація обертових частин лімба, алідади і зорової труби проводиться за допомогою закріпних гвинтів. Точна наводка зорової труби на обрану точку виконується за допомогою навідних гвинтів.

Крім вимірювання горизонтальних кутів, за допомогою зорової труби тим же принципом можна вимірювати і вертикальні кути. Для цього необхідний відповідний вертикальний круг, що обертається навколо горизонтальної осі. Такий прилад, в якому за допомогою зорової труби, що обертається як в горизонтальній, так і у вертикальній площині, можна вимірювати горизонтальні і вертикальні кути називається рулетки. При вимірюванні кутів теодоліт за допомогою станового гвинта прикріплюється до штатива, який представляє собою триногу з металевою головкою. Для центрування теодоліта, тобто установки центру лімба на осі двогранного кута, служить схил.

В даний час промисловістю випускаються оптичні теодоліти, оснащені оптичною системою вимірювання кутів. У цій системі зображення поділок лімба і відлікових пристроїв передається в поле зору мікроскопа, який розташований поруч з окуляром зорової труби. У Російській Федерації випускаються високоточні і технічні теодоліти. Їх маркування складається з букви Т і цифри, що характеризує середню квадратичну помилку вимірювання горизонтального кута одним прийомом в секундах.

Відлікові пристрою.При вимірах кутів за допомогою теодоліта відліки цих кутів робляться по лімбу. Оцифровка поділок шкали лімба у оптичних теодолітів виконується через 1О по ходу годинникової стрілки. Кутова величина дуги, що відповідає одній поділу шкали лімба, називається ціною поділки лімба. В оптичних штрихових мікроскопах теодолітів Т30 у верхній частині поля зору, позначеної буквою В нанесені штрихи вертикального кола (рис.14). У нижній частині, позначеної буквою Г - штрихи горизонтального кола. Між підписаними штрихами рівномірно нанесені ще шість поділок, кожне з яких відповідає 10?. Відлік поділів по лімбу проводиться за допомогою вертикального штриха, індексу, загального для шкал обох кіл. Чисельне значення кута реєструється на-віч з точністю 0,1?. Рівні.Для приведення площині лімба в горизонтальне положення, а також в інших геодезичних приладах використовуються рівні двох типів: циліндричні і круглі Рис. Циліндричний рівень являє собою скляну трубку з внутрішньою поверхнею певного радіуса. Після наповнення трубки нагрітим спиртом або ефіром вона герметично запаюється. Охолоджена рідина стискається, утворюючи внутрішнє вакуумний простір, зване бульбашкою рівня. Трубка встановлюється в оправу, яка має один або два коригувальних гвинта. На верхній частині трубки є шкала поділок з точкою 0, розташованої в центрі трубки. В поле сили тяжіння Землі рідина всередині трубки прагне до рівноваги. При цьому бульбашка рівня буде займати найвищу з можливих положень, а коли вісь рівня вийде на площину горизонту, пухирець повинен буде розташовуватися симетрично щодо нульового розподілу, званого нуль-пунктом рівня. У сучасних теодолітах циліндричні рівні дозволяють забезпечувати площину горизонтальної установки лімба з точністю до 10 секунд. Круглий рівень має низьку чутливість, і не застосовується в геодезичних приладах.


Мал. 14. Поле зору теодоліта Т30 Рис. 15. рівні

Зорові труби.Зорова труба (рис. 16.) З внутрішньої фокусуванням складається з об'єктива, окуляра і фокусує лінзи, розміщеної всередині труби між окуляром і об'єктивом. Крім того, поблизу переднього фокуса окуляра розташовується діафрагма зі скляною пластинкою, на якій награвірован тонкі штрихи, що утворюють сітку ниток. Точка перетину горизонтального і вертикального штрихів називається перехрестям сітки ниток. Два горизонтальних коротких штриха, розташованих вище і нижче перехрестя є далекомірними нитками і служать для визначення відстаней. Пряма, що проходить через перехрестя сітки ниток і оптичний центр об'єктива, називається візирної віссю зорової труби. Збільшення труби теодоліта визначається відношенням фокусних відстаней об'єктива і окуляра. У теодоліта Т30 збільшення зорової труби дорівнює 20. Полем зору труби називається простір, видиме в трубу при її нерухомому положенні. Поле зору труби визначається кутом, вершина якого знаходиться в оптичному центрі зорової труби, а сторони спираються на діаметр гратчастої діафрагми. Знаючи коефіцієнт збільшення труби, можна визначити точність візування теодоліта, яка для теодоліта Т30 становить 3 ", а кут поля зору ? 20. Установка труби для спостережень складається з установки її по оку і по предмету. Установка по оку полягає в отриманні різкого зображення сітки ниток. Для цього трубу направляють на обрані світлий фон і переміщують Діоптрійність кільце до тих пір, поки нитки сітки не стануть різко окресленими. Установка труби по предмету полягає в отриманні різкого зображення спостережуваного предмета, для чого проводиться фокусування труби або поєднання зображення предмета з площиною сітки ниток. Фокусування труби виконується за допомогою кремальєри, що переміщує фокусуються лінзу при нерухомому положенні сітки ниток. При недостатній фокусуванні

Мал. 16. Зорова труба з внутрішньої фокусуванням:

а - пристрій труби;

б - хід променів в зоровій трубі;

в - сіткова діаграма.

труби зображення предмета не буде точно збігатися з площиною сітки ниток. Це проявляється при зміні положення ока спостерігача перед окуляром і називається параллаксом сітки ниток. Паралакс повинен бути усунутий додатковим обертанням кремальєри.

Пристрій теодоліта Т30 Оптичний теодоліт Т30 (Рис. 17)

призначений для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів, включає в себе підставку, з'єднану з основою пакувального футляра за допомогою пластинчастої пружини. Підстава футляра після установки теодоліта на головку штатива закріплюється становим гвинтом, всередині якого є гачок для центрування теодоліта за допомогою схилу. Крім цього можна центрувати теодоліт Т30 за допомогою отвору в підставі, використовуючи зорову трубу. Вертикальну вісь теодоліта встановлюють у вертикальне положення обертанням трьох підйомних гвинтів підставки, спостерігаючи за станом циліндричного рівня, розташованого на корпусі алідади. На шпальтах, жорстко з'єднаних з корпусом алідади, встановлена зорова труба, яка може обертатися на 360О навколо горизонтальній осі. Більш детально пристрій теодоліта буде розглянуто під час виконання першої лабораторної роботи.

Мал. 17. Теодоліт Т30

Облік поправок при лінійних вимірах. «-- попередня | наступна --» Механізації тваринницьких юстирування теодоліта.
загрузка...
© om.net.ua