« »

Тема 16. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ

16.1. ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УГЛА

При геодезических работах измеряют не углы между сторонами на местности, а их ортогональные (горизонтальные) проекции, называемые горизонтальными углами. Так, для измерения угла АВС, стороны которого не лежат в одной плоскости, нужно предварительно спроектировать на горизонтальную плоскость точки А, В, и С (рис. 16.1) и измерить горизонтальный угол abc = β.


Рис. 16.1. Принцип измерения горизонтального угла

Рассмотрим двугранный угол между вертикальными плоскостями V1 и V2 , проходящими через стороны угла АВС. Угол β для данного двугранного угла является линейным. Следовательно, углу β равен всякий другой линейный угол, вершина которого находится в любой точке на отвесном ребре ВВ1 двугранного угла, а стороны его лежат в плоскости, параллельной плоскости М.
Для измерения горизонтального угла достаточно установить угломерный круг так, чтобы его центр находился на ребре двугранного угла, а его плоскость была горизонтальна (параллельна плоскости М); он вычисляется по разности отсчетов а1 и с1 на лимбе:

β = а1с1

Таким образом, прибор для измерения горизонтальных углов на местности должен иметь угломерный круг, приспособление для наведения на точки местности и устройство для отсчитывании по шкале угломерного круга; такой прибор называется теодолитом.

16.2. ТЕОДОЛИТ, ЕГО СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ

Прибор для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов называется теодолитом. У первых теодолитов в центре угломерного круга на острие иголки помещалась линейка, которая могла свободно вращаться на этом острие (как стрелка у компаса); в линейке были сделаны вырезы и в них натянуты нити, играющие роль отсчетных индексов.

15_2

Рис. 16.2. Первый теодолит

Центр угломерного круга помещали в вершину измеряемого угла и надежно его закрепляли. Поворачивая линейку, совмещали ее с правой по ходу часовой стрелки стороной угла и брали отсчет а1 (рис. 15.1.) по шкале угломерного круга. Затем совмещали линейку с левой по ходу часовой стрелки стороной угла и брали отсчет с1. Разность отсчетов а1 и с1 равна значению угла.
Подвижная линейка называлась алидадой, а сам угломерный круг назывался лимбом. Роль алидады выполняют специальные оптические системы – отсчётные устройства.
Современные теодолиты, сохранив идею измерения угла, конструктивно значительно отличаются от старинных теодолитов. Во-первых, для совмещения алидады со сторонами угла используется зрительная труба, которую можно вращать по высоте и по азимуту; во-вторых, для отсчета по шкале лимба имеется отсчетное приспособление, в-третьих, вся конструкция теодолита закрыта прочным металлическим кожухом и т.д. Для плавного вращения алидады и лимба имеется система осей, а сами вращения регулируются зажимными и наводящими винтами. Если не закреплен зажимной винт, алидада вращается вокруг своей оси относительно неподвижного лимба вместе с верхней частью прибора; при этом отсчёт по горизонтальному кругу изменяется. Если закрепить зажимной винт и открепить лимб, то алидада будет вращаться вместе с лимбом и отсчёт изменяться не будет.
Для установки теодолита над заданной точкой применяется специальный штатив, а совмещение центра лимба с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла, осуществляется с помощью оптического центрира или нитяного отвеса. Оптический центрир, пришедший на смену нитяному отвесу, представляет собой набор из нескольких линз (объектив + окуляр), преломляющей ход луча на 90° призмы, и сетки нитей. В окуляре оптического центрира, видна сетка нитей в виде нескольких окружностей, геометрический центр которой совмещен с вертикальной осью теодолита, а также изображение местности под прибором.
Стороны измеряемого угла проектируются на плоскость лимба подвижной вертикальной плоскостью, которая называется коллимационной плоскостью. Коллимационная плоскость образуется визирной осью зрительной трубы при вращении трубы вокруг своей оси.
Визирная ось трубы (или визирная линия) - это воображаемая линия, проходящая через центр сетки нитей и оптический центр объектива трубы.
Лимб и алидада, используемые для измерения горизонтальных углов, составляют в теодолите горизонтальный круг. Ось вращения алидады горизонтального круга называют основной осью теодолита (рис. 15.2).
В теодолите также имеется вертикальный круг с лимбом и алидадой, служащий для измерения вертикальных углов – углов наклона. Принято считать углы наклона выше горизонта положительными, а ниже горизонта – отрицательными. Лимб вертикального круга обычно наглухо скреплён со зрительной трубой и вращается вместе с ней вокруг горизонтальной оси теодолита.
Перед измерением углов центр лимба с помощью отвеса или оптического центрира устанавливают на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла, а плоскость лимба приводят в горизонтальное положение, используя с этой целью три подъемных винта 3 и цилиндрический уровень 12. В результате данных действий основная ось теодолита должна совпасть с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла.
Для установки, настройки и наведения теодолита на объект в нем имеется система винтов: становой и подъемные винты, закрепительные (зажимные) и наводящие (микрометренные) винты, исправительные (юстировочные) винты. Становым винтом теодолит крепят к головке штатива, подъемными винтами - горизонтируют. Закрепительными винтами скрепляют подвижные части теодолита (лимб, алидаду, зрительную трубу) с неподвижными. Наводящими винтами сообщают малое и плавное вращение закрепленным частям.
Чтобы теодолит обеспечивал получение неискаженных результатов измерений, он должен удовлетворять соответствующим геометрическим и оптико-механическим условиям. Действия, связанные с проверкой этих условий, называют поверками. Если какое-либо условие не соблюдается, с помощью исправительных винтов производят юстировку прибора.


Рис. 16.3. Устройство теодолита 4Т30П: 1 - головка штатива; 2 - основание;
3 - подъемный винт; 4 - наводящий винт алидады; 5 - закрепительный винт алидады; 6 - наводящий винт зрительной трубы; 7 - окуляр зрительной трубы; 8 - предохранительный колпачок сетки нитей зрительной трубы; 9 - кремальера; 10 - закрепительный винт зрительной трубы; 11 - объектив зрительной трубы; 12 - цилиндрический уровень; 13 - наводящий винт лимба; 14 - закрепительный винт лимба; 15 - окуляр отсчетного микроскопа с диоптрийным кольцом; 16 - зеркальце для подсветки штрихов от- счетного микроскопа; 17 - колонка; 18 - ориентир-буссоль; 19 - вертикальный круг; 20 - визир; 21 - диоптрийное кольцо окуляра зрительной трубы; 22 - исправительные винты цилиндрического уровня; 23 - подставка

16.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕОДОЛИТОВ

Ранее отечественными заводами изготавливались теодолиты четырех типов: Т05, Т1, Т2, Т5 и Т30. Современные теодолиты, хоть и имеют усовершенствованную конструкцию по сравнению со своими «предками», идею измерения угла, реализованную в первых приборах, в принципе, сохранили, да и основные части остались теми же.
Разделить теодолиты на группы можно по нескольким признакам. Чаще всего используют классификации по точности, конструкции, способу отсчитывания по лимбу и назначению.
Для обозначения модели теодолита используется буква Т и цифры, указывающие угловые секунды средней квадратической ошибки однократного измерения горизонтального угла.

По точности теодолиты подразделяются на три группы:
технические Т30, предназначенные для измерения углов со средними квадратическими ошибками до ±30";
точные Т2 и Т5 - до ±2" и ±5";
высокоточные Т05 и Т1 - до ±1".

Технические и эксплуатационные характеристики теодолитов постоянно улучшаются. Шифр обновленных моделей начинается с цифры, указывающей на соответствующее поколение теодолитов: 2Т2, 2Т5К, 3Т5КП, 3Т30, 3Т2, 4Т30П и т. д.
По конструкционному исполнению различают простые и повторительные приборы. У простых теодолитов алидада жестко скреплена с вертикальной цилиндрической осью, у повторительных – алидада и лимб имеют как совместное, так и раздельное вращение (это позволяет измерять угол способом повторений, который, собственно говоря, и дал имя конструкции).
Простые (не повторительные) теодолиты, в свою очередь, в свою очередь делятся ещё на несколько видов. Прибор, объединённый с видео- или фотокамерой называется фото- или кинотеодолит. При проведении топографических, маркшейдерских, геодезических и других изысканий используют гиротеоделит, с помощью которого можно определить пеленг (азимут) ориентируемого направления.
Самой современной разновидностью является электронный теодолит, оснащённый устройством, выполняющим вычисления координат точек на местности и запоминающий эти значения. В случае использования данного прибора возможность ошибки полностью исключена, а работа возможна даже в тёмное время суток.

теодолит цифровой
Рис. 16.4. Современный теодолит

16.4. ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ТЕОДОЛИТА

16.4.1. Отсчетные приспособления

Отсчетные приспособления служат для отсчитывания делений лимба и оценки их долей. Они делятся на штриховые (теодолит Т30) и шкаловые (2Т30, Т5, 2Т5) микроскопы (рис. 16.5) и микрометры (теодолит Т2).


Рис. 16.5. Поле зрения отсчетных устройств:
а - штрихового микроскопа с отсчетами по вертикальному кругу 358°48', по горизонтальному 70°03'; б - шкалового микроскопа с отсчетами: по вертикальному кругу 1°12', по горизонтальному 18°22';
с - по вертикальному кругу - 0°46', по горизонтальному 95°47'.

В штриховом микроскопе теодолита Т30 в середине поля зрения виден штрих, относительно которого осуществляется отсчет по лимбу (рис. 16.5, а). Перед отсчетом по лимбу необходимо определить цену деления лимба. В теодолите Т30 цена деления лимба составляет 10 угловых минут, так как градус разделен на шесть частей. Число минут оценивается на глаз в десятых долях цены деления лимба. Точность отсчета составляет 1'.
В шкаловом микроскопе теодолита 2Т30 в поле зрения видна шкала, размер которой соответствует цене деления лимба (рис. 16.5, б, в). Для теодолита технической точности размер шкалы и цена деления лимба равны 60'. Шкала разделена на двенадцать частей и цена ее деления составляет 5 угловых минут. Если перед числом градусов знака минус нет, отсчет производится по шкале от 0 до 6 в направлении слева направо (рис. 16.5, б). Если перед числом градусов стоит знак минус, то минуты отсчитываются по шкале вертикального круга от -0 до -6 в направлении справа налево (рис. 16.5, в). Десятые доли цены деления шкалы берутся на глаз с точностью до 30''.

16.4.2. Уровни

Уровни служат для приведения отдельных осей и плоскостей геодезических приборов в горизонтальное или вертикальное положение. Они состоят из ампулы, оправы и регулировочного приспособления.
В зависимости от формы ампулы уровни бывают цилиндрические и круглые. Ампулу цилиндрического уровня, внутренняя поверхность которой отшлифована по дуге круга радиуса R, заполняют нагретым серным эфиром или спиртом и запаивают. Свободную от жидкости часть ампулы, заполненную парами жидкости, называют пузырьком уровня. На внешнюю поверхность рабочей части ампулы через 2 мм наносят штрихи. Точку О, расположенную в средине центрального деления ампулы, называют нуль-пунктом уровня.
Прямая uu1 - касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль- пункте О, называется осью цилиндрического уровня (рис. 16.6). При любом положении ампулы уровня его пузырек будет всегда занимать наивысшее положение, а касательная, проведенная к самой высокой точке О' пузырька, будет горизонтальна. Если совместить точки О и О', то ось цилиндрического уровня тоже займет горизонтальное положение.

Рис. 16.6. Цилиндрический уровень:
а - продольный разрез; б - схема продольного разреза

Центральный угол τ, соответствующий одному делению ампулы, определяет чувствительность уровня, т. е. способность пузырька быстро и точно занимать в ампуле наивысшее положение. Величину этого угла называют ценой деления уровня и рассчитывают по формуле

,

где R - радиус внутренней поверхности ампулы, мм;
ρ"- величина радиана в секундах; l - длина деления ампулы, мм.

Чем больше R, тем меньше цена одного деления и точнее уровень.
У точных теодолитов цена деления уровня колеблется в пределах 15-40" на 2 мм, а у технических - в пределах 45-60" на 2 мм.

16.4.3. Зрительные трубы

Для наблюдения удаленных предметов в теодолите используют зрительную трубу. Геодезические приборы, как правило, снабжают трубой Кеплера, которая дает увеличенное перевернутое изображение. Такие трубы называют астрономическими.
Оптика простейших зрительных труб состоит из двух собирательных линз (рис. 16.7): объектива (1), направленного на предмет, и окуляра (2). Изображение всегда получается при прохождении лучей через объектив, действительным, обратным и уменьшенным. Чтобы увеличить его, в трубу вводят окуляр, действующий как лупа. Получаем мнимое, увеличенное изображение.


Рис. 16.7. Зрительная труба:
1 - объектив; 2 - окуляр; 3 - фокусирующая линза; 4 - сетка нитей; 5 - кремальерный винт (кольцо)

Так как при визировании на разные расстояния изображение будет перемещаться, то для получения ясного изображения необходимо, чтобы окуляр мог перемещаться относительно объектива вдоль оси трубы.
Новейшие геодезические трубы снабжаются трубой постоянной длины, в которой объектив и сетка нитей закреплена в одной оправе. Фокусирование производится при помощи фокусирующей линзы (3) - рассеивающего стекла, перемещающегося в трубе между объективом и сеткой нити (4) при вращении особого кремальерного винта или кольца (5), охватывающего зрительную трубу около её окуляра.
Полная установка зрительной трубы для наблюдения складывается из установки её по глазу и по предмету.
Сначала устанавливают окуляр по глазу, для чего направляют трубу на какой-либо светлый фон и перемещают диоптрийное кольцо окуляра так, чтобы нити сетки были видны резко очерченными. Затем наводят трубу на предмет и добиваются четкого его изображения кремальерным винтом, т. е. фокусируют.
После этого устраняют параллакс сетки нитей. Точка пересечения нитей не должна сходить с наблюдаемой точки при передвижении глаза относительно окуляра. Если она сходит с наблюдаемой точки, то такое явление называется параллаксом. Он происходит от несовпадения плоскости изображения предмета с плоскостью сетки нитей и устраняется небольшим поворотом кремальеры.
При оценке качества зрительной трубы существенное значение имеют следующие показатели: увеличение, поле зрения и яркость трубы.
Увеличение трубы есть отношение угла, под которым в окуляре видно изображение предмета, к углу, под которым этот же предмет наблюдают невооруженным глазом.
Яркость изображения трубы – количество света, которое глаз получает от одного квадратного миллиметра площади видимого изображения за единицу времени. Яркость изображения прямо пропорциональна квадрату отверстия объектива и обратно пропорциональна квадрату увеличения трубы. В связи с этим при геодезических работах не следует применять приборы с трубами большого увеличения, так как они имеют небольшую яркость изображения.
Предельное расстояние от теодолита до предмета. Невооруженный глаз может различить две удаленные точки в том случае, если они видны под углом зрения не менее 1'. При меньших углах зрения точки перестают различаться и сливаются в одну. Поэтому ошибку визирования невооруженным глазом можно полагать равной 60". Данное значение угла зрения называют критическим.
При рассматривании изображения в зрительную трубу погрешность визирования уменьшается пропорционально увеличению.

16.5. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ И МАГНИТНЫХ АЗИМУТОВ НАПРАВЛЕНИЙ

Непосредственно перед выполнением измерения теодолит приводится в рабочее положение путём последовательного выполнения трёх операций: центрирования, горизонтирования и установки трубы.
Центрирование и горизонтирование теодолита подразумевает установку осей вращения алидады в горизонтальное положение над вершиной измеряемого угла. Установка трубы – операция выставления трубы по глазу и предмету (см. п. 16.4.3).
После установки теодолита в рабочее положение приступают к измерению горизонтальных углов. Различают следующие основные способы измерения горизонтальных углов: приемов; совмещения нулей лимба и алидады; повторений.

16.5.1. Способ приемов

Прием состоит из двух полуприемов. Первый полуприем выполняют при положении вертикального круга слева от зрительной трубы. Закрепив лимб и открепив алидаду, наводят зрительную трубу на правую визирную цель (точка А рис. 16.8). После того как наблюдаемый знак попал в поле зрения трубы, зажимают закрепительные винты алидады и зрительной трубы и, действуя наводящими винтами алидады и трубы, наводят центр сетки нитей на изображение знака и берут отсчёт по горизонтальному кругу (отсчет а). Затем, открепив трубу и алидаду, наводят трубу на левую визирную цель (точка В). и берут второй отсчёт (отсчет в). Разность первого и второго отсчётов даёт величину измеряемого угла.

β = а – b

Если первый отсчёт оказался меньше второго, то к нему прибавляют 360º°, тогда:

β = (а + 360°) – b

Второй полуприем выполняют при положении вертикального круга справа, для чего переводят трубу через зенит. Чтобы отсчёты отличались от взятых в первом полуприеме, смещают лимб на несколько градусов. Затем измерения выполняют в той же последовательности, как в первом полуприеме.
Если результаты измерения угла в полуприёмах различаются не более двойной точности прибора (то есть 1' для теодолита Т30), вычисляют среднее, которое и принимают за окончательный результат.


Рис. 16.8. Схема измерения угла способом приемов:
а – при размещении нуля лимба вне измеряемого угла;
б – при размещении нуля лимба внутри измеряемого угла

Во избежание появления ошибки, связанной с наклоном вех, визирование производят на нижнюю часть вехи или шпильки.

16.5.2. Способ совмещения нулей лимба и алидады

Этот способ используют, когда необходимо быстро оценить значение измеряемого угла. Совместив нули лимба и алидады, осуществляют точную наводку перекрестья нитей зрительной трубы на левую визирную цель (точка В). Закрепив лимб и открепив алидаду, визируют трубу на правую визирную цель (точка А). Отсчет по горизонтальному кругу непосредственно выразит значение измеряемого справа по ходу лежащего угла. Данный способ часто используют для быстрого контроля измерений.

16.5.3. Способ повторений

Способ повторений применяют, когда угловые измерения нужно выполнить с точностью более высокой, чем точность используемого прибора. Суть способа повторений заключается в последовательном многократном откладывании на лимбе измеряемого угла β (рис. 16.9).
Направив визирную ось на левую визирную цель (точка B), берут начальный отсчет по горизонтальному кругу b. Открепив алидаду, визируют прибор на правую визирную цель (точка A) без взятия отсчета, отложив тем самым первый угол β. Закрепив алидаду и открепив лимб, вновь наводят визирную ось на левую визирную цель без взятия отсчета, затем, открепив алидаду, наводят визирную ось на правую визирную цель без взятия отсчета, отложив тем самым на лимбе второй угол β, и т.д. n раз. После чего берут отсчет правой визирной цели.


Рис. 16.9. Схема измерения угла способом повторений.

Каждый раз в ходе измерений фиксируют переход через нулевой штрих лимба добавлением к конечному отсчету 360°. Тогда искомое значение измеряемого угла определится:

,

где k – число переходов через нулевой штрих лимба.

В отдельных случаях такие измерения производят при двух кругах теодолита (KЛ и КП), принимая за окончательное среднее значение угла из двух, полученных в результате измерений.

16.5.4. Измерение магнитных азимутов направлений теодолитного хода

Магнитные азимуты в теодолитном ходе измеряют для ориентирования теодолитного хода по магнитному меридиану. Чтобы привязать стороны теодолитного хода к осевому меридиану зоны (вертикальной линии координатной сетки) магнитные азимуты пересчитывают в дирекционные углы (см. тему 6).
Обратите внимание на то, что сам теодолит не предназначен для измерения ориентирных углов, но если к нему прикрепить ориентир-буссоль (рис. 16.10), то можно определить магнитный азимут заданного направления.


Рис. 16.10. Ориентир-буссоль

Для определения магнитного азимута ориентир-буссоль устанавливают в специальный паз, имеющийся на вертикальном круге теодолита, и закрепляют ее винтом (рис. 16.11). Положение магнитной стрелки наблюдают в зеркале, которому придают нужный наклон. Магнитная стрелка показывает направление магнитного меридиана, от которого отсчитывают магнитный азимут или румб заданного направления.

Рис. 16.11. Теодолит с прикрепленной ориентир-буссолью

Для измерения магнитного азимута направления теодолит с ориентир-буссолью устанавливают над исходной точкой и приводят его в рабочее положение. Совмещают нулевые штрихи лимба и алидады, закрепляют алидаду, открепляют лимб. Освободив магнитную стрелку буссоли, ориентируют зрительную трубу на север. Закрепив лимб, наводящим винтом добиваются точного совпадения северного конца магнитной стрелки с нулевым штрихом шкалы буссоли. При этом положении обеспечивается совпадение нулевых штрихов буссоли и лимба с северным направлением магнитного меридиана. Открепляют алидаду и ориентируют зрительную трубу теодолита на заданное направление. Затем берут отсчет по горизонтальному кругу, который соответствует искомому магнитному азимуту направления. В необходимых случаях измерения повторяют несколько раз.
При измерении магнитного азимута обратите внимание на то, чтобы вблизи прибора не было металлических и железобетонных конструкций, которые могут изменить положение магнитной стрелки относительно магнитного меридиана.

16.6. ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ

Вертикальный угол – это плоский угол, лежащий в вертикальной плоскости. К вертикальным углам относятся угол наклона и зенитное расстояние. Угол между горизонтальной плоскостью и направлением линии местности называется углом наклона и обозначается буквой ν. Углы наклона бывают положительные и отрицательные.
Угол между вертикальным направлением и направлением линии местности называется зенитным расстоянием и обозначается буквой Z. Зенитные расстояния всегда положительные (рис. 16.12).

Рис.4.20
Рис. 16.12. Угол наклона и зенитное расстояние

Угол наклона и зенитное расстояние одного направления связаны соотношением:
Z + ν = 90 ,                           (16.1)
или
ν = 90 – Z ,                           (16.2)
или
Z = 90 – ν .                           (16.3)

Для измерения вертикальных углов используют вертикальный круг теодолита. Лимб вертикального круга жестко скреплен с горизонтальной осью трубы и вращается вместе с ней, при этом алидада вертикального круга остается неподвижной. В некоторых теодолитах при алидаде вертикального круга имеется цилиндрический уровень, алидада вместе с уровнем могут вращаться на небольшие углы установочным винтом. Кроме того, цилиндрический уровень можно перемещать относительно алидады исправительными винтами.
При горизонтальном положении визирной оси и оси цилиндрического уровня (пузырек уровня в нуль-пункте) отсчет по вертикальному кругу должен быть равен нулю. Практически это условие часто не выполняется.
Местом нуля (местом зенита) называют отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном (вертикальном) положении визирной оси трубы и положении пузырька уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункте. На рисунке 16.13 М0 – угол между горизонтальной плоскостью и нулевым диаметром вертикального круга. При наведении перекрестия нитей сетки на верх вешки А после приведения пузырька уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункт при круге право (КП) по вертикальному кругу берут отсчет П, в этом случае угол наклона


v = П-M0.                             (16.4)

Рис. 16.13. Схема измерения вертикальных углов

При наведении перекрестия нитей сетки на ту же точку при круге лево (КЛ) и приведения пузырька уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункт находим
v = М0- Л                 (16.5)
где Л – отсчет по вертикальному кругу при КЛ.

Решая выражения (16.4) и (16.5) относительно М0 и v, получаем
М0 = (П + Л)/2,
v = (П + Л)/2            (16.6)

В теодолите Т30 оцифровка делений вертикального круга дана против хода часовой стрелки, и отсчет берут по одной стороне круга. При этом для определения v и М0 используют формулы:

M0 = (П + Л ± 180°)/2
v = Л - М0 = М0 - П + 180° = (Л - П + 180°)/2            (16.7)

Например, теодолитом Т30 при наведении на точку получены отсчеты Л =3°57', П = 176°05'.
По первой из формул (16.7) находим
М0 = (3°57' + 176°05' - 180°)/2 = 0°01';
по вторым формулам (16.7) имеем:
v = Л - М0 = 3º57' – 0º01' = 3º56';
v = М0 - П + 180° 0º01' – 176°05' + 180º = 3º56'
v = (Л - П + 180°)/2 = (3°57' – 176°05' + 180º)/2 = 3º56'

В теодолитах 2Т30, 2Т15, Т15К, Т5К, 2Т30П, 2Т5 использована секторная оцифровка вертикального круга с указанием знаков «+» и «-», соответствующих положительным и отрицательным углам наклона. Вычисления М0 и v выполняют по формулам:
М0 = (П + Л)/2; v = (Л - П)/2 - Л - М0 = М0 - П

При измерении вертикальных углов перекрестие нитей наводят на точку, пузырек уровня при алидаде вертикального круга приводят в нуль-пункт, берут отсчет П, если вертикальный круг относительно зрительной трубы при наблюдении со стороны окуляра находится справа. Затем трубу переводят через зенит и выполняют описанные действия, берут отсчет Л. Угол наклона v в зависимости от типа теодолита вычисляют по одной из формул.
В теодолите Т30 нет уровня при алидаде вертикального круга. Цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга установлен так, что его ось параллельна коллимационной плоскости зрительной трубы. Перед отсчетом по вертикальному кругу пузырек уровня при алидаде горизонтального круга подъемными винтами устанавливают в нуль-пункт.
При измерении вертикальных углов теодолитами, имеющими компенсатор, нулевой диаметр вертикального круга устанавливается в горизонтальное положение автоматически, и после наведения перекрестия нитей на точку примерно через две секунды, в течение которых компенсатор принимает устойчивое положение, берут отсчет. При этом колебания М0 при измерении различных углов наклона на данной станции не должны превышать 2t – двойной точности отсчетного устройства.
Целесообразно, чтобы М0 вертикального круга было равно нулю или близкой к нулю величине.
Для поверки этого условия определяют М0 из измерений нескольких вертикальных углов при КЛ и КП. Если среднее значение М0 превышает двойную точность отсчета (2t), то выполняют юстировку: вращением установочного винта уровня при вертикальном круге устанавливают отсчет, равный М0. При этом пузырек уровня, который находился в нуль-пункте, сойдет с него, его возвращают в нуль-пункт исправительными винтами уровня.
После отмеченных действий соблюдаются все условия, заложенные в определении места нуля установив вращением зрительной трубы и вертикального круга отсчет, равный М0, приводим визирную ось в горизонтальное положение; устанавливаем отсчет, равный нулю, вращением установочного винта уровня; приводим котировочными винтами пузырек уровня в нуль-пункт, т. е. выполняем все условия, определяющие М0.
Кроме того, юстировку можно выполнить путем установки на вертикальном круге отсчета, равного углу наклона v вращением установочного винта уровня. При этом перекрестие нитей сетки должно оставаться на изображении точки, при наведении на которую определяли угол наклона v. После юстировки выполняют контрольное определение М0.

Видео
Теодолит. Для чего предназначен и как устроен

 


Вопросы и задания для самоконтроля

  1. В чем заключается назначение теодолита.
  2. Назовите основные части теодолита.
  3. Какие бывают отсчетные приспособления в теодолитах?
  4. В чем заключается назначение цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга.
  5. В чем назначение зрительной трубы теодолита.
  6. Какие существуют установки зрительной трубы при наблюдениях?
  7. В чем сущность измерения горизонтального угла способом приемов?
  8. В чем сущность измерения горизонтального угла способом повторенний?
  9. В чем сущность измерения горизонтального угла способом совмещения нуля лимба  и алидады?
  10. В чем сущность измерения горизонтального угла способом приемов?
  11. Объясните порядок измерения вертикального угла теодолитом.
  12. Объясните порядок измерения магнитного азимута теодолитом с ориентир-буссолью.
  13. Как вычислить место нуля вертикального круга Т30?

 

 

Яндекс.Метрика