Лабораторные работы по инженерной геодезии

	Рекомендовано Ученым советом Вятского государственного университета в качестве учебного пособия

Киров 2007

Печатается по решению редакционно-издательского совета Вятского государственного университета

УДК 528.48(07)

Ч 498

Рецензент: заслуженный строитель России, доцент

К.В.Подкопаевский (закрытое акционерное общество

«Кировагропромпроект»)

С. М. Чернявский Лабораторные работы по инженерной геодезии: учебное пособие.-

Изложена методика работы с геодезическими инструментами при измерениях, проведён порядок выполнения основных поверок нивелиров и теодолитов.

Основное назначение пособия – облегчить самостоятельную работу студента. Ответы на вопросы, предлагаемые в пособии, позволят студенту осмыслить и закрепить теоретический материал, излагаемый в учебниках, и принесёт пользу при выполнении лабораторных работ и в практическом применении геодезических инструментов

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 270102 и 270105 заочной формы обучения.

Авторская редакция

Компьютерная вёрстка автора

Подписано в печать Усл. печ. л. 2,75

Бумага офсетная. Печать матричная

Заказ № Тираж

Текст напечатан с оригинала - макета, представленного автором.

610000, г. Киров, ул. Московская, 36

Оформление обложки, изготовление – ПРИП ВятГУ.

© С.М. Чернявский 2007

© Вятский государственный университет,2007

Лабораторная работа № 1

КЛАССИФИКАЦИЯ НИВЕЛИРОВ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИЗИРНОГО ЛУЧА

Нивелиры–приборы, предназначенные исключительно для нивелирования, т.е. для определения превышений и высоты точек.

Нивелиры делят по точности на три группы:

- нивелиры технические, обеспечивающие определение превышений на 1 км нивелирного хода со среднеквадратической погрешностью не более мм;

- нивелиры точные, позволяющие определить превышение для такого же хода со среднеквадратической погрешностью не более мм;

- нивелиры высокоточные, позволяющие для такого хода получить превышение со среднеквадратической погрешностью не более мм.

По всей конструкции нивелиры разделяют на следующие типы:

- нивелиры, в которых горизонтальное положение визирной оси контролируется с помощью цилиндрического уровня;

- нивелиры с самоустанавливающейся горизонтальной визирной осью;

- нивелиры с наклонным лучом визирования.

В свою очередь нивелиры с цилиндрическим уровнем подразделяет на две группы:

- нивелиры глухие, в которых труба не отделяется от остальных частей прибора в процессе работы;

- нивелиры с перекладываемой трубой, в которой труба в процессе работы с прибором перекладывается вместе с уровнем в лагерах подставок.

В течение длительного времени последний тип нивелиров в СССР не выпускается.

УСТРОЙСТВА ГЛУХОГО НИВЕЛИРА

НА ПРИМЕРЕ НИВЕЛИРОВ Н-3 и НВ-1

Опорами нивелира служат три подъемных винта 1, проходящие через прорези пластинчатой пружины 2 и ввинченные в трегер 4 (подставку) нивелира (Рис.1).

Рис.1

. В центре пружины 2 расположена неподвижная гайка 3, в которую завинчивается становой винт штатива. Центральная часть трегера выполнена в виде втулки 5 с установленной в ней вертикальной осью зрительной трубы 6. На этой оси закреплено основание зрительной трубы 6, в котором установлены закрепительный 7, наводящий 8 и элевационный 9 винты, а также круглый уровень 10 с юстировочными винтами 11.Круглый уровень 10 предназначен для контроля установки приборов в рабочее положение. Элевационный винт служит для приведения визирной оси нивелира в горизонтальное положение во время взятия отсчета по рейке.

Зрительная труба фокусируется на наблюдаемую точку (рейку) с помощью винта кремольеры 12. Отчетливое изображение сетки нитей зрительной трубы достигается вращением кольца окуляра.

На стороне, противоположной винту кремольеры 12, труба 6 имеет цилиндрический контактный уровень, заключенный в коробку 15. Для освещения этого уровня коробка имеет окно, закрытое стеклом. Юстировочные винты цилиндрического уровня 14 находятся в торце коробки15, обращенные к окуляру, и прикрыты крышкой 16.

Рис.2

Для грубой наводки зрительной трубы 6 на рейку имеется визир 17.

Изображение пузырька контактного уровня 14 через оптические призмы передается в поле зрения зрительной трубы 6, в котором половину контура пузырька мы видим в виде двух кривых 1 и 2 (Рис.2).

Сомкнутое положение этих кривых (на рис.2 заштриховано) соответствует положению пузырька на середине ампулы (нуль-пункт). При параллельности визирной оси зрительной трубы VV и оси UU уровня 14 приведение оси VV в горизонтальное положение производится элевационным винтом 9, который вращают до выведения кривых 1 и 2 в сомкнутое положение.

Нивелир НВ-1 отличается от описанного нивелира Н-3 небольшими конструктивными особенностями. В частности, окно коробки 15 снабжено в нем откидной крышкой с зеркалом на внутренней стороне. Отражающий от зеркала свет обеспечивает более четкое изображение пузырька в поле зрения трубы. У нивелира НВ-1 несколько большая цена деления 14 и величина наименьшего расстояния визирования.

НИВЕЛИРНЫЕ РЕЙКИ

Нивелирные рейки, применяемые для нивелирования по III, IV классам точности, а также для технического нивелирования, изготавливают из дерева целыми или складными длиной 3 и 4 м, исключая рейки специального назначения.

Деления наносят с одной стороны (односторонние рейки) и на обеих сторонах (двусторонние рейки). На двусторонних рейках с одной стороны чередуются черные и белые сантиметровые деления, на другой стороне - белые и красные. Счет делений на черной стороне принят от нуля, совмещенного с нижним концом рейки (пятой рейки). Как правило, при нивелирных работах используют одновременно две рейки. Красная сторона может быть оцифрована по разному. Отсюда, применяемые в работе рейки должны быть одного комплекта. Есть комплекты реек, на которых красная сторона оцифрована сантиметровыми делениями с началом отсчета так же на пяте рейки, имеющим численное значение не нуль, а, например, 4687мм. Есть также комплекты реек, красная сторона которых оцифрована одиннадцатимиллиметровыми делениями с началом отсчета на пяте рейки, имеющим численное значение-нуль.

Каждый дециметр рейки подписан перевернутыми цифрами, что дает возможность в трубу нивелира видеть их прямое изображение. Отсчеты по описанным типам реек берут в миллиметрах, деля на глаз сантиметровые деления (Рис.2).

У реек, применяемых для нивелирования I и II классов, на лицевой стороне смонтирована металлическая лента из специального сплава - инвар. Ее нижний конец закреплен наглухо, а верхний соединен с пружиной, придающей ленте постоянное натяжение силой 20 кг. На полосе имеются две шкалы, смещенные относительно друг друга на 2,5 мм. Для контроля установки таких реек в вертикальное положение, на них закреплены круглые уровни.

Работа с нивелирами нв-1, н-3

Для приведения нивелира в рабочее положение инструмент закрепляют на необходимой высоте на штативе с помощью станового винта. Вращая подъёмные винты, выводят пузырёк круглого уровня в центр концентрических окружностей (нуль-пункт).

Для грубого наведения открепляют закрепительный винт, ориентируясь по прицелу, наводят объектив трубы на рейку и закрепляют закрепительный винт.

Для точного наведения вращают кольцо окуляра до получения резкого изображения сетки нитей. Четкого изображения рейки добиваются вращением винта кремальеры. Наводящим винтом наводят вертикальную нить инструмента на ось нивелирной рейки (Рис.2).

Непосредственно перед взятием отсчета пузырек горизонтального уровня выводят в нуль-пункт, используя для этого элевационный винт и наблюдая через окуляр за менисками пузырька.

СПОСОБЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

Метод геометрического нивелирования основан на использовании горизонтального луча визирования, относительно которого с помощью нивелирных реек и производятся измерения. Известны два способа геометрического нивелирования: нивелирование "из середины" и нивелирование "вперед".

При нивелировании двух точек "из середины" нивелир устанавливают на равных расстояниях от этих точек, стремясь, чтобы прибор находился в створе этих точек (Рис.3). В нивелируемых точках устанавливают вертикально рейки. Поочередно, наводя визирный луч на рейки, делают отсчеты и . Для определения величины и знака превышения между точками назначают направление хода, предположим, от точки к точке . Тогда точка является задней, а точка - передней.

Рис.3

Превышение определяется по формуле:

(1)

Если отсчет больше , то превышение получает знак "плюс", что показывает, что точка (В) располагается выше точки (А); при отрицательном знаке превышения передняя точка находится ниже задней. Следует отметить, что величина превышения, определенного при нивелировании "из середины" свободна от погрешности за не параллельность визирного луча относительно оси горизонтального уровня.

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над одной из нивелируемых точек (например, А) таким образом, чтобы при наведении трубы на рейку, установленную во второй точке (Б), окуляр прибора находился над первой точкой. Затем измеряют по отвесному направлению от точки (А) до горизонтального луча визирования (центр окуляра) высоту инструмента . Если луч лежит в горизонтальной плоскости, то превышение равно:

, (2)

где отсечет по рейке, установленной на передней по ходу рейке.

Знак превышения показывает взаимное положение точек по высоте. Независимо от способа нивелирования "вперед" необходимо строгое соблюдение горизонтальности луча визирования.

ВОПРОСЫ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Назовите группы по точности.

2. На какие конструктивные типы подразделяют нивелиры?

3. Что используют для крепления нивелира к штативу?

4. Для чего на нивелире установлен круглый уровень?

5. Какую роль выполняет наводящий винт?

6. Как получить в окуляре отчетливое изображение сетки нитей?

7. Каким образом производят фокусировку зрительной трубы на наблюдаемый объект?

8. Почему нивелиры Н-3 и НВ-1 называют "глухими"?

9. Чем отличается нивелир НВ-1 от нивелира Н-3?

10. Для чего в нивелире применяется цилиндрический уровень?

11. Для чего и в какой момент работы с нивелиром вращают элевационный винт?

12. Почему в глухих нивелирах используют контактный уровень?

13. Где располагаются юстировочные винты цилиндрического уровня?

14. Как определить, что пузырек контактного уровня находится в нуль-пункте?

15. Какие рейки называют двусторонними?

16. От какой части рейки и с какой величины ведут счет делений по черно-белой стороне рейки?

17. Какие рейки применяют при нивелировании I и II класса?

18. С помощью чего контролируется вертикальное положение инварных реек?

19. Где должен располагаться нивелир при нивелировании из середины?

20. Как определяют величину превышения при нивелировании 2-х точек из середины?

21. Что показывает знак превышения?

Лабораторная работа № 2

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКА НИВЕЛИРОВ Н-3 и НВ-1

При работе с прибором должны быть выполнены требования по взаимному расположению его основных осей, которое проверяется рядом действий, производимых в строгой последовательности и называемых поверками.

Устранение же выявленных отклонений от перечисленных условий называют юстировками. На рисунке 4 приведена схема основных геометрических осей глухого нивелира.

Рис.4

J-J – ось вращения прибора;

T-T – ось круглого уровня;

U-U – ось горизонтального цилиндрического уровня;

V-V – визирная (оптическая) ось трубы.

Главным при поверках всех нивелиров является строгое соблюдение последовательности их проведения. Каждая из поверок преследует цель установить, соблюдается ли то или иное условие, взаимоположение осей прибора, нарушение которого может вызвать недопустимые погрешности нивелирования.

1. ОСЬ ТТ КРУГЛОГО УРОВНЯ ДОЛЖНА БЫТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНА ОСИ JJ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА

Тремя подъемными винтами 1 пузырек уровня в нуль-пункт и поворачивают верхнюю часть прибора на 180⁰. Если пузырек в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае, исправительными винтами 11 перемещают пузырек к нуль-пункту на половину отклонения. После этого все проделанное повторяют до тех пор, пока пузырек после поворота прибора на 180⁰ не установится в нуль-пункте.

2. ВЕРТИКАЛЬНАЯ НИТЬ СЕТКИ ДОЛЖНА БЫТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНА ОСИ JJ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА

В защищенном от ветра месте подвешивают отвес, а в 20-30 м от него устанавливают нивелир и приводят винтами 1 пузырек круглого уровня 10 в нуль-пункт. Затем совмещают в поле зрения трубы один из концов вертикальной нити со шнуром отвеса. Если другой конец нити отклоняется от шнура меньше, чем на толщину нити, то условие выполнено. Если же условие нарушено, то слегка открепляют винты, крепящие окулярную часть трубы, и поворачивают ее (вместе с сеткой нитей) так чтобы условие поверки было выполнено.

3. ВИЗИРНАЯ ОСЬ UU ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНА ОСИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УРОВНЯ (главное условие)

Эту поверку можно выполнить путем двойного нивелирования одной и той же пары точек: первое нивелирование по способу "из середины", а второе - по способу "вперед".

На местности закрепляют колышками точки А и В на расстоянии в м одна от другой (Рис.3). Строго на середине разбитого отрезка устанавливают нивелир. Приводят его в рабочее положение по круглому уровню и, визируя на рейку в точке (А), берут отсчет по рейке. То же самое выполняют и по отношению к точке (В), беря отсчет . Принимая точку (А) задней, а точку (В) – передней, вычисляют превышение по формуле:

, (3)

Такие же измерения выполняют и по красно-белым сторонам реек и вычисляют превышение

Вычисляют среднее превышение, свободное от погрешности за не параллельность осей JJ и UU и других существенных причин по формуле:

(4)

Далее, эти же точки нивелируют методом "вперед". Для этого нивелир устанавливают на точке (А) и после приведения его в рабочее положение по уровню 10 измеряют высоту инструмента , то есть высоту визирного луча над колышком А. Высоту инструмента измеряют с точностью отсчитывания по рейке. Для этого на колышек устанавливают отвесно рейку 1, надевают на объектив нивелира колпачок 2 с отверстием в центре (Рис.5). Глядя в отверстие колпачка 2 на рейку, выводят в поле зрения трубы острие карандаша 3 и делают метку на рейке. Высота инструмента будет равна отсчету по рейке 1 от ее пятки до карандашной метки.

Рис.5

Визируют на рейку в точке (В), берут отсчет по рейке и вычисляют расчётный отсчет по рейке при выполненном условии поверки (параллельности оси уровня и визирной оси) по формуле:

(5)

При использовании последних формул нужно очень внимательно относиться к знаку величины , который зависит от того, в каком направлении принят ход нивелирования.

Полученное значение сопоставляют с отсчетом . Допустимая разница между этими величинами устанавливается не более 4 мм. Если разница составляет более 4 мм то, не обращая внимания на уровень 14, элевационным винтом 9 наводят зрительную трубу нивелира на отсчет по рейке. Сместившийся пузырек возвращают на нуль-пункт с помощью юстировочных винтов уровня, прикрытых крышкой 16, которая с ослаблением крепежного винта может откидываться.

Поверка и юстировка главного условия требует прочной установки нивелира и осторожного обращения с юстировочными винтами уровня 14 с тем, чтобы визирная ось UU, наведённая на отсчет , не сошла с него.

Поверку и юстировку следует повторить и убедиться в достижении главного условия нивелира.

4. Ось цилиндрического уровня и визирная ось зрительной трубы должны быть расположены в вертикальных параллельных плоскостях (рекомендуемая).

При помощи круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение, а трубу устанавливают по направлению одного из подъемных винтов и закрепляют. Элевационным винтом пузырек цилиндрического уровня выводят на середину. В направлении трубы, в 30 – 40 м от нивелира на закрепленной колышком точке ставят рейку и, сохраняя пузырек цилиндрического уровня на середине, берут отсчет по рейке. Действуя одним из подъемных винтов (2 – 3 оборота), расположенных перпендикулярно линии визирования, придают нивелиру боковой наклон. При этом следят, чтобы отсчет по рейке не изменился, и замечают положение пузырька цилиндрического уровня. Приводят инструмент тем же боковым подъемным винтом в исходное положение, проверяют отсчет по рейке и, действуя боковым подъемным винтом (2 – 3 оборота), наклоняют нивелир в другую сторону, сохраняя неизменным отсчет по рейке. Если при наклонах нивелира пузырек оставался на середине или в обоих случаях отходил от середины в одну сторону, то условие поверки выполнено. При отклонении пузырька от середины в разные стороны его положение исправляют боковыми исправительными винтами, вращая их до тех пор, пока при наклонах нивелира пузырек не будет оставаться на середине или отходить от нее в одну сторону.

ВОПРОСЫ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Для чего производят поверки нивелира?

2. Что делают, если при повороте верхней части прибора на 180⁰ пузырек круглого уровня сместился от центра более чем на одно деление?

3. Каково допустимое отклонение вертикальной нити сетки нитей от шнура отвеса?

4. Как производят поворот сетки нитей?

5. Какое главное условие необходимо проверить при поверках нивелира?

6. Каким образом определяется расчетная величина отсчета при поверке главного условия способом нивелирования "вперед"?

7. Как юстируют горизонтальный уровень нивелира?

Лабораторная работа № 3

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ УГОЛ И ПРИНЦИП ЕГО ИЗМЕРЕНИЯ

В инженерной геодезии и в топографии задачи, связанные с измерениями на местности, решаются в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Отсюда возникает потребность вести угловые измерения в указанных плоскостях.

Рис.1

Рис.6

Пусть на местности имеются точки: А, В и С, расположенные на разных высотах {рис.1). Среди многих вариантов определения взаимного положения этих точек на плане (то есть на горизонтальной плоскости Р) можем выбрать вариант, по которому исходными измеряемыми данными являются горизонтальные проекции угла и направлений ВА и ВС. Угол , называемый горизонтальным, является мерой двугранного угла с вертикальными гранями S и Т. Он может быть измерен с помощью градуированного горизонтального круга с центром О, находящимся на ребре В указанного двугранного угла. Отсекаемый на круге следами граней S и Т угол , равный углу , может быть определен как разность отсчетов по градуированному кругу.

Из построений на рис.6 видно, что угломерный прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов, должен отвечать следующим основным требованиям:

- иметь градуированный круг;

-обеспечивать возможность установки круга таким образом, чтобы его центр находился на ребре двугранного угла, мерой которого является измеряемый горизонтальный угол;

- обеспечивать возможность приведения градуированного крута в горизонтальное положение;

- иметь возможность воспроизведения граней двугранного угла.

УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТОВ ТОМ, Т30, 2ТЗ0

Основным отличием оптических теодолитов от верньерных является то, что лимбы горизонтального и вертикального кругов в них выполнены из стекла. Это позволяет с помощью специальной оптической системы "высвечивать" отсчеты по обоим кругам в поле зрения одного микроскопа, находящегося рядом со зрительной трубой.

В оптических теодолитах отсутствуют алидада в их привычном понимании. Штрихи (индексы), по которым берут отсчеты, нанесены на специальную линзу, заключенную в полости оси вращения трубы. Под алидадой в оптических теодолитах подразумевается вся подвижная часть теодолита, находящаяся над трегером и включающая: горизонтальный круг, подставки трубы, вертикальный круг и трубу.

Конструкции теодолитов ТОМ, ТЗ0, 2Т30 по существу малo чем отличаются одна от другой. Теодолиты ТЗО и 2ТЗО по внешнему виду совершенно не отличаются друг от друга.

На рис. 7 и 8 представлены теодолиты ТОМ и Т30 (2ТЗО) с одинаковой нумерацией их частей и деталей.

Трегер 4 через пластинчатую пружину 2 и гайку 26 прикреплен к днищу футляра 1, на котором имеются петли 25 для крепления футляра. При установке теодолита на штатив становой винт сквозь отверстие в днище закручивают в гайку 26. В трегере 4, снабженном подъемными винтами 3, установлены: ось вращения лимба горизонтального круга, закрепительный 5 и наводящий 6 винты этого лимба.

Выше трегера расположена подвижная часть прибора, называемая алидадой. В горизонтальном круге 7 находятся: стеклянный лимб, закрепительный 8 и наводящий 9 винты алидады, цилиндрический уровень 12 с исправительными винтами 13.

Рис.7

Рис.8

Алидада несет на себе две стойки 10 зрительной трубы 11. В одной из стоек установлены: закрепительный винт 14 (в теодолите ТОМ он имеет вид флажка) и наводящий винт 15 зрительной трубы. В другой стойке сделано отверстие, снабженное откидным зеркалом-крышкой 16, для прохождения света в оптическую систему теодолита. В этой же стойке расположен вертикальный круг 17 со стеклянным лимбом. На горизонтальной оси вращения 18, установленной на стойках 10, закреплена зрительная труба 11 и трубка микроскопа отсчетного устройства 19. На зрительной трубе теодолитов ТОМ и 2Т30 помещен цилиндрический уровень 20, который прикрывается крышкой 21, снабженной зеркалом для наблюдения за пузырьком. Для предварительного наведения зрительной трубы на наблюдаемую точку, на трубе установлены прицельные устройства 22. На теодолитах Т30 и 2Т30 они представлены коллиматорными визирами, а в теодолите ТОМ состоят из мушки и прорези. Возле окуляров на зрительной трубе и трубке микроскопа расположены кольца 23, с помощью которых получают четкое изображение сетки нитей и отсчетного устройства теодолита. Для фокусировки трубы на наблюдаемую точку в теодолите ТОМ применено кольцо кремальеры 24, а в теодолитах Т30 и 2Т30 – маховик кремальеры, расположенный на одной из стоек 10.

Комплект принадлежностей теодолитов включает окулярную насадку, позволяющую производить визирование под большими углами наклона (до 75°) и съемную буссоль для измерения магнитных азимутов направлений на наблюдаемую точку.

Наличие при зрительных трубах уровней, позволяет использовать теодолиты ТОМ и 2Т30 для геометрического нивелирования IV класса.

ОТСЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА ТЕОДОЛИТОВ ТОМ, ТЗО, 2ТЗО

Отсчеты: Г 355⁰ 27’0; В 0⁰ 32’0 (ТОМ)

Рис.9

Отсчеты: Г 150⁰53'5; В 357⁰ 23'5 (Т 30)

Рис.10

Отсчеты: Г 112⁰ 17’7 (2 Т 30) Г 258⁰ 43'5

В 2⁰ 47'0 В - 5⁰ 43'5

Рис. 11

Отсчеты по обоим кругам теодолитов читаются в поле зрения микроскопов по указательному штриху ВГ (рис.9 и 10) или по градусным штрихам лимбов на шкале микроскопа (рис.11). Буквенное обозначение указательного штриха указывает на название лимбов: В - вертикальный лимб, Г – горизонтальный лимб.

Отсчетный микроскоп 19 включает в себя оптическую призму i, объектив j и окуляр k. Объектом поля зрения микроскопа является линза-конденсор h с указательным штрихом или целой шкалой. Деления вертикального лимбa В и горизонтального лимба Г проектируются на линзу h путем использования специальной оптической системы.

Оптическая схема отсчетного устройства изображена на рисунке 12.

Рис.12

Лучи света, исходящие из освещенной среды, отражаясь в откидном зеркале 16, через окно a попадают в полость прибора, проходят через вертикальный стеклянный лимб В, "высвечивая" его деления. Лучи идут к оптической призме b, преломляются в ней и через линзы с и d попадают на горизонтальный стеклянный лимб Г.

После прохождения через лимб Г и призму е, лучи направляются через линзу f к призме g и, вдоль пустотелой оси 16 вращения зрительной трубы 11, попадают на линзу-конденсор h, проектируя на ней деления обоих лимбов В и Г.

В результате мы получаем поле таким, каким оно изображено на рис. 9, 10 и 11, соответственно для теодолитов ТОМ, Т30 и 2ТЗ0.

Теодолиты ТОМ и Т30 снабжены штриховыми микроскопами. Отсчеты берут по указательному штриху ВГ (рис.9). Буквенное обозначение этого штриха определяет и названия лимбов - вертикальный лимб и горизонтальный. Цена делений лимбов этих теодолитов 10' и их длина достаточна для того, чтобы по штриху ВГ отсчитывать с точностью до 0,1 деления, то есть .

В теодолитах 2Т30 применены шкаловые микроскопы с ценой деления 5'. Отсчеты берут по штрихам, нанесенным на лимбе через 1°.

Шкала микроскопа, предназначенная для отсчетов по вертикальному кругу, имеет двойную оцифровку делений. Обратная оцифровка со знаком минус применяется тогда, когда в пределах шкалы находится градусный штрих лимба оцифрованный также со знакомминус, В качестве примера на рисунке 11 взят отсчет – .

При описанной системе отсчетов деления каждого лимба "высвечиваются" только с одной стороны, а не с двух противоположных сторон, как берут отсчеты по вернъерным теодолитам. Отсюда каждый отсчет таит в себе погрешность за эксцентриситет алидады. Угол, измеренный одним полуприемом, также будет содержать эту погрешность. Чтобы исключить погрешность за эксцентриситет алидады из значения измеренного угла, нужно "уравновесить" отсчеты, взятые при одном полуприеме, отсчетами, взятыми при другом полуприеме по другой, противоположной стороне лимбов. Поэтому измерение углов оптическими теодолитами при двух полуприемах -КП и КЛ является важным не только для исключения коллимационной погрешности (как при верньерных теодолитах), но и для исключения погрешности за эксцентриситет алидады.

Принимается, что погрешность отсчетов для всех трех марок теодолитов может быть приравнена величине ; а погрешность измерения угла одним полным приемом составляет .

Вопросы для самопроверки

1. В чем состоит принципиальное отличие оптических теодолитов от верньерных?

2. В чем заключаются преимущества оптических теодолитов в сравнении с верньерными теодолитами?

3. Какие отсчетные микроскопы в оптических теодолитах вы знаете? В чем состоит их отличие один от другого?

4. Как при работе с оптическими теодолитами предусматривается бороться с погрешностью за эксцентриситет алидады?

5. В чем заключается роль цилиндрического уровня на горизонтальном круге теодолитов ТОМ, ТЗО и 2Т30?

6. В чем заключается роль цилиндрических уровней на трубахтеодолитов ТОМ и 2Т30?

7. В чем заключается роль компенсаторов в оптических теодолитах?

Лабораторная работа № 4