Поверки оптических теодолитов

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.

Рис. 13

В оптических теодолитах выделяют следующие основные оси (Рис.13):

- вертикальная ось JJ вращения прибора;

- визирная ось VV зрительной трубы (прямая, проходящая через крест сетки нитей и оптический центр объектива);

- горизонтальная ось Т Т (ось вращения трубы);

- ось UU уровня горизонтального крута (касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте).

Необходимым условием при производстве поверок являются устойчивое положение теодолитасо штативом и соблюдение очередности проведения поверок.

1. Перпендикулярность оси цилиндрического уровня

к оси вращения прибора.

Поверку начинают с приведения подъемных винтов в такое положение, чтобы каждый из них имел примерно одинаковый запас вращения в обоих противоположных направлениях. Поворачивают теодолит в положение 1 /рис.12/. при котором уровень должен быть расположен по направлению двух подъемных винтов, например, 1 и 2. Если при этом пузырек уровня займет положение, изображенное на рисунке 12 сплошной линией, то действуя одновременно обеими руками и вращая винты 1 и 2 по сплошным стрелкам, выводят его на середину ампулы /нуль-пункт/.

Рис.14

Если же пузырек отклонится вправо от нуль-пункта (на рис. 14 он изображен точечным пунктиром), то выводят его на нуль-пункт, вращая винты I и 2 (также одновременно) по пунктирным стрелкам. Далее теодолит поворачивают так, чтобы уровень занял положение II, перпендикулярное положению 1. Если при этом пузырек отклонится от нуль-пункта в сторону винта 1 (на рис.14 он показан сплошной линией), то действуя винтом 3, его выводят на нуль-пункт. А если он отклонится в сторону винта 3 (на рис.14 он показан пунктиром), то его выводят на нуль-пункт вращением винта 3 по пунктирной стрелке. После выведения пузырька на нуль-пункт теодолит поворачивают (в том же направлении, в каком его поворачивали в положение II) в положение III. Если при этом пузырек установится на нуль-пункт или отклонится от него не более как на 0,5 деления, то это показывает, что в данном теодолите условие поверки выполнено. Если условие не выполнено, то производят юстировку. При отклонении пузырька от нуль-пункта в сторону более чем на 0,5 деления, на половину отклонения его перемещают к нуль-пункту винтами 1 и 2, а на вторую половину возвращают исправительным /юстировочным/ винтом уровня. При этом, работая винтами 1 и 2,соблюдают уже описанное правило соответствия между положением пузырька и направлением вращения подъемных винтов. Все операции поверки повторяют до тех пор, пока при установке уровня в III положение пузырек не займет требуемое положение в нуль-пункте.

Может случиться, что после приведения уровня в положение III пузырек окажется в несвободном положении, (упрется в один из концов ампулы). В таких случаях определить величину отклонения пузырька от нуль-пунктa становится невозможно.

Выход находят в следующем: сначала пузырек выводят на нуль-пункт исключительно одними подъемными винтами, считая обороты, а затем на половину сосчитанных оборотов вращением винтов 1 и 2 пузырек перемещают в ту сторону, откуда его перемещали на нуль-пункт. Возвращение пузырька, на нуль-пункт выполняют юстировочным винтом. Так проделывают несколько раз, пока не добьются того, чтобы пузырек в Ill положении уровня не доходил до края ампулы уровня. После этого поверку выполняют, как описано выше.

При бережном отношении с теодолитом достигнутое условие перпендикулярности оси UU к оси JJ может сохраняться на протяжении длительного времени.

Приведение вертикальной оси теодолита в вертикальное положение.

Эта операция выполняется при установке теодолита в рабочее положение перед началом измерений. Теодолит поворачивают в положение 1 и винтами 1 и 2 выводят пузырек на середину ампулы, поворачивают теодолит в положение II и выводят пузырек в нуль-пункт винтом 3. Если условие перпендикулярности осей UU и JJ соблюдено, то ось JJ должна при этом занять вертикальное положение. Контролем приведения оси JJ в отвесное положение служит поведение пузырька после поворота теодолита в положение III. Подтверждением отвесного положения оси JJ и перпендикулярности к ней оси UU служит положение пузырька в нуль - пункте.

2. Совпадение осей вращения алидады и лимба горизонтального круга

Ось вращения прибора – понятие обобщенное и предполагает совместимость осей вращения лимба и алидады горизонтального круга. Но не всегда эти оси (JJ и J’J’; Рис.8) совмещены или параллельны одна другой.

Поверка этого условия выполняется после тщательной поверки уровня горизонтального круга. Теодолит устанавливают в рабочее положение, закрепляют алидаду горизонтального круга винтом 8, открепляют лимб горизонтального круга винтом 5 и поворачивают теодолит на 180. Если после поворота прибора пузырек уровня горизонтального круга остается на середине ампулы, то ось вращения лимба вертикальна, а следовательно она совпадает с осью алидады или параллельна ей. Если после поворота на оси лимба пузырек отклонится от нуль-пункта более чем на половину деления, то в процессе измерений горизонтальных углов этим теодолитом будет необходимо после каждого поворота лимба приводить ось алидады в вертикальное положение подъемными винтами.

3. перпендикулярностьВизирной оси трубы VV

к оси вращения трубы.

При этой поверке определяют коллимационную погрешность, то есть угол между фактическим положением визирной оси и перпендикуляром к оси вращения трубы.

После приведения оси вращения прибора в отвесное положение закрепляют лимб горизонтального круга и при KП визируют с небольшим наклоном трубы на удаленную точку, берут отсчет П по горизонтальному кругу.

Без открепления лимба повторяют визирование на ту же точку при КЛ и берут отсчет Л

Определяют коллимационную погрешность С по формуле:

(6)

Если C <= 2t (где t -точность отсчета), то принимают, что условие поверки выполнено. В противном случае выполняют юстировку – выводят визирную ось трубы в положение, перпендикулярное горизонтальной оси вращения трубы. Для этого вычисляют средний отсчет М из отсчетов П и Л:

(7)

Далее не открепляя лимб, алидаду горизонтального круга ставят на отсчет, равный М. При этом крест сетки нитей сойдет с изображения наблюдаемой точки. Сняв защитный колпачек с трубы и обнажив юстировочные винты сетки нитей, выводят ими крест на изображение наблюдаемой точки. После этого для контроля рекомендуется повторное определение погрешности С.

4. перпендикулярность оси вращения трубы ТТ

к оси вращения прибора.

Рис.15

Установив теодолит в 30-40 м от стены здания, тщательно приводят вертикальную ось прибора в отвесное положение (рис.15). Наводят крест сетки нитей при закрепленном лимбе на высоко расположенную точку стены (а). Затем трубу наклоняют примерно до горизонтального положения и против креста сетки нитей отмечают на стене точку а¹. Далее зрительную трубу переводят через зенит и все действия повторяют, получая точку а². Если окажется, что отрезок а¹а² умещается в бисекторе сетки нитей (сдвоенные на близком расстоянии вертикальные нити сетки), то считают, что названные оси перпендикулярны. В противном случае, теодолит передают в мастерские.

5. Перпендикулярность горизонтальной нити сетки нитей

к оси вращения прибора и параллельность вертикальной нити к этой оси.

Наводят крест сетки нитей на хорошо видимую точку местности и медленно поворачивают алидаду. Если при этом наблюдаемая точка не будет сходить с горизонтальной нити сетки, то эта нить перпендикулярна вертикальной оси прибора. В противном случае, производят юстировку сетки нитей юстировочными винтами сетки.

Параллельность вертикальной нити сетки нитей и вертикальной оси прибора устанавливают таким же образом, только после визирования крестом сетки на точку поворачивают не алидаду горизонтального круга, а трубу вокруг ее оси вращения без поворота горизонтального круга и следят не сходит ли изображение точки с вертикальной нити сетки.

Вопросы для самопроверки.

1. Как выполняют поверку горизонтального круга?

2. Что называют коллимационной погрешностью? Вследствие каких причин она возникает?

3. Какой величины допускают коллимационную погрешность?

4. Как устраняют коллимационную погрешность?

5. Как выполняют поверку на перпендикулярность горизонтальной оси вращения трубы к вертикальной оси прибора?

6. Как выполняют поверку на перекос сетки нитей?

7. Как выполняют поверку оптического центрира?

Лабораторная работа № 5