что такое поверки теодолита
Поверки теодолита.
Поверка уровня. Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.
Перед выполнением поверки выполняют горизонтирование теодолита. Затем устанавливают уровень по направлению двух подъёмных винтов и с их помощью приводят пузырёк в нульпункт. Поворачивают алидаду на 180º. Если пузырёк уровня остался в нульпункте, то требуемое условие выполнено – ось уровня перпендикулярна к оси вращения алидады. Если пузырёк уровня ушел из нульпункта, исправительными винтами уровня изменяют его наклон, перемещая пузырёк в сторону нульпункта на половину отклонения.
Поверку повторяют, добиваясь, чтобы смещение пузырька было меньше одного деления.
Поверка сетки нитей. Вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен к оси вращения зрительной трубы.
Наводят вертикальный штрих сетки нитей на точку и наводящим винтом трубы изменяют ее наклон. Если изображение точки не скользит по штриху, сетку нитей надо повернуть. Для этого поворачивают корпус окуляра, ослабив четыре винта его крепления к зрительной трубе (рис. 7.9).
Поверка визирной оси. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.
Если визирная ось перпендикулярна к оси вращения трубы, то отсчёты по горизонтальному кругу при разных положениях вертикального круга (круг слева и круг справа) и наведении на одну и ту же точку будут различаться ровно на 180º. Если разность отчетов отличается от 180°, то ось вращения трубы не перпендикулярна к визирной оси (рис. 7.10). При этом соответствующие отсчёты Л и П отличаются от правильных значений на одинаковую величину с, получившую название коллимационной ошибки.
Рис. 7.11. Поверка оси вращения зрительной трубы
Поверка оси вращения трубы. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.
Проведение поверки и юстировки теодолита
Вне зависимости от класса точности прибора поверка и юстировка теодолита должна проводиться регулярно. Результатом проверки прибора становится заключение о его непригодности или пригодности для дальнейшего использования.
Для чего нужна поверка?
Теодолит – это измерительный прибор, использующийся в строительных, геодезических и топографических съемках.
В отличие от нивелира теодолит позволяет определить только вертикальные и горизонтальные углы с помощью лимбов с градусным делением, измерять расстояние и определять магнитные азимуты.
Первая поверка теодолита.
Приборы разделяются на 3 группы в зависимости от степени точности:
Приборы в государственной ответственности должны иметь заключение о прохождении проверки на указанный срок. При сборке теодолита не всегда удается соблюдать геометрическую схему. В результате аппарат может иметь инструментальную погрешность, соответственно, результаты измерения могут несколько отличаться от реальных показателей.
Право проводить поверку теодолита имеют метрологические службы, имеющие квалифицированных специалистов данного профиля, а также необходимое оборудование и документы:
Для выявления инструментальных погрешностей производятся поверки теодолита и нивелира, которые затем устраняют с помощью регулировки или юстировки.
Погрешность может возникнуть вследствие механических или климатических влияний. Так как в таком случае погрешность будет очень сильной, необходимо осуществить внеочередную поверку и юстировку измерительного устройства.
Установка теодолита для поверки
В первую очередь измерительный прибор устанавливают в рабочем положении, а затем проводят настраивание.
Сетки нитей зрительных труб теодолитов.
Сначала проверяют центрирование приспособления: вертикальная ось обязана точно совмещаться с точкой отсчета. Для этого отвес закрепляется на подставке на спецкрючке. Подставку нужно перемещать до тех пор, пока точка отсчета и отвес не совместятся хотя бы приблизительно. Одновременно стоит следить за тем, чтобы положение подставки было в горизонтальном положении. Если совмещение только приблизительное, необходимо проверить устойчивость установки прибора. Только после этого переходят к проведению точной настройки теодолита.
Расположенный на станине винт ослабляют, затем приспособление перемещают по подставке так, чтобы точность совпадения была в пределах 2-5 мм. После этого винт можно снова закрутить.
Второй шаг – установка горизонта. Расположенную вертикально ось выравнивают при помощи отвеса. На горизонтальном круге располагают таким образом, чтобы он находился между двумя винтами, предназначенными для подъема. Затем уровень регулируется до нулевого положения, регулировать его можно при помощи винтов для подъема.
Алидада располагается под углом 90° к положению, которое занимала изначально. При помощи третьего винта фиксируется нулевой уровень. При регулировке алидады нужно следить, чтобы при ее повороте уровень оставался в прежнем состоянии. Допускается смещение не более чем в 1°. Если значение получилось больше, то горизонтирование придется повторить.
После регулировки алидады настраивают оптику под особенности индивидуального зрения. Трубу направляют на участок поверхности светлого цвета и, регулируя положение окуляра, получают вид визира. Изменяя положение винта кремальеры, производят настройку резкости. При работе с объектами, расположенными на разном удалении, резкость требуется корректировать в каждом конкретном случае.
Проверка и регулировка теодолита
Вертикальная нить сетки при отвесном положении вертикальной оси теодолита.
Параметры точности теодолита всегда указываются производителем. По классу точности теодолиты делят на оптико-механические и геометрические. Точность первых определяют в метрологической службе. Проверить оптико-механические теодолиты можно только в условиях заводского производства.
Проверка точности горизонтирования начинается с фиксирования уровня между винтами в нулевом положении. Затем его разворачивают на 180°. Если пузырек смещается не больше чем на 1°, прибор соответствует требованиям. Больший показатель говорит о необходимости регулирования. Половина смещения убирается подъемными винтами и еще половина – с помощью регулировки уровня.
Правильность положения визирной оси проверяют путем двукратного замера удаленной точки. При этом первая величина определяется с левой стороны, а вторая – с правой, поворачивая трубу через полный круг. Затем меняют положение лимба на 180° и делают те же замеры. Результат рассчитывается по определенной формуле. Из результата первого замера с левой стороны нужно вычесть результат замера с правой +/- 180. Таким же образом поступают с результатами второго замера. Полученные цифры складываются и делятся на 4. Результатом становится показатель коллимационной ошибки.
Результат не должен быть больше указанного производителем в 2 раза. В противном случае нужно сделать юстировку. Правильное значение высчитывают по формуле: М = П2 + С или М = Л2 – С. При этом С обозначает погрешность, Л2, П2 – результат измерений, М – значение юстировки.
Алидада фиксируется в зависимости от полученного значения с помощью винта. Изображение визира в норме смещается с используемой точки. Восстановить совмещение нужно с помощью винтов регулирования. При необходимости операцию можно повторить несколько раз до тех пор, пока значение не будет соответствовать параметрам точности.
Другие способы поверки теодолита
Элементы управления теодолитом.
Чтобы оценить перпендикулярность трубы и осей прибора, на стене отмечают точку А. Теодолит наводят на нее, затем опускают вниз на высоту уровня. Полученную точку отмечают как А1. После этого труба теодолита поворачивается, проверку повторяют. Если после этого точки совпадают, то корректировка выполнена правильно.
На некоторых моделях теодолитов отсутствуют винты регулировки. Для поверки и юстировки таких устройств нужно обращаться в спецмастерскую или отправлять теодолит изготовителю на юстировку.
Поверку визирных линий можно выполнять на любой из них. Оптимальным считается направление трубы прибора на точку, размещенную в центре поля. Для поверки используется прозрачная пластинка с 2 перекрещенными линиями.
В зависимости от производителя может различаться изображение на различных моделях, но в любом случае есть обе полосы и 4 регулировочных винта, из них 2 для регулирования по горизонтали и еще 2 для вертикальной регулировки.
Отмечают точку, на которую наводят визир. При этом край линии (любой, или вертикальной, или горизонтальной) должен с этой точкой совпадать. Трубу теодолита медленно поворачивают в стороны, следя за изменением в разных направлениях, при этом контролируя смещение линии от точки. Если это происходит, то необходимо откорректировать визир.
С прибора снимают крышку и с помощью вращения винтов регулируют совмещение точки и линии по всему углу поворота. Можно откорректировать положение линий при помощи отвеса. Его размещают не менее чем в 10 м от прибора. Чтобы предотвратить перемещение отвеса, можно опустить его в емкость с водой до тех пор, пока раскачивание не прекратится.
Так как для проверки погрешности и подставки прибора нужно выполнить несколько одинаковых операций, целесообразно объединить выполнение этих поверок.
Прибор устанавливается стандартным способом, размечают объекты для измерения. Объект А должен находиться на уровне линии горизонта, а В – под углом 30° к уровню. Измерения проводят слева, направляя визир на объекты по очереди. Результаты фиксируются. Затем визир направляют по этим же объектам, но уже справа. Затем визир поворачивают на 180° и снова измеряют по объектам А и В. Опираясь на полученные данные, рассчитывается погрешность.
Тема: Измерение углов
|
_______ Основными элементами любых геодезических работ на местности являются угловые и линейные измерения. Для производства угловых измерений служат специальные приборы, называемые теодолитами.
1. Теодолит. Устройство теодолита
|
_______ В соответствии с действующим ГОСТом в настоящее время промышленностью выпускаются теодолиты следующих типов :
|
Основными частями любого теодолита являются лимб, алидада, зрительная труба.
|
|
|
|
|
|
2. Отсчетные устройства
_______ При измерении углов производится отсчет по лимбу.
|
|
3. Уровни
_______ Чем больше радиус, тем меньше цена деления и тем уровень точнее.
|
|
4. Зрительные трубы
|
|
_______ Установка трубы «по глазу» заключается в получении резкого изображения сетки нитей. Выполняется перемещением диоптрийного кольца.
|
_______ Установка трубы «по предмету» выполняется с помощью кремальеры, при этом внутри трубы перемещается фокусирующая линза (труба с внутренней фокусировкой).
|
5. Поверки теодолита
|
5.1. 1-я поверка. Ось уровня должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения прибора
|
|
|
|
_______ Если пузырек отклонился от середины более чем на одно деление, то исправительными винтами уровня пузырек перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения.
|
_______ На вторую половину пузырек уровня перемешают при помощи тех же подъемных винтов. Для контроля поверку повторяют.
5.2. 2-я поверка. Одна из нитей сетки должна быть горизонтальна, другая – вертикальна
|
|
5.3. 3-я поверка. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы (коллимационная ошибка)
|
|
|
_______ Наводят пересечение нитей на ту же точку при круге лево и производят отсчет. Например: КЛ = 18 о 30,0‘.
|
Величину коллимационной ошибки C вычисляют по формуле:
|
_______ Знак перед 180 о выбирается в зависимости от знака слагаемого КЛ–КП ; если оно положительно, то знак «-»,
если отрицательно, то «+».
В примере:
|
|
|
_______ Если С превышает двойную точность отсчета по шкале прибора, то нужно исправить положение визирной оси. Для этого вычисляют исправленный отсчет по горизонтальному кругу, в котором число градусов берется из последнего отсчета, а количество минут вычисляется как среднее арифметическое числа минут обоих отсчетов.
|
|
_______ Пересечение нитей сойдет с точки, его возвращают шпилькой исправительными винтами зрительной трубы. Для контроля поверку повторяют.
5.4. 4-я поверка. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси теодолита (гарантируется заводом)
|
|
|
|
|
|
|
Снова наводят перекрестие нитей сетки на точку и опускают трубу до горизонтального положения.
|
Если отметки совпадут, условие выполнено.
В противном случае ремонт производятся в мастерской.
6. Приведение теодолита в рабочее положение
6.1. Центрирование прибора
|
_______ Центрирование теодолита заключается в установке центра лимба над вершиной измеряемого угла с помощью отвеса.
6.2. Приведение плоскости лимба в горизонтальное положение
|
_______ Приведение плоскости лимба в горизонтальное положение с помощью уровня горизонтального круга и подъемных винтов. Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам и с их помощью перемещают пузырек на середину.
|
_______ Поворачивают алидаду на 90 ° и третьим подъемным винтом устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт.
6.3. Установка трубы по глазу
|
_______ Установка трубы по глазу производится вращением диоптрийного кольца до наилучшей видимости нитей сетки, при этом труба должна быть наведена на светлый фон.
|
6.4. Установка по предмету
|
_______ Установка трубы по предмету производится с помощью кремальеры, вращением которой добиваются четкого изображения предмета.
|
7. Измерение теодолитом
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_______ Контроль : расхождение значения углов в полуприемах не должно превышать двойной точности прибора (для теодолита 2Т30 = 1‘).
7.2. Измерение угла наклона
|
_______ Нулевой диаметр алидады приводится в горизонтальное положение при помощи цилиндрического уровня. Если нулевой диаметр алидады параллелен оси уровня, то отсчет по вертикальному кругу дает угол наклона ν. Если это условие не выполняется, необходимо определить место нуля вертикального круга.
|
_______ Перед измерением угла наклона прибор устанавливают в рабочее положение. Наводят среднюю горизонтальную нить сетки на определяемую точку – например, при круге право.
|
_______ Пузырек может при этом отойти от середины ампулы.
|
|
_______ И производят отсчет при круге право. Отсчет записывают в журнал.
|
|
_______ И производят аналогичные действия при круге лево.
|
_______ Местом нуля называется отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек уровня находится в нуль-пункте.
_______ Место нуля и угол наклона вычисляются по формулам:
|
8. Электронный тахеометр
_______ Электронный тахеометр – это универсальный оптико-электронный геодезический прибор, позволяющий выполнять, большинство основных геодезических работ с высокой точностью измерений. Данный геодезический прибор сочетает в себе теодолит, нивелир и светодальномер.
_______ Тахеометром можно производить отдельные геодезические измерения:
_______ Помимо базовых измерений электронный тахеометр способен решать определенные прикладные задачи, при выполнении которых при учете ввода исходных данных мы можем получить следующие выходные данные:
_______ С помощью электронного тахеометра можно выполнять следующие комплексные геодезические задачи:
9. Устройство электронного тахеометра
_______ Рассматривая устройство электронного тахеометра, следует отметить в нем три составные части:
_______ Оптическая, механическая и даже электронные части устройства известны из оптико-механических и оптико-электронных теодолитов.
_______ Отличительной особенностью электронных тахеометров считается наличие двух важных узлов:
_______ К системе ориентирования относятся геометрия осей взаимосвязанных элементов, механических узлов, уровней (горизонтального, круглого, электронного), отвесных приспособлений, компенсаторов и механизмы крепления.
_______ К измерительной системе можно причислить устройства горизонтального и вертикального кругов с системой отсчитывания по лимбам и цифрового преобразования угловых значений, светодальномерное устройство с механизмами измерения и вычисления линейных величин.
_______ В систему управления входят рабочая панель с экранным дисплеем, электронно-вычислительное и программное обеспечение, позволяющее выбирать необходимые режимы задач и управления ими.
_______ Тахеометр состоит из двух основных частей:
_______ Неподвижная часть представляет собой подъемное трехопорное устройство (трегер), оснащенное круглым уровнем. Подвижная часть включает:
_______ Внешний вид тахеометра Trimble М3 представлен на рис. 1 и 2
|
|
_______ Электронные тахеометры Sokkia
_______ Японская фирма Sokkia занимается производством тахеометров — надёжных и удобных приборов, отличающихся высокой скоростью и точностью измерений. Оборудование данной марки оснащается лазерными безотражательными дальномерами, позволяющими производить замеры даже при наличии помех.
|
_______ Особенности данной модели
_______ Японские тахеометры Sokkia на протяжении многих лет занимают лидирующие позиции на рынках геодезического оборудования всего мира. Подобная популярность обусловлена уникальными характеристиками, присущими этим инструментам:
_______ Электронные тахеометры Nikon
|
_______ Основные особенности:
_______ Электронные тахеометры Leica
_______ Электронные тахеометры марки Leica можно назвать одними из самых совершенных. В их конструктивных и технических решениях объединились достоинства, которыми обладают все тахеометры иных марок. Модель предназначена для работы в строительной сфере. Подойдет для измерения любого участка местности, решит задачи сельского хозяйства, применяется для кадастровых съемок, дорожных работ.
|
_______ Вне зависимости от конкретных параметров и особенностей, тахеометры Leica будут обладать рядом характерных достоинств:
_______ Состав электронного блока тахеометра (в алидадной части) включает:
_______ Основные технические характеристики:
10. Приведение в рабочее положение электронного тахеометра.
_______ Этап 1 – Центрирование.
_______ Этап 3 – Настройка зрительной трубы
_______ Для наведения инструмента:
_______ Электронный тахеометр Trimble M3 имеет два режима измерения: Отражательный режим (Призма) и режим Прямого отражения (DR). Тахеометр Trimble M3 имеет класс лазера 3R в безотражательном режиме, и класс лазера 1 в отражательном режиме. Не выполняйте наблюдения на призму в безотражательном режиме.
_______ Выбор режима измерений в зависимости от цели измерения.
_______ Для поддержания точности ваших измерений необходимо соблюдать следующие правила:
_______ Фокусирование зрительной трубы
_______ Фокусирование сетки нитей. Навести на яркую равномерно окрашенную поверхность, и поворачивать окуляр зрительной трубы до тех пор, пока сетка нитей не станет четкой.
_______ Фокусирование на объект. Навести на объект, и поворачивать фокусировочное кольцо зрительной трубы до тех пор, пока объект не станет четким.
11. Выполнение поверок тахеометра.
_______ 1) Поверка устойчивости штатива и подставки.
_______ Закрепить тахеометр на штативе, привести вертикальную ось в отвесное положение и навести зрительную трубу на визирную цель. Приложив к головке штатива небольшое крутящее усилие в горизонтальной плоскости, сместить визирную ось с выбранной цели на половину ширины биссектора сетки нитей. После снятия усилия проверить, имеется ли остаточное смещение вертикального штриха сетки нитей тахеометра относительно изображения цели. Повторить проверку, прикладывая к головке штатива крутящие усилия противоположного направления. Для устранения остаточных смещений штатива затянуть гаечным ключом болты в шарнирах головки, в наконечниках и винты крепления деревянных стержней ножек в верхней металлической обойме. При недостаточной устойчивости подставки отрегулировать ход подъемных винтов или завинтить гайку, ослабив стопорный винт. Ход подъемного винта подставки отрегулировать винтом.
_______ 2) Поверка юстировки уровней и оптического центрира.
_______ Повернуть тахеометр так, чтобы ось цилиндрического уровня расположилась параллельно прямой, соединяющей два подъемных винта подставки, и вращением этих винтов в противоположных направлениях установить пузырек уровня на середину. Повернуть тахеометр на 90° и третьим подъемным винтом установить пузырек уровня на середину. Затем повернуть тахеометр на 180° и оценить смещение пузырька от среднего положения. Если смещение пузырька превышает одно деление, половину смещения исправить подъемным винтом подставки, вторую половину – юстировочными винтами уровня. Пузырек круглого уровня подставки ввести в пределы малой окружности соответствующими юстировочными винтами. Повторить проверку.
_______ 3) Поверка и юстировка оптического (лазерного) отвеса
_______ Оптические оси отвеса должны совпадать с вертикальными осями инструмента.
_______ Для поверки и настройки оптического (лазерного) отвеса:
_______ Поверните алидаду на 180°. Если картинка по месту совпадает с центром визирной марки, никаких настроек не требуется. Для лазерного отвеса, если лазерный указатель находится на отметке X, юстировка не требуется.
_______ 4) Проверка наклона сетки нитей зрительной трубы.
_______ Установить тахеометр на штативе и отгоризонтировать. Навести зрительную трубу на визирную цель и, вращая тахеометр вокруг вертикальной оси в пределах длины горизонтального штриха сетки нитей, проследить, не сходит ли изображение визирной цели с горизонтального штриха сетки нитей. При отклонении более чем на три ширины штриха снять кольцо 7 кремальеры, слегка отпустить четыре закрепительных винта окуляра и поворотом корпуса окуляра устранить наклон сетки нитей. Закрепить корпус окуляра и повторить проверку.
_______ 5) Поверка юстировки сетки нитей зрительной трубы
_______ Установить тахеометр, установить однопризменный отражатель на расстоянии 20–50 м. Установить режим наведения на цель. Навести зрительную трубу тахеометра на отражатель до совмещения перекрестия сетки нитей зрительной трубы с центром трипельпризмы отражателя. Наводящим винтом в вертикальной плоскости отвести зрительную трубу вверх до уменьшения уровня сигнала (например, до высвечивания одного сегмента между вертикальными штрихами во второй строке дисплея), запомнить положение перекрестия сетки нитей относительно центра призмы.
_______ 6) Поверка коллимационной ошибки и место нуля.
_______ Поверки рекомендуется проводить после длительного транспортирования, до и после продолжительных периодов работы и при изменении температуры более чем на 10° С. Коллимационную погрешность, место нуля вертикального круга, индекс датчика наклона определяют при двух положениях тахеометра: круг слева (КЛ) и круг справа (КП). MENU → CALIB → ENT → ANGLE – INDEX → ENT. Навести зрительную трубу при положении КЛ тахеометра на визирную цель, близкую к горизонтальной плоскости. Через 3–4 с (время успокоения датчика наклона) нажать кнопку ENT. Навести зрительную трубу при положении КП тахеометра на ту же визирную цель, близкую к горизонтальной плоскости. Через 3–4 с нажать кнопку ENT.
_______ На дисплее высвечиваются значения коллимационной погрешности, места нуля вертикального круга и места нуля датчика наклона в обеих плоскостях. Значения коллимационной погрешности на дисплее тахеометра. Выйти из режима нажатием кнопки MENU. Поверка значения частотной поправки дальномера MENU → REGIME T → ENT → GUARTZ CONSTANTE → ENT. Нажать кнопку ENT. На дисплее высветится сообщение Do you want to change constants? (Вы хотите изменить константы?) Последовательным нажатием кнопки ENT вызвать на дисплее значения dF1–dF10 и сравнить их со значением, указанным в прил. А паспорта прибора (Тахеоматра рассматриваемой модели)
_______ 7) Поверка поправки дальномера (CONTROL DIST)
_______ Надеть на объектив блок контрольного отсчета до упора. MENU → REGIME T → ENT → CONTROL DIST → ENT Нажать кнопку MEAS. Начало цикла измерений индицируется на дисплее смещением символа > в четвертой строке дисплея. На дисплее высвечивается значение контрольного отсчета. Ввод поправок на измерения расстояния Ввод метеоданных (SET T.P) Установить режим ввода метеоданных нажатием следующих клавиш: MENU → SET→ ENT → SET T.P. → ENT На дисплее высвечиваются символы Т и Р и значения, хранящиеся в памяти тахеометра после проведения предыдущих измерений.
_______ Набрать значение температуры воздуха в °С, контролируя его по дисплею, и ввести в память тахеометра нажатием кнопки ENT. Удаление ошибочно набранной цифры производится нажатием кнопки CE. Ввод отрицательных величин производится в следующем порядке: ввести знак минус нажатием кнопки, последовательно ввести числовое значение. Набрать значение атмосферного давления в мм рт. ст. и ввести в память тахеометра нажатием кнопки ENT. Для изменения введенных значений температуры воздуха и атмосферного давления ввести в том же порядке новые значения в режиме ввода метеоданных. При наборе нового значения прежнее значение стирается.
12. Измерение горизонтальных и вертикальных углов с использованием электронного тахеометра
_______ Измерение горизонтальных углов электронным тахеометром осуществляется следующим образом:
_______ После установки тахометра над закрепленным наземным пунктом с известными координатами, или в условной системе координат, или установки станции с привязкой к точкам с известными координатами, тахеометр приводится в рабочее состояние. После этого для измерения горизонтального угла необходимо навести зрительную трубу на визирную цель на основном экране тахеометра нажать F1 на инструментальной панели для Установки отчета 0° градусов по Горизонтальному Кругу и нажать измерить MEAS/ENT. После чего навестись на правую визирную цель, горизонтальный угол будет автоматически измеряться со смещение зрительной трубы.
_______ Для измерения вертикальных углов аналогично устанавливают станцию, и приводят тахеометр в рабочее положение. Для измерения вертикальных углов необходимо последовательно навестись наверх и низ измеряемого объекта, поднимая и опуская зрительную трубу строго в вертикальной плоскости параллельно фиксируя автоматически определенные вертикальные углы, которые могут, измеряться в 3 режимах через зенитное расстояние, и вертикальный угол.