Вопрос Геодезия

• Название: Вопрос Геодезия
• Анкор: Ekzamen (1).docx
• Дата: 15.09.2018
• Размер: 2.8 Mb.
• Имя файла: Ekzamen (1).docx
• Тип: Документы; #24633
• страница: 2 из 5

Вопрос 21.

В геодезии измеряют горизонтальные и вертикальные углы.

Измерение горизонтальных углов, их сущность: пусть на местности закреплена точки А, В, С, находящиеся на разной высоте над уровнем моря. Необходимо измерить горизонтальный угол между АВ и АС местности.

Проведем через А, В, С отвесные линии, которые при пересечении с горизонтальной плоскостью Р дадут их проекции а, в, с. , лежащий в горизонтальной плоскости будет являться горизонтальным углом. Для получения численного значения горизонтального необходимо установить угломерный прибор так, чтобы его ось проходила через А в В и С. Установить вешки и взять отсчеты по горизонтальному кругу прибора в' и с'. Значение равно разности отсчетов: = в'–с'.

Горизонтальные углы измеряют при помощи горизонтального круга теодолита.
Вопрос 22.



Теодолит Т30: 1 – основание; 2 – исправительный винт цилиндрического уровня; 3, 4 – закрепительный и наводящий винты алидады; 5 – цилиндрический уровень; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – кремальера; 8 – закрепительный винт зрительной трубы; 9 – визир; 10 – окуляр зрительной трубы; 11 – окуляр отсчетного микроскопа; 12 – колонка; 13 – подставка; 14 – закрепительный винт лимба; 15 – подъемный винт

Вопрос 23.

Применяют штриховые, шкаловые, микрометры, верньеры

Верньер - одно из простейших отсчетных приспособлений. Его строят следующим образом: отрезок в n делений шкалы рабочей меры (основной шкалы) переносят на прилегающую поверхность и делят его там на ( n + 1 ) равных частей, получая шкалу верньера. Точность верньера равна цене деления основной шкалы, деленной на число делений верньера.

Штриховой микроскоп. Отсчетным индексом в штриховом микроскопе является неподвижный штрих, выгравированный на стеклянной пластинке, помещенной на пути хода лучей, идущих от осветительного окошка через штрихи лимба в отсчетный микроскоп. Оценка доли деления лимба выполняется на глаз. Из опыта установлено, что при отсчитывании на глаз наибольшая точность достигается при видимом расстоянии между штрихами 2.00 мм и толщине штрихов 0.10 мм; при таких условиях ошибка отсчета составляет 0.1 деления. В поле зрения окуляра штрихового микроскопа видны деления лимба и отсчетный индекс - штрих; отсчет по горизонтальному кругу (Г) равен 69^o47', по вертикальному (В) - 358^o150'

Шкаловой микроскоп. На пути хода лучей от осветительного окошка через штрихи лимба в поле зрения микроскопа помещена стеклянная пластинка с гравированной шкалой. Доля деления шкалы микроскопа оценивается на глаз.

Для повышения точности измерения углов, исключения влияния эксцентриситета алидады и других приборных погрешностей на отсчеты по лимбу делают не менее двух наведений зрительной трубы на каждую точку предмета, а следовательно не менее 2 отсчетов по лимбу: при положении вертикального круга влево от зрительной трубы Л и вправо от нее П.

Эксцентриситетомалидады называют несовпадение вертикальной оси теодолита с центром лимба. Это несовпадение вызывает смещение штриха или шкалы отсчетного микроскопа относительно делений лимба, а следовательно, смещенные отсчеты по лимбу. Но это смещение отсчетов при Л и П происходит во взаимно противоположных направлениях, т.е. если под влиянием эксцентриситета алидады отсчет при Л увеличивается, то при П уменьшается на то же значение, а среднее арифметическое из отсчетов оказывается свободным от влияния эксцентриситета.

У технических оптических теодолитов значение влияния эксцентриситета алидады на отсчеты по лимбу не определяют из-за малого ее значения, по сравнению с другими погрешностями, а также потому, что углы измеряют при КП и КЛ.

Вопрос 24.

Зрительная труба теодолита служит для наведения на точки, фиксирующие стороны угла.

1-объектив – передает изображение наблюдаемого предмета в плоскость сетки нитей

2-окуляр

3-внутренняя фокусирующая линза

4-кремальера

5-сетка нитей



1-вертикальная нить

2-биссектор

3-горизонтальная нить

4-дальномерные штрихи


Вопрос 25.

При наведении трубы на предмет пользуются оптическим визиром, светлый крест которого наведением трубы совмещается с наблюдаемым предметом. При этом в поле зрения трубы будет виден предмет, но изображение его может быть размытым (иногда изображение предмета вообще не будет видно). Для получения четкого изображения предмета необходимо с помощью кремальеры перемещать в трубе специальную фокусирующую линзу до тех пор, пока не появится четкое изображение. В итоге этих действий изображение предмета должно быть совмещено с плоскостью сетки нитей. В случае неточного фокусирования зрительной трубы, при перемещении глаза перед окуляром, центр сетки перемещается по изображаемому предмету. Такое явление называется параллаксом сетки и приводит к ошибкам наблюдения. Параллакс устраняется небольшим поворотом кремальеры в ту или другую сторону.

Вопрос 26.

Для измерения горизонтальных углов и углов наклона необходимо привести вертикальную ось теодолита в отвесное положение, а плоскость горизонтального круга – в горизонтальное положение. Для этого теодолиты снабжены цилиндрическим, реже круглым уровнем.

Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную трубку-ампулу с хорошо отшлифованной внутренней поверхностью так, что образующая уровня представляет дугу окружности некоторого радиуса. При изготовлении уровня в трубку наливают винный спирт или серный эфир, нагревают его, затем трубку запаивают и, когда жидкость остывает, вследствие сжатия жидкости возникает разреженное пространство и образуется пузырек 1-го уровня.

Ампулу уровня заключают в металлическую оправу с гипсом, через которую проходят исправительные винты, прикрепляющие уровень к алидаде. На верхней поверхности уровня нанесены штрихи делений, обычно через 2 мм. Один из штрихов в середине ампулы принимают за нулевой и называют нуль-пунктом. Касательную к дуге цилиндрического уровня, проходящую через нуль-пункт, называют осью уровня

Вопрос 27.

Поверка 1.

Ось цилиндрического уровня при алидаде ГК (uu₁) должна быть перпендикулярна основной оси теодолита zz₁.

Горизонтирование

Уровень устанавливают параллельно двум винтам подставки и их вращением в противоположные стороны приводят пузырек уровня в нуль–пункт. Уровень поворачивают на 180^о и проверяют положение пузырька. Если пузырек остался в нуль–пункте или сместился не более чем на одно деление – условие поверки выполнено. В противном случае половину схода устраняют подъемочными винтами подставки, а вторую половину исправительными винтами уровня. Поверку исправления выполняют до тех пор, пока условие ее не будет выполняться.

Перед выполнением остальных поверок теодолит тщательно горизонтируют, т.е. его основную ось приводят в отвесное положение, для этого уровень устанавливают параллельно двум винтам подставки и приводят пузырек в нуль–пункт. Уровень поворачивают на 90^о и третьим винтом приводят пузырек в нуль–пункт.

Эти действия повторяют до тех пор, пока при любом положение ампулы пузырек не будет располагаться в нуль–пункте, либо смещаться на одно деление.
Поверка 2.

Визирная ось трубы vv₁ должна быть перпендикулярна горизонтальной оси вращения трубы hh₁.

Нарушение этого условия ведет к коллимационной ошибки (с).

Для выполнения поверки визируют на удаленную точку и берут отсчеты по лимбу ГК при КЛ и КП. При соблюдении условий отсчеты будут различаться равно на 180^о, т.е. КЛ–КП±180^о=0

Если условие нарушено вычисляют коллимационную погрешность , величина которая не должна превышать удвоенной точности отсчетного приспособления с≤2t. При нарушении этого условия производят исправления. Для этого вычисляют полусумму отсчетов , которую устанавливают по ГК, действую наводящим винтом алидады ГК, при этом сетка нитей сместиться с наблюдаемой точки.

Действую горизонтальными исправительными винтами сетки, совмещают ее центр с наблюдаемой точкой (предварительно ослабляют вертикальные исправительные винты, чтобы дать возможность передвигаться сетки в горизонтальном направлении). После исправления вертикальные винты затягивают.

Поверку исполняют до тех пор, пока не будет выполняться условие.
Поверка 3.

Горизонтальная ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к основной оси прибора zz₁.

Для выполнения поверки теодолит устанавливают на расстоянии 20–30 м от здания и визируют верхней части стены точку. Трубу опускают до примерно горизонтального положения и на стене фиксируют проекцию центра сетки нитей.

Эти же действия повторяют при другом положении ВК. Если проекции сетки центра совпали или расстояние между ними не превышает ширины биссектора сетки – условие считают выполненным. Нарушение условия говорит о неравенстве подставок зрительной трубы, исправление которой производят на заводе – изготовителе или в специализированных мастерских.
Поверка 4.

Одна из нитей сетки должна быть вертикальна, а вторая горизональна.

Для выполнения поверки визируют на удаленную точку и действуя наводящим винтом алидады и действуя наводящим винтом алидады ГК поварачивают прибор вокруг его оси вращения. Если изображение точки остается на горизонтальной нити сетки – условие считается выполненным, в противном случае сетку исправляют, ослабив горизононтальные и вертикальные исправительные винты, совмещают изображение точки с горизонтальной нитью.

Если производились исправления, то повторяют поверку 2.
Эксцентриситет алидады

В плоскости лимба горизонтального круга имеются три характерных точки:

D – центр круга делений лимба,
A – центр вращения алидады,
L – центр вращения лимба.

В идеальном теодолите все три точки должны совпадать, но в действительности они не совпадают. Несовпадение точки A с точкой D называется эксцентриситетом алидады, несовпадение точки L с точкой D называется эксцентриситетом лимба, несовпадение точек A и L называется эксцентриситетом осей.

Рассмотрим влияние эксцентриситета алидады на отсчеты по лимбу. Отрезок AD называется линейным элементом эксцентриситета алидады и обозначается буквой l.

Некоторые теодолиты имеют два отсчетных устройства, отстоящих одно от другого на 180^o. Вследствие эксцентриситета алидады отсчет по одному отсчетному индексу будет меньше правильного отсчета на угол ε:

N'₁ = N₁ – ε

по другому отсчетному индексу – больше правильного на угол ε:

N'₂ = N₂ + ε

Средний отсчет будет свободен от влияния эксцентриситета:

N = 0.5*(N₁' + N₂') = 0.5*(N₁ + N₂) .

Чтобы получить численное значение эксцентриситета, нужно из отсчета N2' вычесть отсчет N₁':

N₂' – N_1' = N₂ – N₁ + 2*ε,

но N₂ – N₁ = 180^o, поэтому:

ε = 0.5*(N'₂ – N'₁ + 180^o).

При вращении алидады взаимное положение линейного элемента эксцентриситета алидады и отсчетных индексов изменяется, и величина ошибки отсчета ε' зависит от угла γ:

ε' = ε * sin(γ) .                

У теодолитов с односторонним отсчитыванием отсчет по лимбу искажается на величину ε' с одним знаком при КЛ и с другим знаком при КП; в среднем отсчете влияние эксцентриситета исключается.

Из всех ошибок отсчитывания по лимбу, возникающих вследствие нарушения геометрических условий, можно выделить симметричные ошибки, то–есть такие, которые имеют разные знаки при КЛ и КП и влияние которых в среднем отсчете устраняется, и несимметричные ошибки, влияние которых в среднем отсчете не устраняется. К симметричным ошибкам относятся коллимационная ошибка, ошибка из–за неравенства подставок, ошибка эксцентриситета. К несимметричным ошибкам относятся ошибка наклона оси вращения алидады, ошибки делений лимба и некоторые другие.
Вопрос 28.

Установка теодолита в рабочее положение состоит из двух операций : центрирование и горизонтирование.

Центрирование заключается в размещении вертикальной оси теодолита над вершиной угла (точкой) и осуществляется при помощи отвеса. Теодолит устанавливают над точкой так, чтобы верхняя плоскость головки штатива была горизонтальна, остриё отвеса проектировалось на точку. Современные теодолиты оснащены оптическими центрирами, которые облегчают центрирование, особенно при сильном ветре, и повышают точность.

Горизонтирование же заключается в приведении вертикальной оси теодолита в отвесное положение. Для этого устанавливают уровень при алидаде горизонтального круга по направлению 2-х подъемных винтов и , вращая их выводят пузырёк уровня на середину; открепив алидаду, устанавливают уровень по направлению 3-го винта и вращением последнего снова выводят пузырёк на середину.

Вопрос 29.

Обычно углы теодолитом измеряют при двух положениях вертикального круга КП и КЛ. Для этого устанавливают по нитевому отвесу теодолит над точкой измерения, на точках В и С устанавливают вехи. Т.к. лимб оцифрован по ходу часовой стрелки, то сначала визируем на правую точку угла С, затем на точку В. Разность дает величину горизонтального угла β. Перед вторым полуприемом смещаем лимб на несколько градусов(чтобы изменились координаты) и повторяем измерения угла. Расхождения в значениях угла при КП и КЛ не должно быть больше двойной точности приспособления. Для Т-30 Δ=2᾽
Вопрос 30.

Измерение угла наклона местности

В точке А устанавливают теодолит. Приводят его в рабочее положение и при помощи рулетки измеряют высоту инструмента i.

i – это расстояние от оси вращения трубы до точки, над которой установлен прибор.

В точке В вертикально устанавливают рейку, на которой отмечают i. Визируют на высоту инструмента и измеряют вертикальный угол, который будет равен углу наклона местности.


Вопрос 31.

Кроме непосредственных способов измерения расстояний при помощи ленты или рулетки, применяют дальномерные определения расстояний. Существует много различных дальномеров. Наиболее простой – нитяный. Геометрическая идея его состоит в том, что если перед глазом на расстоянии f поместить какой-либо предмет с известной длиной р и через концы предмета наблюдать на другой предмет также с известной длиной l, то расстояние до наблюдаемого предмета на основании подобия треугольников можно определить по формуле D=f/p*l

В зрительных трубах значение p равно расстоянию между дальномерными штрихами сетки, а l - отрезку рейки, видимому в трубу между этими штрихами.

Пусть лучи идут от глаза через окуляр и проходят через дальномерные штрихи сетки параллельно оптической оси. Встретив на своем пути эквивалентную линзу, заменившую объектив и фокусирующую линзу в трубе с внутренней фокусировкой, они преломятся, пройдут через фокус эквивалентной линзы F и отсекут на рейке отрезок n – дальномерный отсчет. Угол Е с вершиной в точке F измеряет основную часть определяемого расстояния и называется параллактическим углом. Определяемое расстояние от вертикальной оси теодолита до рейки

D=d+f+δ

d/l=f_экв/p

d=f_экв/p*l