Проверки и юстировки геодезических приборов»

При изготовлении и сборке теодолита положения отдельных деталей и частей прибора отличается от идеальной теоретической схемы, что приводит к появлению так называемых инструментальных погрешностей измерения углов. Инструментальные погрешности, вызванные несоблюдением геометрической схемы теодолита (рис. 1.4.1.1), выявляются в результате специально производимых поверок теодолита и устраняются путем его последующей юстировки или регулировки.

В теодолите должны выполняться следующие геометрические условия:

1. Ось вращения теодолита ZZ должна быть перпендикулярна оси цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга UU;

2. Ось вращения зрительной трубы НН должна быть перпендикулярна визирной оси WW;

3. Ось вращения теодолита ZZ должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы НН.

Остаточное влияние этих погрешностей исключается специальными методами работы с приборами. Производство измерений без предварительного выполнения поверок и юстировок недопустимо.

До начала наблюдений каждая бригада должна выполнить эти поверки и ряд исследований теодолита с целью установления его пригодности к работе. Поверки и исследования выполняются всеми членами бригады, обязательно проверяется соблюдение следующих требований к теодолиту.

Рис.1.4.1.1 Геометрическая схема теодолита.

Первая поверка. Вращение подъемных винтов подставки должно быть плавным, без скачков и срывов.

Вторая поверка. Ось цилиндрического уровня горизонтального круга UU должна быть перпендикулярна оси вращении теодолита ZZ.

Теодолит устанавливают так, чтобы уровень при алидаде горизонтального круга располагался параллельно двум подьемным винтам и вращением этих подъемных винтов в разные стороны пузырек уровня устанавливается на середину ампулы (в нуль-пункт), затем открепляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть теодолита на 90° и вращением третьего подъемного винта устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт. После этого открепляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть теодолита на 180°. Если пузырек сместился с нуль-пункта не более чем на одно деление, то условие выполнено.

Рис.1.4.1.2. Поверка уровня при алидаде

Если условие нарушено, то юстировку (исправление) горизонтального круга производят исправительными винтами уровня (под наблюдением руководителя практики). Для этого смещают пузырек уровня к нуль-пункту на половину его отклонения исправительными винтами уровня и окончательно устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт подъемным винтом.

После выполнения юстировки поверку повторяют.

Третья поверка. Визирная ось зрительной трубы WW должна быть перпендикулярна оси вращения трубы НН (определение коллимационной ошибки С).

Угол отклонения визирной оси WW трубы от перпендикуляра к ее горизонтальной оси НН вращения называется коллимационной погрешностью «С».

Для проверки данного условия выбирают удаленную (>50м), находящуюся на горизонте ясно видимую точку М, визируют на нее, на пример при положении КП, и берут отсчет по лимбу горизонтального круга П (рис. 1.4.1.3.). Затем переводят трубу через зенит, визируют на точку М при положении КЛ и снова берут отсчет по лимбу горизонтального круга Л. При отсутствии коллимационной погрешности Л - П ±180º=0.

 

Рис. 1.4.1.3. Определение коллимационной погрешности.

Если коллимационная погрешность имеет место, то при первом наведении трубы (КП) визирная ось займет положение VV', а правильный «N» отсчет по лимбу будет

N = П + С. (1)

При втором наведении (КЛ) визирная ось займет положение V₁V'₁, а правильный отсчет по лимбу будет

N = Л - С ±180º. (2)

Сравнивая эти формулы видим, что коллимационная погрешность влияет на отсчеты по лимбу с разными знаками, следовательно N =(П + Л ±180º)/2, т.е. среднее из отсчетов свободно от влияния коллимационной погрешности.

Для определения коллимационной погрешности вычтем (1) из (2), получим

Л - П ±180º-2 С =0 или С =(Л - П ±180º)/2.

Для исключения влияния коллимационной погрешности устанавливают на лимбе средний отсчет N (минуты):

N = (П + Л) / 2.

Центр сетки нитей при этом сойдет с (·) М. Ослабив вертикальный закрепительный винт сетки нитей, горизонтальными винтами сетки, передвигают ее до совмещения центра сетки нитей с изображением (·) М.

Четвертая поверка. Горизонтальная ось вращения трубы H H должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора Ζ Ζ.

Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы после приведения теодолита в рабочее положение коллимационная плоскость занимала вертикальное положение.

Установив теодолит в 30-40м от стены какого-либо здания, и приведя лимб в горизонтальное положение, центр сетки нитей наводят на некоторую высоко (~30º выше горизонта) расположенную точку А на стене. При закрепленной алидаде наклоняют трубу примерно до горизонтального положения ее визирной оси и отмечают карандашом на стене (·) а ₁, в которую проектируется центр сетки нитей. Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду и при втором положении трубы проводят аналогичные действия.

Рис.1.4.1.4. Схема выполнения 4 поверки

Если (·) а₁ и а₂ совпадают, или если отрезок а₁ а₂ в поле зрения зрительной трубы не выходит из биссектора сетки нитей (двойной нити), то условие поверки выполнено. В противном случае ось вращения трубы не перпендикулярна к основной оси прибора. Эта погрешность вызывается неравенством колонок, на которых располагается труба. Юстировка выполняется в мастерской или на заводе – изготовителе.

Пятая поверка. Одна из нитей сетки должна быть параллельна, другая перпендикулярна к вертикальной оси теодолита.

После выполнения описанных выше поверок и юстировок наводят центр сетки нитей на какую-нибудь точку, расположенную на уровне горизонта и медленно поворачивают алидаду вокруг вертикальной оси, наблюдая за положением точки. Если при перемещении алидады изображение точки не будет сходить с горизонтальной нити, то условие поверки выполнено. В противном случае (если сходит больше чем на три ширины штриха сетки нитей) производится исправление положения сетки нитей путем ее поворота, после предварительного ослабления закрепительных винтов сетки. После выполнения этой поверки необходимо повторить поверку перпендикулярности визирной оси трубы к ее горизонтальной оси вращения (3 поверка).

Шестая поверка. Определение места нуля МО вертикального круга.

Выбирается точка, расположенная выше горизонта и производится снятие отсчетов по вертикальному кругу на эту точку при положении вертикального круга слева (КЛ) и положении вертикального круга справа (КП). Вычисляется место нуля:

МО₁ = (КЛ + КП) / 2.

При работе необходимо следить за уровнем при алидаде горизонтального круга. Затем производится наблюдение еще на одну точку и вычисляется МО₂. Если МО₁ совпадает с МО₂ или отличается от него не более чем на 2t (для теодолита 2Т30П - 1'), то вычисляется среднее значение МО

МО_ср = (МО₁ + МО₂) / 2.