Геодезія 2

теодоліт є одним елементом (модулем),а світловіддалемір— другим. Тоді це

модульний тахеометр.

Ці два модулі поєднуютьсяз зовнішнім реєстратором або комп'ютером В обох цих модулях спільним є відбивач, візирні марки та інші дрібні деталі Модулі можуть працювати незалежнояк теодоліт та світловіддалемір.

У нових інтегрованих тахеометрах застосовуються тільки фазові світловіддалеміри, а для кутових вимірюваньодин з методів електронного

вимірювання кута: кодовий, імпульсний або (найчастіше) -	динамічний.
Саме у інтегровані тахеометри вмонтовано потужні внутрішні	комп'ютери

які здатні відображати на дисплеї не тільки кути та довжини, але й просторові координати пунктів і розв'язувати цілу низку інженерно-геодезичних задач. їх називають тотальними станціями. На рис. ІІ.3.10 зображено компактну тотальну станцію ЗЕТ-ОЕ фірми Зоккіа.

4»

Рис. ІІ.3.10. Тотальна станція 8ЕТ - ОЕ фірми Зоккіа.

Назва частин 5ЕТ - СЕ

1.Позначкасередини приладу.

2.Ручкадля перенесення.

3.Позначкависоти приладу.

4.Гвинтгоризонтування приладу (підіймальний).

5.Підставка (трегер).

6.Гвинтрегулювання сферичного рівня.

7.Сферичний рівень.

8.Окуляроптичного виска.

9.Лінза об'єктива.

10.Гніздо орієнтир-бусолі.

] 1. Гвинт кріплення ручки для переносу.

12.Батарея В Б С 25.

13.Ввімкнення напруги.

152

14.Гніздо відбору даних.

15.Закріпний гвинт алідади.

16.Навідний (мікрометричний)гвинт алідади.

17.Клавіатура.

18.Дисплей.

19.Циліндричнийрівень алідади.

20. Гвинт регулювання (виправний) циліндричного рівня.

21. Закріпний гвинт труби.

22. Навідний (мікрометричний)гвинт труби.

23. Окуляр труби.

24. Кільце фокусуваннятруби по предмету.

25. Оптичний візир.

На рис. 11.3.11 показана клавіатура в збільшеному вигляді. Тахеометр 5ЕТ - ОЕ вабить простотою клавіатури. Він має тільки 6 клавіш. Нижче на рис. ІІ.З.12 подана система основних функцій клавіатури.

Рис. ІІ.З.11. Клавіатуратахеометра 5ЕТ-СЕ.

Клавіша встановлення		Клавіша освітлення	шкал,
горизонтального кута		затримання значення
(правого, лівого) та на	Керівна клавіша	горизонтального	круга

"нуль "

Кіавіша *$Іап/Зіор

Послідовна заміна	Вимір багаторазовий		Вимір до рухомого	об 'екту
розмірності на 100; 10; 1	(поодинокий)	М(моно)	Тгаскщ	Т

Рис. ІІ.З.12. Основні функції клавіатури.

Керівна клавіша має 5 робочих клавіш. Робочі клавіші доступні (здатні виконувати функції) тільки після натиснення клавіші $Ьій, скорочено 8НРТ. Цій клавіші дамо номер - N6.

Таким чином, керівна клавіша 8НРТ має п'ять головних функцій:

1.встановленнявеличин, що будуть вимірюватися;

2.контроль відбитого (зворотного) сигналу та запуску/зупинки вимірювань;

3.встановлення виду вимірюваня (М або Т) (М —поодинокий, багаторазовий; Т - до рухомого об'єкту).

4.змінирозмірності величин;

5.освітлення дисплея і сітки ниток (вмикає/вимикає) та затримання

	відображення горизонтальногокута на дисплеї.
	Кожна з	п'яти робочих клавіш виконують дві-три функції. Нижче
подано перелік функцій робочих клавіш.
		Перелік робочих функцій клавіш
N 1	клавіша	послідовного вибору розташування вимірюваної віддалі
	(горизонтальної, похилої, вертикальної);три функції
N 2	клавіша	вибору виду (характеру) вимірювання; М -	поодинокий,
	багатократний, Т - до рухомого об'єкта; три функції
N 3	клавіша	запуску/зупинки вимірювань та к о н т р о л ю в і д б и т о г о сиг-
	налу; три	функції.
N 4	клавіша	встановлення горизонтального кута на "0",	(лівого, пра-
	вого).; дві функції
N 5	клавіша освітлення дисплею та сітки ниток (вмикає/вимикає світло
	послідовно); затримання відображення горизонтального кута на
	дисплеї; три функції.

Кодові малюнки, зображені на робочих клавішах сприяють запам'я- товуванню їх функцій і відрізняють їх від керівної клавіші, п і д п и с а н о ї ЗЬій.

11.3.5. Перевірки теодолітів

Назвемо шість основних перевірок теодолітів:

1.Перевіркациліндричного рівня.

2. Перевіркакруглого (сферичного) рівня.

3.Перевіркасітки ниток.

4. Перевірка колімаційної похибки та ексцентриситету о с е й (алідади відносно лімба).

5.Перевіркагоризонтальностіосі обертання зорової т р у б и .

6.Перевіркаоптичного виска.

До цих шести перевірок теодолітів слід д о д а т и перевірку місця нуля вертикального круга (фактично перевірку тахеометра), в р а х о в у ю ч и , щ о в наш час не випускають теодолітів без вертикальних кругів. В с і інші

154

перевірки	сучасних теодолітів та тахеометрів стосуються перевірок елек-			1
тронного	обладнання, включаючи, перш за все,	перевірки	світловід-	І
дапемірів.	Ці перевірки будуть розглянуті під час	вивчення	світловід-	1
далемірів. Перевірки 1-5 детально викладені в курсі "Топографія". Тому тут				І
ми сформулюємо тільки вимоги до взаємного розташування осей теодоліта,				|
які повинні виконуватися.

Перша перевірка. Вісь циліндричного рівня повинна бути перпендикулярною до вертикальної осі обертання теодоліта. Віссю цилін-

дричного рівня називають дотичну в нуль-пункті шкали рівня. Ця дотична горизонтальна тільки тоді, коли середина бульбашки знаходиться в нульпункті. За вертикальну вісь теодоліта прийнято вважати вертикальну вісь обертання алідади, а не лімба. Зауважимо, що ці дві вертикальні осі повинні бути паралельними, оскільки вони, як правило не співпадають через наявність деякої лінійної величини - ексцентриситету алідади відносно лімба. П і д час виконання першої перевірки рівень встановлюють приблизно паралельно лінії, що з'єднує будь-які два підіймальні гвинти. Виводять середину бульбашкив нуль-пункт шкали рівня, а потім, повертають алідаду на 180°. П і д час виконання сформульованої вимоги, середина бульбашки має залишатися в нуль-пункті. Якщо середина бульбашки зміщується від нуль-пункту, тоді виправними гвинтами рівня переміщують бульбашку на половину д у г и відхилення. Якщо, наприклад, відхилення складає 4 поділки шкали рівня, тоді бульбашку переміщують на 2 поділки шкали. В результаті змінюється розташування осі рівня у вертикальній площині, так, що вона

стає перпендикулярноюдо вертикальної осі обертання теодоліта.

Друга	перевірка. Вісь	сферичного (круглого) рівня повинна бути
паралельною	до вертикальної	осі обертання теодоліта. В і с с ю сферичного

рівня називають нормаль до сферичної поверхні в центрі сферичного рівня. Центром сферичного рівня є центр малого кола (радіусом 1,0-1,5 мм). Для перевірки виконання умови найпростіше привести вертикальну вісь теодоліта в прямовисний стан за допомогою перевіреного циліндричного рівня. Тоді, п і д час виконання умови паралельності осі сферичного рівня та вертикальної осі обертання теодоліта, центр бульбашки сферичного рівня має співпадатиз центром сферичного рівня. Під час юстування бульбашку п е р е м і щ у ю т ь за д о п о м о г о ю трьох виправних гвинтів сферичного рівня, розташованиху нижній частині рівня.

Третя	перевірка. Сітка ниток має бути встановіена правильно:
вертикальна	нитка повинна бути прямовисною, а горизонтаїьна н и т к а -

горизонтальною. У теодолітах перевіряють вертикальну нитку (бісектор). Для ц ь о г о спочатку алідаду та лімб, за допомогою циліндричного рівня, встановлюютьу робочий стан (горизонтально). Потім на віддалі 20-50 м від теодоліта п і д в і ш у ю т ь тягарець (висок) на довгій нитці. Трубу наводять на нитку так, щ о б верхній кінець вертикальної нитки сітки ниток співпав з якоюсь т о ч к о ю нитки з тягарцем. Тоді, по всій довжині вертикальна нитка сітки має співпадати з ниткою з тягарцем. Достатньо перевірити верти-

155

кальну нитку, оскільки заводи, що виготовляють теодоліти, забезпечують взаємну перпендикулярність ниток сітки. Юстування виконують відповідним повертанням сітки ниток так, щоб нитка сітки та прямовисна нитка з

тягарцем співпадали по всій своїй довжині.

Четверта перевірка. Візирна вісь зорової труби має бути перпендикулярною до горизонтальної осі обертання труби. Візирна вісь - уявна

лінія, що проходить через центр сітки ниток та центр об'єктива. Величину неперпендикулярності цих осей називають колімаційною похибкою. Наявність колімаційної похибки визначають наведенням зорової трубина одну і ту саму далеку точку (приблизно в горизонті приладу) при крузі праворуч (КП) та ліворуч (КЛ). Кожне наведення труби супроводжують відліками горизонтального круга. За відсутності колімаційної похибки різниця відліків повинна складати 180°. Значення колімаційної похибки визначають за формулою:

С , « - ( » * " < П .

(ІІ

У формулі (11.3.20) с - колімаційна похибка; а та Ь - відліки горизонтального круга відповідно при КП та КЛ. Якщо колімаційна похибка с > 10", її мінімізують. Для цього знаходять середній відлік (с.в.), який дорівнює:

с „ _ - £ ± в .

, „ . „ „

Повертають алідаду навідним гвинтом і встановлюють середній відлік (с.в.). Центр сітки ниток виявиться не наведеним на вибрану точку. Виправними боковими гвинтами сітки ниток переміщують сітку так, щоб центр сітки був наведений на точку. Необхідно слідкувати, щ о б не порушити правильність встановлення сітки ниток. Для технічних теодолітівз односторонньою системою відліків слід одночасно з визначенням колімаційної похибки виконувати перевірку ексцентриситету алідади відносно лімба (ексцентриситету осей). Виконання цієї перевірки детально описанов курсі "Топографія".

П'ята перевірка. Горизонтальна вісь обертання зорової труби повинна бути горизонтальною - перпендикулярною до вертикальної осі

теодоліта. За відсутності колімаційної похибки і горизонтальностіосі обертання труби, візирна вісь труби (під час обертання) описує вертикальну площину, яку і має створювати зорова труба теодоліта. Я к щ о вісь обертання труби не горизонтальна, то труба, точніше, візирна вісь (під час обертання) буде описувати нахилену площину, що під час вимірювання горизонтальних кутів буде вносити значні різниці в значення кутів, виміряних при КЛ та КП. Негоризонтальність (кут нахилу осі і) можна визначити так. На горизонтальній ділянці земної поверхні встановлюють теодоліт на віддалі 8 = 20-30 м (віддаль, що вимірюється) від вертикальної стіни д о м у Н . На рис ІІ.3.13.

5 = 1 -А'. Вибирають на стіні довільну, помітну точку А. Приводять

_

І

теодоліт у робочий стан, наводять трубу на точку А та, повертаючи трубу у вертикальній площині, проектують точку А на горизонт теодоліта (на таку

саму висоту, що і центр вертикального круга теодоліта, точка / ) при двох розташуваннях круга - КЛ та КП. Помічають на стіні дві точки /1, та А2 (це робить помічник спостерігача олівцем). Якщо точки А{ та Аг співпадають,

умова виконується. Під час нахилу осі обертання труби на кут і", візирна вісь описуватиме нахилені площини, слідами яких на рис ІІ.З. 13 є лінії АА{ та ААг . Визначають половину горизонтальної віддалі між точками Ах та Аг, тобто а = А1А', а також вимірюють вертикальний кут V.

Рис. ІІ.З.13. Д о визначеннянегоризонтальності осі обертання труби теодоліта.

а	і"
Як видно з рис. ІІ.3.13, — =	= — .Тому
к	р
=	к	(11.3.2
	к	отже,
З цього ж рисунку можемо записати —=
А =		(11-3.

Підставивши к з рівняння (И.3.23) в (ІІ.3.22), отримаємо кінцеву формулу для визначеннякута нахилу осі і".

	, ар	(II.3.24)
	5(2І>

Виправити розташування осі обертання труби, щоб позбутися кута і" для оптичних та електронних теодолітів, можливо тільки в оптичній майстерні.

Шоста перевірка. Візирна вісь оптичного виска повинна співпадати з вертикальною віссю обертання теодоліта. Оптичний висок - це ламана труба,

схема якої показана на рис. ІІ.З.І4. Точка

0]

- центр окуляра, С — сітка НИТОК,

М -

точка на заломлюваній поверхні

призми,

02

- центр

об'єктива, Т - центр геоде-

зичного знака, над яким слід зцентрувати

теодоліт. Виконуючи перевірку, встанов-

люють, чи співпадає лінія М - О г

з вер-

т и к а л ь н о ю

віссю обертання

алідадної,

Рис. ІІ.3.14. Схема

оптичного

в е р х н ь о ї частини теодоліта.

виска (центрира).

Ц ю

перевірку

в и к о н у ю т ь по-різ-

ному, в залежності від того, де розташо-

вується (де вмонтовано) оптичний висок - на підставці теодоліта чи на його

алідадній

частині. Якщо висок

на

алідадній

частині,

тоді

перевірку

виконують

наступним

чином: виском центрують теодоліт над даним

геодезичним

пунктом Т, або над будь-якою точкою так, щ о б під час

горизонтальногорозташування алідади центр сітки виска С проектувався на

дану

точку

Т

(рис. ІІ.3.14). Далі

відкріпивши

закріпний

гвинт

алідади,

повертають алідаду і спостерігають, чи не зміщується проекція центра сітки

ниток

С з точки

Т. Якщо не зміщується -

умова виконується. Якщо ж

проекція центра

сітки С зміщується і під час

повороту алідади на 360°

описує коло деякого радіуса, то виправними гвинтами сітки ниток

потрібно

переміщати сітку ниток так, щоб центр сітки ниток проектувався на центр

цього

знака -

точку Т. Після

переміщення сітки ниток ще раз ретельно

горизонтують

алідаду за допомогою

циліндричного рівня,

уточнюють

центрування над точкою Т, переміщуючи теодоліт на головці штатива. Далі, ще раз повертають алідаду на 360° і спостерігають, чи не зміщується центр

сітки С з точки Т. За необхідності повторюютьдії описані вище.
Якщо оптичний висок вмонтовано в підставку теодоліта, т о	перевірку
виконують іншим способом, який можна також застосувати і для	теодолітів,
у яких висок вмонтовано в алідадну частину. Тому цей м е т о д можна

вважати універсальним, до того ж він більш точний. На зоровій трубі зверху є мітка, яка під час горизонтального розташування труби знаходитьсяна продовженні вертикальної осі обертання теодоліта. Як відомо, ця вісь

158

проходить і через центр лімба, а саме центр лімба має знаходитись на одній висковій лінії, що є вершиною горизонтального кута, який необхідно виміряти. Для виконання перевірки необхідно мати ще один теодоліт. Цим додатковим теодолітом проектують мітку на трубі на горизонтальну поверхню. Для цього під досліджуваним теодолітом, який встановлено на штативі, кладуть горизонтально на поверхню землі квадратну частину дошки (можна використовувати мензульну дошку). На дошку прикріпляють аркуш паперу. Мітку на трубі проектують на папір допоміжним теодолітом з трьох розташувань, вибраних так, щоб спроектовані вертикальні площини перетиналися під кутом у 120°.

Під час першого розташування теодоліта, спостерігач наводить трубу на вертикально встановлену помічником голку, вістря якої суміщено з центром мітки на трубі. Далі трубу повертають тільки у вертикальній площині так, щоб було видно папір на дошці. У створі вертикальної площини помічник, керований спостерігачем, наносить на папір дві точки. Нехай при КЛ це будуть точки 1 та 2, з'єднані штрих-пунктиром. Відповідно при КП, отримано точки Г та 2', які також з'єднані штрих-пунктиром. Проведена суцільна середня лінія. На цій лінії знаходиться шукана точка - проекція центра лімба С'. Щоб знайти цю точку з контролем, необхідно

поставити допоміжний теодоліт ще в двох точках і аналогічно знайти розташування ще двох середніх ліній. У результаті, як це показано на рис. ІІ.З. 15, отримано проекцію точки С . У цю точку повинен проектуватися центр сітки ниток оптичного центрира С. Якщо ця умова не виконується, то виправними гвинтами сітки ниток центрира переміщають сітку так, щоб проекція точки С співпадала з С'.

		Середня	лінія								АІІІрозташування
	II розташування			V						''хлГ теодоліта
				\	0	\	:	0	/
				о \				/	о		120°
				1 о—-уХ ^Г—е						^
	І розташування		—								Середня лінія
	теодоліта	і									Ірозташування
				в	/	/	\	\	*®
					/ о			©\
		Середня	лінія	•' }20°							розташування
	III розташування										теодоліта

Рис. ІІ.З.15. Визначення розташуванняпроекції центра лімба (осі обертання лімба) С .

159

11.3.6. Вимірювання горизонтальних кутів способом кругових прийомів

Найбільш широко вживаним і точним способом вимірювання горизонтальних кутів є спосіб кругових прийомів. Спосіб особливо ефективний, якщо з деякої точки (вершини кутів), виходить декілька напрямків. Нехай маємо чотири напрямки на точки 1, 2, 3, 4 (рис. II.3.16). Один з них вибирають за початковий; це напрямок на візирну ціль, яку найкраще видно. Візирними цілями служать спеціальні візирні марки, в які вмонтовані оптичні виски для центрування марок над точками 1, 2, 3, 4. Теодоліт центрують над точкою Т. Лімб та алідаду приводять у горизонтальний стан. Трубу фокусують по оку та по предмету. Припустимо, початковий напрямок - 1. За методом кругових прийомів алідаду спочатку при крузі ліворуч (КЛ) повертають за годинниковою стрілкою, а трубу, послідовно наводить на всі марки, а потім, у другому півприйомі, навпаки, при крузі праворуч (КП) алідаду повертають проти годинникової стрілки і трубу знову наводять на всі марки.

Розглянемо ці дії детальніше:

1. При КЛ трубу наводить на марку 1 (початковий напрямок) і встановлюють відлік, менший за одну мінуту. Для цього на шкалі мікрометра встановлюють відлік, наприклад, О'ЗО" або 0'40". Потім, поворотом головки гвинта переставляннялімба суміщають верхнє (пряме) зображення нульової поділки лімба (поділки підписаної 0°) з зображенням діаметрально протилежної (перевернутої) поділки лімба (підписаної 180°). У результаті встановлюють бажаний відлік, менший за одну мінуту.

2.Відкріпивши закріпний гвинт алідади, повертають алідаду2-3 рази тільки за годинниковою стрілкою і трубу знову точно, навідним гвинтом, наводять на марку 1.

3.Беруть початковий відлік. Повертаючи головку гвинта оптичного мікрометра, добиваються точного суміщення зображенн діаметрально протилежних штрихів 0° і 180°. Останній рух гвинта

мікрометра повинен бути за годинниковою стрілкою (на загвинчування). Відлік записуютьу журнал. Позначимо відлік а1. Потім головку гвинта мікрометра д е щ о повертають проти годинниково стрілки. Поділки 0° і 180° розійдуться. Знову повертають гвинт за годинниковою стрілкою і ще раз суміщають поділки 0° і 180°.

Беруть другий відлік а". З двох відліків виводять середній Позначимо його ах. Відліки а', а", ах записують в журнал, а відлік а, (для наочності) показаний і на рис. ІІ.3.16.

4. Відкріплюютьзакріпний гвинт алідади й алідаду разом з трубою повертають тільки за годинниковою стрілкою. Т р у б у послідовно точно наводять на марки 2, 3, 4 і знову на марку 1. Під ча кожного такого наведення виконують дії, описані в пункті 3. У

результаті отримані відліки: під час наведення на марку 2 -							Ь',
Ь"	, середній Ь, і на марку 3 -				с',	с", середній с,; на марку 4 -
сі',	с/", середній		с!]. Під час нового наведення на марку І:				а"1,
а'у	,середній аг.		Розходженнясередніх відліків під час наведення
труби		на марку	1	Лл = а, - а 2 ,	значення Л„ називають незами-
канням		горизонту,		яке присутнє,		незважаючи на те, що	труба

зробила 360°, тобто повний оберт; значення Дл регламентується інструкціями на проведення кутових вимірювань. Допустимі розходження залежать, перш за все, від найменшої поділки шкали мікрометра даного теодоліта. Якщо найменша поділка мікрометра 1" або 2", то допуск Д„, відповідно, 6" та 8". Описані дії є одним півприйомом. Далі виконують другий півприйом.

	5. Трубу	пере-
	водять	через
	зеніт, і верти-
	кальний круг
	виявиться
	праворуч		від
	труби	(КП).
	Трубу	знову
	наводять			на
	марку	1.	Бе-
	руть	відліки,
	як вказано			в
	пункті	3.	Те-
	пер пряме зо-				Рис. ІІ.З.16. Розташування теодоліта (Т)
	браження			ді-
					і візирних марок.
	лень лімба			-

180°, обернене- 0°. Відліки позначимо а у , а п , середній а } .

6. Відкріпляютьалідаду і повертають разом з трубою тільки проти

годинникової стрілки, а трубу послідовно наводять на марки					4 , 3 ,
2 і знову на марку 1. Відліки записують в журнал знизу-вверх.
Матимемо:
під час наведенняна марку 4: (Iі", <і'У, середній <іг;
під час наведення на марку 3: с"',	с'г,	середній	сг;
під час наведення на марку 2: Ьш,	ЬІГ,	середній	Ьг;
під час нового наведення на марку І1: а		VII , а УШ ,середній		а 4 .
Нове незамикання горизонту (в другому півприйомі) Дя				= а3	- а 4 .

Д о п у с к на замикання - такий самий. Усі ці дії складають один круговий прийом.

_ _ _