42

4 Измерение углов. Теодолит

4.1 Классификация теодолитов.

4.2 Устройство теодолита 4т30п. Назначение основных частей.

4.3 Поверки теодолита 4т30п

4.4 Способы измерения горизонтальных и вертикальных углов.

4.5 Сведения об электронных и лазерных теодолитах.

4.1 Классификация теодолитов

Теодолит - геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных, вертикальных углов и расстояний. Существующие типы теодолитов различаются по точности, виду отсчетных устройств, конструкции системы вертикальных осей горизонтального круга и назначению. Теодолиты по точности измерения горизонтальных углов подразделяются:

1. Высокоточные Т-0,5, Т1, предназначенные для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 1-го и 2-го классов.

2. Точные Т2, Т5, 3Т2КП, для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 3-го и 4-го классов

3. Технические Т15, Т30, 2Т30, 4Т30П, для измерения углов в теодолитных и тахеометрических ходах и съемочных сетях, а также для выполнения разбивочных работ на местности

По назначению различают следующие типы теодолитов:

1. Геодезические – предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

2. Тахеометры – предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов и определения расстояний с помощью нитяного дальномера или оптическими дальномерными насадками, что позволяет с их помощью выполнять тахеометрическую съемку.

3. Теодолиты специального назначения – астрономические, маркшейдерские; специализированные теодолиты – гидротеодолиты, фототеодолиты, лазерные теодолиты, кодовые и т. д.

По материалам изготовления - с металлическими и стеклянными кругами. Теодолиты со стеклянными кругами имеют оптическое устройство, передающее изображение делений кругов в микроскоп, расположенный рядом с окуляром зрительной трубы. Такие теодолиты называют оптическими.

4.2 Устройство теодолита 4т30п. Назначение основных частей

Оптический теодолит 4Т30П прямого изображения предназначен для измерения углов в теодолитных и тахеометрических ходах, при разбивке плановых и высотных съемочных сетей, для измерения расстояний нитяным дальномером, определения магнитных азимутов, а также для нивелирования горизонтальным лучом с помощью уровня при трубе. Основными частями теодолита 4Т30П являются (рисунок 26):

Лимб 1 - горизонтальный круг с градусными делениями. При работе плоскость лимба устанавливают в горизонтальное положение и закрепляют.

Подставка 2 с тремя подъемными винтами 3 служит для закрепления теодолита на штативе становым винтом 4 и приведения плоскости лимба в горизонтальное положение по уровню 5.

Зрительная труба 6 служит для визирования - наведения на предметы. При вращении трубы вокруг оси НН1 получают вертикальные проектирующие плоскости, называемые коллимационными. Ось вращения трубы удерживается в горизонтальном положении колонками 7. Алидада 8 (линейка) - один из диаметров круга, расположенного над лимбом, снабжена устройством для снятия отсчетов по лимбу. Ось вращения алидады ZZ1 при работе устанавливается вертикально. Она является основной осью, относительно которой определяют положение всех частей теодолита. Вместе лимб и алидада составляют горизонтальный круг.

Рисунок 26 – Схема теодолита 4Т30П

Вертикальный круг 9 предназначен для измерения вертикальных углов. Он может располагаться справа КП и слева КЛ от зрительной трубы, если смотреть со стороны окуляра. Чтобы изменить положение вертикального круга, нужно перевести зрительную трубу через зенит, а алидаду повернуть на 180.

Вращающиеся части теодолита снабжены зажимными винтами (для закрепления их в неподвижном состоянии) и наводящими или микрометренными (для медленного и плавного их вращения).

Рядом со зрительной трубой находится отсчётное устройство.

В оптических теодолитах отсчётными устройствами служат:

- штриховые и шкаловые микроскопы;

- оптический микрометр.

Штриховые микроскопы применяются в технических теодолитах Т-30, 2Т30.

Шкаловые микроскопы применяются в технических и точных теодолитах Т5, Т15, 4Т30П. Оптические микроскопы применяются в точных и высокоточных теодолитах (рисунок 27).

Рисунок 27- Оптические микроскопы:

а – штриховой (В=207⁰42'30"; Г=21⁰19'); б – шкаловый (В=6⁰16'30"; Г=143⁰07'40").–

В комплект теодолита входят буссоль и отвес. Буссоль служит для измерения магнитных азимутов и румбов. Отвес - для центрирования теодолита над вершиной измеряемого угла.

З

Рисунок 4.2. Зрительная труба теодолита (в разрезе)

рительная труба представляет собой металлическую оправу 1 (рисунок 28), с одной стороны которой помещен объектив 2, с другой – окуляр 3, а внутри - двояковогнутая фокусирующая линза 4 и диафрагма с сеткой нитей 5.

Рисунок 28 – Устройство зрительной трубы

Объектив представляет собой двояковыпуклую линзу, а окуляр - систему линз. Линза 4 может перемещаться внутри трубы вращением кремальеры 6.

Зрительная труба имеет оси:

Геометрическая ось – линия, соединяющая геометрические центры концов металлической оправы. Оптическая ось – линия, соединяющая оптические центры объектива и окуляра. Визирная ось – линия, соединяющая оптический центр объектива и крест сетки нитей.

Сетка нитей нанесена на стеклянной пластинке и помещена в металлическое кольцо. Кольцо удерживается в трубе исправительными винтами (рисунок 29).

Рисунок 29 – Разновидности сетки нитей зрительной трубы

Цилиндрический уровень - представляет собой стеклянную ампулу, помещенную в металлическую оправу. Ампулу заполняют разогретым спиртом или эфиром. При остывании жидкость сжимается и в ампуле образуется небольшое пространство, заполненное парами спирта или эфира, которое называется пузырьком уровня. Наивысшая точка О в центре ампулы называется нуль-пунктом.

К асательная UU₁, проведённая через нуль-пункт, называется осью цилиндрического уровня (рисунок 30).

Рисунок 30 - Цилиндрический уровень