Устройство зрительной трубы, установка ее для наблюдений.
Угловые измерения. Устройство теодолита. Типы теодолитов.
Угловые измерения необходимы для определения взаимного положения точек в пространстве и используются при развитии триангуляционных сетей, проложений полигометрических и теодолитных ходов, выполнении топографических съемок, решении многих геодезических задач при строительстве различных объектов. Необходимая точность измерений и построений горизонтальных и вертикальных углов на местности составляет от десятых долей секунды до одной минуты.
Основным угломерным прибором на местности является теодолит - оптико-механический прибор, с помощью которого измеряют горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и магнитные азимуты.
По точности теодолиты различают трех типов: высокоточные - ТО5,Т1; точные -Т2, Т5 и технические - Т15, Т30. В перечисленных типах теодолитов цифры соответствуют точности (средней квадратической погрешности) измерения горизонтального угла одним приемом в секундах.
Основные узлы и принадлежности технического теодолита (рис.20):
Рис.20. Общая схема основных частей и осей теодолита
1) горизонтальный круг, состоящий из лимба - оцифрованной по ходу часовой стрелки круговой полосы с градусными делениями;
2) алидада - часть, расположенная соосно с лимбом и несущая элементы отсчетного устройства;
3) цилиндрический уровень - предназначен для приведения плоскости лимба горизонтального круга в положение перпендикулярное относительно отвесной линии (горизонтальное положение);
4) зрительная труба - состоит из объектива, окуляра, сетки нитей и фокусирующего устройства с кремальерой;
5) вертикальный круг - устроен аналогично горизонтальному и предназначен для измерения углов наклона;
6) подъемные винты - служат для приведения пузырька цилиндрического уровня на середину;
7) становой (закрепительный) винт - закрепляет теодолит на штативе и позволяет подвесить нитяной отвес.
Основные геометрические оси теодолита:
1) ОО1 - ось вращения прибора (вертикальная ось теодолита),
2) UU1 - ось цилиндрического уровня (касасельная к внутренней поверхности ампулы в нульпункте),
3) WW1– визирная ось зрительной трубы(прямая,соединяющая оптический центр объектива и крест сетки нитей), 4)VV1 - ось вращения зрительной трубы.
Геометрические требования, предъявляемые к осям: 1)UU1 ^ OO1, 2)WW1 ^ VV1, 3)VV1 ^ОО1.
Зрительная труба предназначена для высокоточного наведения на удаленные предметы и точки (визирные цели) при работе с теодолитом. Состоит из следующих основных частей: объектива, окуляра, фокусирующей линзы, сетки нитей, кремальеры (винта, перемещающего фокусирующую линзу внутри трубы). В зрительной трубе различают две оси: визирную и оптическую. Прямая соединяющая оптический центр объектива с центром сетки нитей называется визирной осью. Прямая соединяющая оптический центр объектива и окуляр - оптической осью трубы.
Подготовка зрительной трубы для наблюдений выполняется в следующей последовательности:
а) установка зрительной трубы "по глазу" - вращением окуляра (от –5 до +5 диоптрий) до получения четкого изображения сетки нитей;
б) установка зрительной трубы по предмету (визирной цели) - вращением кремальеры до четкого изображения визирной цели;
в) устранение параллакса, возникающего в тех случаях, когда изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей и при перемещении глаза относительно окуляра точка пересечения нитей будет проецироваться на различные точки наблюдаемого предмета. Параллакс сетки нитей устраняется небольшим поворотом кремальеры.
Зрительные трубы в геодезических приборах характеризуются увеличением, полем зрения и точностью визирования. Под увеличением u b понимают отношение угла a, под которым предмет виден в трубу, к углу b, под которым этот же предмет виден невооруженным глазом рис.21: u = a/ b.
Полем зрения называется пространство, видимое в трубу при неподвижном ее положении. Его определяют углом зрения f по формуле j = 38.2° /u, где u - увеличение трубы.
Точность визирования выражается средней квадратической погрешностью mв = 60"/u,
где 60" - средняя погрешность визирования невооруженным глазом (разрешающая способность глаза человека - предельно малый угол, при котором две точки еще воспринимаются раздельно).