Ремонт теодолита своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 18.09.2024

Теодолит – прибор, предназначенный для измерения вертикальных и горизонтальных углов. Также применим для определения расстояний по нитяному дальномеру и магнитных азимутов при помощи буссоли. Используется при геодезических работах, строительстве, проведении топографической съемки и т.п.

Различают два вида теодолитов: оптические и электронные. Более современные электронные модели способны с высокой точностью определить углы, высоту строения, разбить прямоугольник или проверить разбивку осей здания. Теодолит прост в управлении, имеет небольшой вес и доступную цену. В этой статье мы расскажем, как работать с теодолитом для получения максимально точного результата.

Устройство теодолита

Основные элементы из которых состоит теодолит:

Лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный).
Алидада – подвижная часть теодолита, к которой крепится система отсчитывания по лимбу и визирному устройству.
Зрительная труба (визирное устройство) с закрепительным и наводящим винтами.
Отвес для центрирования над точкой. Может быть, как оптическим, так и лазерным.
Трегер (подставка) с подъемными винтами и круглым уровнем для горизонтирования теодолита.
Микроскоп для снятия отсчетов.

Комплектация теодолита зависит от области, в которой он будет применяться. Он может быть дополнен ориентиром-буссолем, дальномерными насадками, визирными маркерами и пр. В некоторых работах используются узкоспециализированные теодолиты: маркшейдерские, астрономические, гироскопические.

Пошаговая инструкция как пользоваться теодолитом

1 шаг. При работе с геодезическим оборудованием, стоит учитывать, что для получений точных результатов измерений необходимо проводить регулярные поверки и юстировки теодолита. Кроме этого требуется делать периодический контроль геометрических параметров, так как результаты работы геодезиста или строителя, порой, не терпят ошибок даже в несколько угловых секунд.
2 шаг. Когда оборудование проверено можно приступать к работе с теодолитом. Для начала необходимо закрепить прибор над точкой с известными координатами, используя штатив-треногу и центрир или нитяной отвес. Приняв ее за точку отсчета, с помощью уровней и наводящих винтов отцентрировать прибор. Итогом должно стать абсолютно горизонтальное положение прибора, а также расположение теодолита строго над точкой.
3 шаг. С помощью визира необходимо предварительно навестись на цель, а винтами навест сетку нитей на цель наиболее точно. Таким образом определяется центр измеряемого объекта. Данные действия производятся с помощью зрительной трубы, но при недостаточности света можно использовать дополнительно специальное зеркало с подсветкой. После выполнения этой процедуры производится снятие отсчетов вертикального и горизонтального углов с помощью микроскопа теодолита.
4 шаг. Для получения высокой достоверности результатов измерений проведение измерений теодолитом рекомендуется повторить несколько раз (приемов). По результатам многократных измерений определяются средние значения вертикальных и горизонтальных углов.

Обучение работе с теодолитом

Теодолит необходимо содержать в исправности и постоянной готовности к применению. Бережное обращение с теодолитом обеспечит надежную его работу и длительный срок службы без ремонта.

При эксплуатации необходимо соблюдать следующие правила:

оберегать теодолит от осадков и одностороннего нагрева солнечными лучами, при кратковременном дожде накрывать теодолит чехлом, при длительном - укладывать в футляр. При перерывах в работе надевать на объектив крышку, накрывать теодолит чехлом;

во избежание конденсации влаги, приводящей к загрязнению оптики, следует вносить теодолит с холода в теплое помещение в футляре и вынимать не ранее чем через 2 ч;

вынося теодолит на холод, вынимать его из футляра не ранее чем через 30 мин во избежание больших местных напряжений в оптических деталях, приводящих к разъюстировке.

Необходимо соблюдать правила транспортирования и хранения.

Проверка технического состояния

Проверка позволяет своевременно выявить и устранить неисправности теодолита.

Рекомендуемый перечень операций и средств проверки технического состояния приведен в табл. 1.

Номер пункта метода

Комплектность, внешний вид,

чистота рабочих шкал

уровня вертикальной оси

Устойчивость штатива и

Наклон сетки нитей зритель-ной трубы

Рен отсчетного устройства

Визирная цель на рассто-

янии не менее 50 м

Диапазон работы и погреш-

Наклон горизонтальной оси

Параллельность осей коллима-

Точка предмета, удаленного

торных визиров и зрительной

не менее чем на 50 м, или

Параллельность оси оптичес-

кого центрира вертикальной

Коэффициент нитяного даль-

Базис длиной 130. 150 м,

погрешность не более 1:1500

Ориентир с известным

Внешний осмотр. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие теодолита следующим требованиям:

- полнота?комплекта?в?соответствии?с?разд.3,?правильность?маркировки -с разд. 5;

чистота наружных поверхностей оптических деталей, поля зрения отсчетного микроскопа, зрительной трубы, оптического центрира, рабочих поверхностей угломерных кругов, качество нанесения штрихов на угломерных кругах и сетках нитей.

11.1.2 Проверки взаимодействия узлов:
- - опробовать плавность вращения зрительной грубы. Алидадыгоризонтального круга, наводящих винтов, кремальеры, диоптрийных колец?окуляров зрительной грубы, микроскопа, оптического центрира, подъемных винтов подставки, плавность движения окулярного колена центрира;
опробовать работу закрепительных винтов зрительной грубы, алидады горизонтального круга, подставки;

проверить работу механизма перевода горизонтального круга, убедиться, что при вращении рукоятки с одновременным нажатием па нее происходит смена участков лимба:

проверить, удерживается ли зеркало подсветки в любом приданном ему положении;

подключить теодолит к аккумулятору (при использовании теодолита с комплектом электрооборудования), установить фонарь и проверить, достаточно ли освещены поле зрения микроскопа и сетки нитей зрительной грубы;

опробовать рукоятку переключения каналов отсчетного устройства. Убедиться, что при повороте рукоятки из горизонтального положения в вертикальное вместо изображения горизонтального круга в поле зрения микроскопа появляется изображение вертикального круга. Оценить четкость изображения штрихов лимбов и шкалы микрометра в поле зрения микроскопа, опробованием убедиться, что наилучшая резкость изображения верхних и нижних штрихов, а также шкалы микрометра достигается при одном положении окуляра без перефокусировки, линия раздела между изображениями тонкая, при вращении рукоятки микрометра шкала его перемещается на всю длину от 0 до 10';

проверить футляр теодолита, убедиться, что его замки исправны, обеспечивают надежное скрепление половин корпуса футляра, а ложементы - неподвижность прибора.

Проверка уровней. Положение осей уровней относительно вертикальной оси теодолита проверить следующим образом:
- - повернуть алидаду так, чтобы ось цилиндрического уровня расположилась параллельно прямой, соединяющей два подъемных винта подставки, и вращением этих винтов в противоположных направлениях вывести пузырек уровня на середину;
- - повернуть алидаду на 90° и третьим подъемным винтом установитьодного деления, выполнить юстировку согласно 9.2.3 и повторить проверку.
Одновременно котировочными винтами ввести пузырек круглого уровня 9 (см. рис. 1) в пределы малой окружности.

Проверка устойчивости?штатива и подставки. Закрепить теодолит на штативе, привести?вертикальную?ось?в?отвесное?положение и навести зрительную трубу на визирную цель. Приложив к головке штатива небольшое крутящее усилие в горизонтальной плоскости, сместить визирную ось с выбранной цели на 0,5. 0,6 ширины?биссектора сетки нитей. После снятия усилия проверить, имеется ли остаточное смещение вертикального штриха сетки нитей теодолита относительно изображения цели. Повторить проверку, прикладывая к головке штатива крутящее усилие противоположного направления.

При наличии остаточных смещений устранить их, как указано в 9.2.4, после чего проверить устойчивость подставки, слегка поворачивая ее корпус. При необходимости, отрегулировать подставку в соответствии с 9.2.4 и повторить проверку.

Определение наклона сетки нитей зрительной трубы. Закрепить теодолит на штативе и привести его ось в отвесное положение. Навести зрительную трубу на визирную цель, совместить изображение цели с левым концом горизонтального штриха сетки нитей и, вращая алидаду наводящим винтом по азимуту, проследить, не сходит ли изображение цели с правого конца горизонтального штриха сетки нитей. Если оно сходит более чем натри ширины штриха, выполнить юстировку согласно 9.2.5 и повторить проверку.

Определение рена отсчетного устройства. Перемещение изображений штрихов лимба на один интервал должно соответствовать перемещению шкалы микрометра на 10'. Несоответствие указанных величин, называемое реном, определить в следующем порядке:

вращением рукоятки микрометра установить на шкале отсчет 0'00";

совместить наводящим винтом алидады горизонтального круга (при проверке репа горизонтального круга) или наводящим винтом зрительной трубы (при проверке репа вертикального круга) изображения штрихов. расположенные в центре окна под цифрой 0 шкалы десятков минут, и взять отсчёт по шкале микрометра;
- - вращением рукоятки микрометра переместить ранее совмещенный штрих нижнего изображения к цифре I шкалы десятков минут, совместить его с ближайшим штрихом верхнего изображения и взять отсчет в;
- - рукояткой микрометра точно совместить пару штрихов, расположенную вправо от 0 цифровой шкалы, и взять отсчет с.
Совмещение каждой пары штрихов повторить и взять средние арифметические значения из соответствующих отсчетов.

Вычислить рен верхнего г _в и нижнего г _м изображений, а также среднее значение г между ними по формулам:

Определить рен на различных участках круга: для горизонтального - 60°, для вертикального - на участках 88,90,92,268, 270, 272°. Вычислить среднее арифметическое значение рена для каждого круга из всех определений, а также средние значения гиг .

Разность между средними значениями r_в и r_м не должна превышать 2 ", а среднее арифметическое значение r - 1,5 " для горизонтального и 2 " для вертикального круга. При неудовлетворительных результатах произвести исправление согласно 9.2.2 и повторить проверку.

Примечание- Если значение рена более указанного, но не превышает 10 '' , можно не производить исправление. В этом случае влияние рена устранить введением поправок в каждый отсчет по микрометру. При измерении горизонтальных углов влияние рена исключается также изменением отсчета по шкале микрометра между приемами (см. 8.2).

Поправку вычислить по формуле

= 0,ru, (13)

где u -отсчет по микрометру с точностью до 1

Пример. Измеренное значение рена горизонтального круга r = 2,3", поправки к отсчетам по шкале микрометра согласно таблице

Особенности конструкции и как работать с теодолитом

Геодезисты в своей работе используют разные приборы, в числе которых особо востребованными считаются нивелиры, тахеометры и дальномеры. Каждое устройство выполняет свои конкретные задачи, но с некоторых пор их заменил теодолит — универсальный прибор для замеров горизонтальных и вертикальных углов, а также линейных расстояний (при наличии нитяного дальномера). Что же это за прибор, и что измеряют теодолитом – вопрос, требующий детального рассмотрения, но начать необходимо с изучения устройства. Начнем с устройства простейшего оптического прибора:
- лимб — главный элемент конструкции теодолита, имеющий деления (0°-360°);
- зрительная труба;
- вертикальный круг для замеров углов по вертикали;
- алидада, или подвижный элемент устройства, к которой крепится зрительная труба;
- подъемные винты алидады;
- подставка (трегер), оснащенная несколькими подъемными винтами;
- уровни горизонтального и вертикального круга;
- микроскопический окуляр;
- подставка с винтами для подъема;
- винты фокусировки и перестановки круга;
- микрометренные и зажимные винты.
На объект наводится зрительная труба, при этом центр визирной линии должен попадать на нужный объект. Благодаря таким нехитрым манипуляциям производится измерение углов по горизонтали и вертикали. Получить точные показания позволяет специально проградуированная шкала. Отсчетными устройствами в теодолитах являются штриховой и шкаловой микроскопы. Первый, помимо угловых делений с ценой 10′, имеет штрих для оценки меньших делений. Более точные замеры позволяет выполнить шкаловой микроскоп с наименьшим делением лимба 60′, при этом шкала прибора разделена на 12 делений, каждое из которых составляет 5′. Выясним, какие виды устройств бывают, и как пользоваться теодолитом, как работать с теодолитом.

Небольшие особенности использования

Важно знать, что на практике такую погрешность почти невозможно достичь из-за влияния погодных условий и ошибок позиционирования и некоторых человеческих факторов.

Как правило, большинство изыскательных работ проводится на дистанции до 300 метров. Гораздо реже возникает необходимость произвести съёмку на расстоянии нескольких километров. Современная оптика позволяет измерять дальность до 7500 метров.

Некоторые современные модели могут быть оснащены системой глобального позиционирования, для привязки результатов измерений к координатам карты местности, а также полностью автоматизированной системой, в которой не нужно участие оператора.

Основные виды теодолитов

Прежде чем разбираться, как работать с этим мультифункциональным устройством, стоит познакомиться с основными видами теодолитов. Производители предлагают несколько типов устройств, а классифицируют их, в первую очередь, по точности измерения. Соответственно, приборы делятся на следующие виды:
- учебные с маркировкой точности Т60;
- устройства для технического использования с точностью Т15 и Т30;
- с обычной точностью Т2 и Т5;
- с высокой точностью Т1.
Теодолиты можно разделить на три конструктивные группы: механические (с металлическими угломерными кругами), оптические (со стеклянными угломерными кругами) и частично автоматизированные устройства. Последние пользуются особой популярностью, так как данные измерений выводятся на электронный дисплей, к тому же могут записываться на магнитный носитель информации для дальнейшей обработки на персональном компьютере.

Основы эксплуатации и хранения

Эксплуатация инструмента имеет некоторые характерные черты:
1. Отсчёт выполняется по одной стороне лимба с использованием шкалы микроскопа.
2. Отцентровка теодолита над вершинной точкой замеряемого угла легко выполняется с помощью имеющегося на подставке оптического центрира.
3. Перевод оптической трубы через зенит выполняется обоими концами.
4. Нитяной дальномер размечен на сетке нитей двумя штриховыми короткими линиями выше и ниже центрального креста.
5. Для работы с объектными точками под углом более 45° применяются окулярные насадки для отсчётного микроскопа и визирной трубы.
Подробные методики выполнения отсчётов с лимбов, угломерных замеров, дистанций и превышений, а также необходимые для выполнения отсчетов расчетные формулы и выражения приведены в паспорте теодолита, прилагаемом к комплекту.

Инструкция пользователя по эксплуатации теодолитом 4Т30П.

Переноска теодолита во время проводимых работ и в период пассивного хранения должна осуществляться в специализированном футляре, входящем в комплектацию. Перед транспортировкой и хранением следует провести подготовительные мероприятия: закрепить все механические вращающиеся части инструмента, завинтить до ограничивающего предела подъемные винты, окуляры оптической трубы, отсчетного микроскопа и оптического центрира.

Для выявления возможных технических и эксплуатационных проблем, с также их устранения, с необходимой периодичностью должны выполняться поверки инструмента. Они представляют собой последовательность действий, призванных определить соответствие инженерно-технических характеристик и рабочих параметров прибора заявленным заводом-изготовителем. При положительном результате прохождения поверок организацией или службой, уполномоченной на проведение такого рода работ и имеющей государственную лицензию, выдается свидетельство метрологической аттестации.

Если одно или несколько условий поверок не выполняются, следует произвести юстировку для настройки необходимых характеристик. Если проблема не устраняется и путем юстировки, теодолит признается негодным к дальнейшей эксплуатации во избежание опасных строительных ошибок.

Бережное использование и аккуратное хранение аппарата служат залогом его надежности и точности, а также гарантируют длительный срок эксплуатации без ремонтных мероприятий.

Малые габаритные размеры и масса делают использование и транспортировку инструмента комфортными и легкими. Средняя стоимость теодолита 4Т30П составляет 40000 — 45000 рублей.

Как установить теодолит в рабочее положение

Геодезия не любит халатности, а правильность замеров зависит от подготовки прибора и его правильной установки. Специалисты знают, как установить теодолит правильно, а именно от качества установки зависит конечный результат. Прибор устанавливается на штатив, а делать это на первом этапе необходимо при ослабленных винтах. Далее проводится центрирование, горизонтирование и фокусировка прибора.

Центрирование

Горизонтирование

Для получения точных показателей важно также, чтобы горизонтальный круг находился в такой же горизонтальной плоскости. Это достигается горизонтированием. Прибор поворачивают в разных направлениях, а ориентиром служит водяной пузырь. Не допускается его отклонение от центра более чем на 1 единицу.

Фокусировка

Зрение каждого человека имеет свои особенности, поэтому прибор необходимо дополнительно подстроить, выполнив фокусировку. Для этого необходимо вращать оптическое кольцо окуляра, вплоть до получения нужной резкости изображения. Также необходимо провести фокусировку шкалы отсчетного механизма, для получения необходимой четкости на шкале прибора. Достичь этого можно, вращая диоптрические кольца микроскопа.

Устройство прибора

Съемная конструкция трегера и центрир с показателем оптической кратности 1,8 делает возможным легкую и быструю постановку теодолита на любой опорной точке выполняемой съемки. Подъёмные винты осуществляют горизонтирование цилиндрического уровня горизонтальной алидады. Перестановка лимба для отсчетных методов осуществляется поворотом специализированной рукоятки, упрощающей и ускоряющей рабочий процесс. Закрепляющий лимбовый винт позволяет зафиксировать его конечное местоположение.
1. кремальера,
2. винт трубы закрепительный,
3. окуляр микроспока,
4. визир,
5. зеркало подсветки,
6. колонка,
7. подставка,
8. рукоятка перевода лимба,
9. винт алидады закрепительный,
10. винт юстировочный,
11. кольцо окуляра диоптрийное,
12. колпачок
13. уровень при алидаде,
14. винт алидады наводящий,
15. винт трубы наводящий
16. визир.
Особенная конструкция оптической системы формирует представление изображения в прямой проекции. Установленный на зрительной трубе уровень позволяет выполнять горизонтированное нивелирование.

Современный дизайн корпуса не имеет ничего лишнего, что могло бы усложнить или сделать некомфортной работу оператора.

Широкий температурный эксплуатационный режим позволяет использовать инструмент в различных климатических зонах, даже в суровых условиях зимы при критически низких температурах.

Стандартная комплектация содержит следующие составляющие:
- сам инструмент со съемной подставкой;
- отвес;
- набор юстировочных инструментов;
- вспомогательные опциональные приспособления: ориентир-буссоль, штатив-тренога с отвесом, фонарик для подсветки шкалы микроскопа для работ в условиях недостаточной видимости;
- инструкция по эксплуатации теодолита 4Т30П;
- свидетельство о метрологической поверке;
- транспортировочный кейс.
Теодолит может быть изготовлен в двух вариантах, с различной ценой деления шкал микроскопа – 1′ и 5′.

Как снимать теодолитом необходимые показания

После установки штатива и крепления к нему прибора остается выяснить, как снимать показания с теодолита. На самом деле, работать с устройством не сложно, а поможет в этом небольшая инструкция. Последовательность действий выгляди следующим образом:

Таким образом, наводя окуляр прибора на разные точки, можно измерять любые углы. На смену механическим приборам давно пришли оптические теодолиты, а их сегодня все чаще заменяют электронные устройства, существенно облегчающие работу геодезиста. С ними вопрос, как снимать теодолитом, можно снять, как неуместный, так как показания сразу выводятся на дисплей, что исключает необходимость проведения математических расчетов. Между тем, электронными приборами нельзя измерять при сильных морозах и в других экстремальных условиях, поэтому геодезисты должны иметь навыки работы с оптическим устройством.

Принцип работы электронного теодолита

По характеру конструкции бывают: электронные, с прямым изображением, маркшейдерские, автоколлимационные, фототеодолиты, гиротеодолиты с гирокомпасом, повторительные. Например, фототеодолит имеет в своем корпусе фотокамеру для точной съёмки и привязки геологических объектов.

Электронные теодолиты — это приборы, которые позволяют значительно упростить процедуру снятия угловых величин, по сравнению с полностью оптическими устройствами. Такой инструмент позволяет работать даже в условиях темноты. А наличие дисплея исключит ошибку снятия показаний. С другой стороны, электронные собратья не лишены недостатков, таких как, наличие аккумулятора, который необходимо периодически подзаряжать от сети, небольшой диапазон допустимых рабочих температур.

Выбирая конкретную модель электронного теодолита, следует определиться в первую очередь с родом выполняемых задач. Если высокая точность измерений не является приоритетной, то, вполне можно обойтись прибором класса от Т15 до Т30. Для более высокоточных измерений подойдёт устройство класса от Т2 до Т5. Если же нужна беспрецедентная точность, то свой выбор следует остановить на модели класса Т1.

Не лишним будет знать о влиянии условий проведения съёмки на её конечное качество. Так, например, наличие деревьев на участке может повлиять на достоверность показаний лазерной рулетки. Луч способен вместо нужного объекта отразиться от веток и существенно исказить данные. Присутствие на участке высоких сооружений, таких как вышки или трубы — также влияют на итоговый результат.

Корпус качественного измерительного прибора должен быть изготовлен из металла, а все возможные стыки — прорезинены для предотвращения попадания пыли и влаги. Более дешёвые варианты из пластиковых деталей недолговечны и часто выходят из строя. Фото электронного цифрового теодолита представлено ниже.

Где купить теодолит

Учитывая важность задач, которые призван решать теодолит, а он должен работать безотказно, к выбору устройства надо подходить взвешенно, доверяя только проверенным поставщикам. В Твери его можно заказать в компании GEOTver, специализирующейся на поставках специализированного геодезического и строительного оборудования.

Обратившись в нашу компанию, вы можете рассчитывать на профессиональную консультацию относительно выбора устройства, мы ответим на все ваши вопросы, поможем с установкой и настройкой. Доставка производится в любой регион России, причем по Твери и Москве (при заказе от 50 тыс. руб.), мы это сделаем бесплатно. Среди наших услуг также проверка работоспособности и ремонт геодезических приборов.
К списку новостей

Измерение расстояний с помощью теодолита

Расстояния с помощью теодолита измеряют по специальной дальномерной рейке длиной 3 м, шириной 7—8 см, толщиной 3 см, лицевую сторону которой разбивают на отрезки размером 50, 10 и 2 см так, как это показано на рис. 3.7.

Для измерения расстояния устанавливают теодолит на одном, а рейку — на другом конце измеряемой линии. Верхнюю или нижнюю нить сетки зрительной трубы совмещают с началом метрового или полуметрового деления (в зависимости от длины измеряемой линии) и отсчитывают число делений рейки между дальномерными нитями сетки. Если между штрихами нитяного дальномера уместилось одно большое деление (50 см) рейки, то измеряемое расстояние равно 50 м (коэффициент дальномера равен 100). Шашка из пяти делений (10 см) рейки соответствует 10 м, малое деление рейки (2 см) — 2 м. На рис. 3.7 отсчет по рейке равен 103 м.

С помощью теодолита можно измерять расстояния от 50 до 300 м. Точность измерения расстояний с помощью теодолита характеризуется относительной срединной ошибкой 1 : 300—1 : 400. При измерении с помощью теодолита наклонных линий (при углах наклона, превышающих 5°) измеренное расстояние приводят к горизонту путем введения поправки

Измерение горизонтальных углов и углов наклона ПАБ-2

Горизонтальные углы с помощью буссоли измеряют одним или двумя полуприемами. При измерении угла двумя полуприемами порядок работы следующий:

Первый полуприем — при произвольной установке бус-сольного кольца последовательно наводят вертикальную нить монокуляра буссоли сначала на правый, а затем на левый предмет; при каждом наведении снимают отсчет по буссольному кольцу и барабану и записывают их в журнал (схема 3.4).

Второй полу прием — барабаном установочного червяка буссоль поворачивают на произвольный угол, после чего повторяют наведение на правый и левый предметы со снятием отсчетов.

В обоих полуприемах величина горизонтального угла определяется как разность отсчетов по правому и левому предметам.

Расхождение в значениях углов в первом и во втором полу* приемах не должно превышать 0-01.

Для измерения угла наклона достаточно совместить горизонтальную нить монокуляра буссоли с точкой визирования и снять отсчет по отсчетной шайбе и барабану вертикальной наводки. При этом необходимо, чтобы пузырек шарового уровня был на середине.

При положительных углах возвышения отсчет снимают по верхним (красным) цифрам шкалы барабана, при отрицатель* ных —по нижним (черным) цифрам.

Измерение расстояний

Расстояния с помощью буссоли измеряют по дальномерным шкалам монокуляра с использованием постоянной базы— двухметровой рейки или по вешке-визирке с использованием угломерных шкал монокуляра как дальномера с постоянным углом. Для измерения расстояний по дальномерным шкалам рейку устанавливают горизонтально или вертикально в зависимости от условий местности.

Для измерения расстояния по горизонтально расположенной рейке на одном конце измеряемого расстояния устанавливают буссоль, а на другом—рейку с таким расчетом, чтобы она была расположена перпендикулярно к линии наблюдения. Вращением маховичка отсчетного (установочного) червяка и барабана механизма вертикальной наводки устанавливают монокуляр так, чтобы изображение рейки расположилось под горизонтальной дальномерной шкалой, и совмещают правый (неоцифрованный) штрих дальномерной шкалы с правой маркой рейки. Значение измеренного расстояния считывают с дальномерной шкалы против левой марки рейки.

При измерении расстояния по вертикально установленной рейке изображение рейки располагают слева от вертикальной дальномерной шкалы, а верхний (неоцифрованный) штрих шкалы совмещают с центром верхней марки рейки и против центра нижней марки отсчитывают расстояние по шкале. Пример отсчета расстояния по вертикально установленной рейке и вертикальной дальномерной шкале приведен на рис. 3.15. Измеренное расстояние равно 160 м.

Для измерения расстояния с помощью вешки-визирки необходимо отсчитать количество делений вешки-визирки, установленной на конце измеряемого расстояния, заключенных между соседними удлиненными штрихами (0-10) угломерной сетки, и вычислить расстояние по формуле d=\Qn, где п — число дециметровых делений вешки.

Пример 1. В делении сетки 0-10 уместилось 9,6 деления вешки. Измеренное расстояние d—10 -9,6=96 м.

При измерении расстояния по соседним штрихам сетки (0-05) полученную по приведенной выше формуле величину умножают на 2.

Пример 2. Между соседними штрихами сетки (0-05) уместилось 5 делений вешки. Измеренное расстояние d=2-10-5 = 100 м.

Точность измерения линии с помощью буссоли в зависимости от расстояния характеризуется относительной срединной ошибкой, равной 1 : 100—1 : 150.

Теодолит – прибор, предназначенный для измерения вертикальных и горизонтальных углов. Также применим для определения расстояний по нитяному дальномеру и магнитных азимутов при помощи буссоли. Используется при геодезических работах, строительстве, проведении топографической съемки и т.п.

Различают два вида теодолитов: оптические и электронные. Более современные электронные модели способны с высокой точностью определить углы, высоту строения, разбить прямоугольник или проверить разбивку осей здания. Теодолит прост в управлении, имеет небольшой вес и доступную цену. В этой статье мы расскажем, как работать с теодолитом для получения максимально точного результата.

Правила эксплуатации теодолита

Для выполнения высокоточных измерений важно знать все тонкости при обращении с геодезическим прибором. От навыков геодезиста во многом зависит, в какой степени полученные при измерении цифры будут соответствовать реальному положению вещей, окажется ли достаточно прочной и долговечной возводимая конструкция.

Данный геодезический прибор имеет ряд преимуществ:
- С его помощью можно проводить точнейшие угловые измерения, невзирая на экстремальные климатические условия и специфику местности. Без помех работает в интервале температур от -25 до 50 градусов.
- На точность полученных данных не оказывают влияние нестандартные условия работы, поэтому теодолит можно брать даже в экспедиции.
- Компактный размер облегчает транспортировку прибора.
- Элементарная и быстрая калибровка и юстировка.
Устройство теодолита

Основные элементы из которых состоит теодолит:
- Лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный).
- Алидада – подвижная часть теодолита, к которой крепится система отсчитывания по лимбу и визирному устройству.
- Зрительная труба (визирное устройство) с закрепительным и наводящим винтами.
- Отвес для центрирования над точкой. Может быть, как оптическим, так и лазерным.
- Трегер (подставка) с подъемными винтами и круглым уровнем для горизонтирования теодолита.
- Микроскоп для снятия отсчетов.
Комплектация теодолита зависит от области, в которой он будет применяться. Он может быть дополнен ориентиром-буссолем, дальномерными насадками, визирными маркерами и пр. В некоторых работах используются узкоспециализированные теодолиты: маркшейдерские, астрономические, гироскопические.

Разновидности теодолитов

Прежде, чем взять в руки угломерный прибор и начать с ним работу, нужно изучить модели теодолитов, которые представлены на современном рынке.

Подобный геодезические приборы классифицируют по следующим параметрам:
- Точность. Основной параметр, который влияет на стоимость прибора – средняя квадратическая ошибка определения углов. Бывают высокоточные, точные и технические теодолиты.
- Область применения (геодезический, астрономический, маркшейдерский).
- Конструкция отсчетного устройства (простая, повторительная). Приборы с простой конструкцией оснащены алидадой, жёстко скреплённой с вертикальной цилиндрической осью. В приборе повторительного типа возможно как одновременное вращение алидады и лимба, так и автономное. При такой конструкции возможно неоднократное измерение одного и того же угла.
- Физическая природа носителя информации (оптический, электронный). Главным преимуществом первого варианта является абсолютная независимость от элементов питания. Кроме этого, отсутствие электронного оснащения позволяет работать с оптическим теодолитом при самых неблагоприятных погодных условиях. Действие электронных приборов основано на двоичной системе исчисления, которая позволяет уменьшить объем данных и осуществлять записи измерений прямо на карту памяти устройства. Благодаря электронной памяти можно забыть про многостраничные полевые журналы. При этом существенно повышается скорость съёмки и уменьшается количество неточностей при снятии отсчёта.
Пошаговая инструкция как пользоваться теодолитом
- 1 шаг. При работе с геодезическим оборудованием, стоит учитывать, что для получений точных результатов измерений необходимо проводить регулярные поверки и юстировки теодолита. Кроме этого требуется делать периодический контроль геометрических параметров, так как результаты работы геодезиста или строителя, порой, не терпят ошибок даже в несколько угловых секунд.
- 2 шаг. Когда оборудование проверено можно приступать к работе с теодолитом. Для начала необходимо закрепить прибор над точкой с известными координатами, используя штатив-треногу и центрир или нитяной отвес. Приняв ее за точку отсчета, с помощью уровней и наводящих винтов отцентрировать прибор. Итогом должно стать абсолютно горизонтальное положение прибора, а также расположение теодолита строго над точкой.
- 3 шаг. С помощью визира необходимо предварительно навестись на цель, а винтами навест сетку нитей на цель наиболее точно. Таким образом определяется центр измеряемого объекта. Данные действия производятся с помощью зрительной трубы, но при недостаточности света можно использовать дополнительно специальное зеркало с подсветкой. После выполнения этой процедуры производится снятие отсчетов вертикального и горизонтального углов с помощью микроскопа теодолита.
- 4 шаг. Для получения высокой достоверности результатов измерений проведение измерений теодолитом рекомендуется повторить несколько раз (приемов). По результатам многократных измерений определяются средние значения вертикальных и горизонтальных углов.
Приведение теодолита в рабочее положение

Установка теодолита в рабочее положение включает в себя следующие действия: центрирование; приведение оси вращения прибора в отвесное положение; подготовки ЗТ к наблюдению.

1) Центрирование

— раздвигая ножки штатива, устанавливают прибор так, чтобы центр лимба оказался примерно над точкой центрирования. Зацепляют нитяной отвес за крючок станового винта и перемещают ножки штатива, чтобы кончик отвеса оказался как можно ближе к точке центрирования а три угла между ножками были примерно равны. Равномерно вдавливают ножки штатива в землю следя за тем чтобы пов-ть его головки была приблизительно горизонтальна, а отвес оказался над точкой центрорования. Слегка открепляют становой винт, вращают теодолит по пов-ти головки штатива, чтобы кончик отвеса точно оказался над точкой центрирования (+- 2-3 мм) и закрепляют его.

2) Приведение оси вращения прибора в отвесное положение (с помощью цилиндрического уровня):

Приведение оси вращения прибора в отвесное положение осуществляют по выверенному цилиндрическому уровню горизонтального круга. Для этого поворотом алидады размещают цилиндрический уровень приблизительно параллельно двум подъемным винтам и, одновременно вращая их в противоположных направлениях, выводят пузырек уровня на середину. Повернув алидаду ориентировочно на 90° по направлению третьего подъемного винта и действуя им, вновь выводят пузырек уровня на середину. Обычно эту операцию повторяют несколько раз до тех пор, пока пузырек уровня не будет сходить с ноль-пункта при всех положениях алидады вертикального круга.3)
Подготовка ЗТ к наблюдению:
а) добиваются четкости сетки нитей с помощью окуляра ЗТ (ЗТ наводят на светлый фон);б) открепляют алидаду, предварительно наводят ЗТ на визирную точку с помощью оптического визира и закрепляют алидаду и ЗТ.в) осуществляют фокусировку изображения точки визирования с помощью фокусирующего винта.г) Выполняют точное наведение (совмещение перекрестья сетки с точкой) с помощью наводящих винтов алидады и ЗТ (необходимо установить параллельно сетки нитей)д) берут соответствующий отсчет

Поверки и юстировки теодолитов.

Перед началом производства полевых работ с использованием теодолита осуществляют контроль следующих условий (выполняют поверки):

1. Штатив и подставка теодолита должны быть устойчивы, а прибор закреплен становым винтом на штативе

. Для поверки устанавливают прибор на штативе и визируют на какую-либо четко обозначенную точку местности. Взяв рукой подставку теодолита, пытаются слегка повернуть теодолит из стороны в сторону, каждый раз следя за положением перекрестья нитей относительно точки наблюдения. Если положение наблюдаемой точки относительно перекрестья нитей остается неизменным, то условие выполнено. Если точка сходит с перекрестья нитей, то выполняют следующие действия:

а) проверяют надежность крепления прибора к головке штатива становым винтом. При этом необходимо следить, чтобы, с одной стороны, прибор был надежно прикреплен к головке становым винтом и, с другой — чтобы становой винт не был перетянут, так как в этом случае будет иметь место тугое вращение подъемных винтов и винтовые устройства последних быстро выйдут из строя;

б) проверяют и в случае необходимости подтягивают крепежные винты шарниров головки штатива и наконечников ножек;

в) проверяют устойчивость подъемных винтов относительно подставки прибора и при необходимости устраняют люфт винтовых устройств подъемных винтов. Эту операцию целесообразно делать в мастерской.

2. Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита

, т. е. ZZ перпендикулярно ии. Для поверки этого условия приводят прибор в рабочее положение и поворачивают алидаду таким образом, чтобы цилиндрический уровень разместился приблизительно параллельно двум подъемным винтам, затем вращением последних точно выводят пузырек уровня в ноль-пункт. Развернув алидаду на 180°, проверяют положение пузырька уровня. Если пузырек остался в ноль-пункте, то условие выполнено. Если пузырек уровня сместился более чем на одно деление, то необходима юстировка. Для этого исправительными винтами цилиндрического уровня возвращают пузырек по направлению к ноль-пункту на половину дуги его смещения, а затем подъемными винтами выводят его в ноль-пункт. Поверку повторяют.

3. Вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения трубы

. Для выполнения этой поверки наводят перекрестье нитей на какую-либо четко обозначенную точку местности А. Действуя наводящим винтом трубы, перемещают ее, следя за положением наблюдаемой точки относительно вертикального штриха сетки нитей. Если точка осталась на вертикальном штрихе, то условие выполнено. Если наблюдаемая точка сошла с вертикального штриха (рис. 8.13), то необходимо делать юстировку. Для этого снимают защитный колпачок сетки нитей, ослабляют на пол-оборота четыре крепежных винта окуляра и поворачивают его до совмещения вертикального штриха с наблюдаемой точкой, после чего закрепляют окуляр и надевают защитный колпачок. При этом следует иметь в виду, что если точка А сместилась влево от вертикального штриха, как это показано на рис. 8.13, то окулярную часть поворачивают против хода часовой стрелки, а если точка А сместилась вправо, то — по ходу часовой стрелки.

4. Визирная ось должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы

5. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

Выполнение данного условия необходимо для того, чтобы коллимационная плоскость после приведения прибора в рабочее положение была вертикальная. Для поверки этого условия устанавливают прибор на расстоянии 10—20 м от стены здания и наводят на четко обозначенную высокую точку А. Открепив закрепительный винт, поворачивают трубу вниз и отмечают точку а1 (рис. 8.16). Затем переводят трубу через зенит, наводят ее на точку А, поворачивают вниз и отмечают точку а2- Если обе точки совместились в одной точке а, то условие выполнено. Если нет, то прибор требует ремонта в специализированной мастерской либо должен быть заменен заводом-изготовителем на новый.

6. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора.

Эту поверку необходимо производить только для точных и высокоточных теодолитов, а также электронных тахеометров, имеющих круглый уровень горизонтального круга. Эту поверку производят после выполнения поверки и юстировки цилиндрического уровня. Для этого с помощью цилиндрического уровня приводят прибор в рабочее положение и если пузырек круглого уровня оказался не в ноль-пункте, то исправительными винтами выводят его в ноль-пункт.

7. Компенсатор вертикального круга теодолита должен обеспечивать неизменный

отсчет по вертикальному кругу при отклонении оси вращения прибора от отвесной линии в пределах ±2′. Эту поверку выполняют только для теодолитов, имеющих компенсатор вертикального круга. Исправление компенсатора производят только на заводе-изготовителе или в специализированной мастерской.

Алгоритм работы с прибором
1. С помощью треноги устанавливают теодолит.
2. Наблюдательная труба направляется в сторону двух опорных точек.
3. Наведя прибор на первую точку, производят фиксацию и измерение вертикальной нити.
4. Проводят отсчёт по горизонтальному кругу. Полученные данные заносят на бумагу. Аналогичную операцию проводят с другой точкой.
5. Наблюдательную трубку переводят, минуя зенит, а затем меняют положение круга.
6. В случае незначительных расхождений останавливаются на среднем значении.
7. Показания лимба должно быть нулевым или стремиться к этому значению.
8. Алидаду вращают до тех пор, пока не совпадут нулевые отметки на лимбе и микроскопе.
9. Проводят следующий круг измерений.
Чтобы прибор постоянно показывал правильные значения, следует позаботиться об условиях его хранения. Лучше всего хранить теодолит в специальном кейсе. Укладывают и достают прибор, придерживая его за подставки или рукоятки. Завершив работу с прибором, прежде чем убрать его в кейс, ослабляют винты, расположенные на зрительной трубе и алидаде. Потом их снова зажимают. Фиксирующие зажимы предохраняют прибор от повреждений при случайных падениях. Если крышка кейса плохо закрывается, значит, прибор плохо уложен.

Читайте также: