Что такое юстировка теодолита
Поверки и юстировки теодолита
До начала работы с теодолитом внешним осмотром проверяют его устойчивость на штативе, плавность хода подъемных и наво-дящих винтов, а также прочность фиксации вращающихся частей закрепительными винтами.
Если теодолит получен с завода, после ремонта или от другого специалиста, то до ввода теодолита в эксплуатацию выполняют поверки. В процессе поверок удостоверяются в правильном взаим-ном расположении осей прибора (рис.17, а).
Рис. 17. Схемы (а, б, в, г, д) геометрических осей теодолита.
1. Ось UU цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси VV вращения прибора (рис. 17, б).
Поверку выполняют в следующей последовательности. Теодо-лит устанавливают на штативе так, чтобы уровень был располо-жен по направлению двух любых подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, приводят пузырек уровня в нуль-пункт, затем поворачивают горизонтальный круг теодолита на 180°. Если пузырек остался на середине или отклонился не более чем на одно деление, то уровень исправен, если более чем на одно деление — неисправен.
Для устранения неисправности пузырек перемещают исправи-тельными винтами уровня к нуль-пункту на одну половину дуги отклонения, а подъемными винтами — на вторую.
После выполнения поверки удостоверяются, что теодолит сох- раняет рабочее положение. Для этого горизонтальный круг пово-рачивают на 90°, приводят пузырек цилиндрического уровня на середину и поворачивают горизонтальный круг в произвольном направлении. Если при различных положениях круга относительно подъемных винтов пузырек остался на середине, то поверка считается выполненной.
2. Визирная ось РР трубы должна быть перпендикулярна оси НН вращения трубы (рис. 17, в).
Поверку выполняют в следующей последовательности. Верти-кальную ось теодолита приводят в отвесное положение. Для этого сначала устанавливают уровень теодолита по направлению двух подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, приводят пузырек на середину ампулы. Поворачивают теодолит на 90° и вращением третьего подъемного винта приводят пузырек снова на середину. Наводят трубу на удаленную, ясно видимую точку, закрепляют лимб и берут отсчет а1 по горизонтальному кругу. Отпускают зажимной винт зрительной трубы и переводят трубу через зенит. Открепляют зажимной винт алидады и, наводя трубу на ту же точку, берут повторный отсчет а2. Если отсчеты а1 и а2 равны или отличаются не более чем на двойную точность отсчетного устройства, то теодолит исправен, если больше — неисправен.
Чтобы устранить неисправность, из отсчетов а1 и а2 находят среднее значение: аср = (а1 + а2)/2. Микрометренным винтом устанавливают на горизонтальном круге средний отсчет аср (изображение точки сместится от вертикальной нити). Снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют вертикально расположенные винты и вращением боковых исправительных винтов смещают сетку до совпадения перекрестия сетки нитей с точкой визирования. После юстировки закрепляют винты.
Можно измерять угол и при нарушенном соотношении осей. В этом случае отсчеты берут при двух положениях трубы — левом (Л) и правом (П) и из этих отсчетов определяют среднее.
3. Ось НН вращения трубы должна быть перпендикулярна оси VV вращения прибора (рис. 17, г).
Поверку выполняют в следующей последовательности. Теодолит устанавливают на расстоянии 10… 15 м от стены здания. Вертикальную ось вращения приводят в отвесное положение. Трубу наводят на точку, высоко расположенную на здании, и закрепляют горизонтальный круг. Трубу плавно опускают до горизонтального положения. На стене отмечают проекцию точки. Переводят трубу через зенит, опускают закрепительный винт алидады и снова наводят на ту же точку. Проецируют точку на тот же уровень и закрепляют. Если проекции точки совпадают, то теодолит исправен, если не совпадают — неисправен.
Условия этой поверки гарантируются заводом-изготовителем. При нарушении условий прибор направляют в мастерскую для ремонта.
При работе с нарушенным соотношением осей измерения делают только при двух положениях круга. При подъеме трубы до 30° и расстоянии до проектируемой точки до 20 м допускается несов-падение проекций до 30 мм; за окончательный результат принимают среднее из двух наведений.
4. Вертикалъная нитъ АА сетки зрителъной трубы должна быть перпендикулярна оси НН ее вращения (рис. 17, д).
Поверку выполняют в следующей последовательности. Верти-кальную ось вращения теодолита приводят в отвесное положение. На расстоянии 8… 10 м от теодолита закрепляют отвес. Вертикальную нить наводят на отвес. Если вертикальная нить сетки совпадает с нитью отвеса, то теодолит исправен, если отклонилась от отвеса — неисправен.
Чтобы исправить соотношение осей, снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют исправительные винты сетки и поворачивают диафрагму так, чтобы вертикальная нить сетки совместилась с нитью отвеса. При нарушении условия поверки визируют только перекрестием сетки нитей.
После выполнения этой поверки повторно делают вторую по-верку.
5. Визирные оси оптических визиров должны быть парал-лельны визирной оси зрительной трубы.
Выполнение этого условия необходимо для удобства работы с теодолитом и сокращения времени визирования на наблюдаемые объекты. Поверку выполняют следующим образом. Визируют зрительной трубой на четкую удаленную точку, которая хорошо видна также и невооруженным глазом. Далее рассматривают эту точку без трубы одним глазом и одновременно рассматривают перекрестие визира другим глазом. Если изображение перекрестия визира совмещается с изображением наблюдаемой точки, то условие выполнено.
Если условие невыполнено, то ослабляют винты, крепящие визир к корпусу зрительной трубы, и поворачивают его в нуж-ном направлении. Затем винты заворачивают.
Поверка теодолита и его юстировка
Оптический теодолит одни из геодезических измерительных приборов, который считается самым надежным по своей конструкции. Разнообразные их:
говорят о значительном спросе и популярности этих угломерных приборов. Теодолитом с определенной точностью можно решать любые виды практических геодезических задач, начиная от основных, изыскательских, картографических и заканчивая отраслевыми работами в строительной, промышленной, горнодобывающей, военной сферах. С его помощью существуют возможности совершать угловые измерения, определять превышения, высоты, и даже осуществлять линейные измерения. Весь набор конструктивных возможностей теодолитов в свое время делал его самым передовым из геодезических инструментов, с помощью которых были выполнены, если хотите, все возведённые основные производственные и общественные фонды в стране, все жилищное и городское строительство, да практически всё материальное производство.
Для того чтобы оптические теодолиты выполняли свою конструктивную функцию необходимо обеспечение точного их приборостроения, с возможностью проведения поверочных и юстировочных операций отдельных узлов и прибора в целом.
В совокупности перед началом геодезических работ возможно три отдельных этапа проведения поверок:
В зависимости от конструкции теодолитов поверочные работы могут исчисляться разным количеством поверок теодолита. Общие из них представлены таким списком поверок для отдельных частей и определения параметров:
Поверка цилиндрического уровня
Требует его нахождения по центру своего корпуса при любом вращении теодолита вокруг оси. Это означает, что продольная ось уровня должна располагаться перпендикулярно вертикальной оси теодолита. Выполняется такая поверка теодолита первой по очередности и в следующей последовательности:
Круглый уровень
Поверяется традиционным способом, как и практически в других приборах (нивелирах, тахеометрах и так далее). Как правило, сама ампула круглого уровня выставляется между двух подъемных винтов. И уже с помощью всех трех винтов круглый пузырек выводится в центр ампулы уровня. Разворачивая теодолит на 180 градусов наблюдаем, присутствует или нет отклонение круглого воздушного пузырька с центра. При наличии такого смещения за обозначенную линию окружности на ампуле производят юстировку уровня. Для этого исправительными винтами регулируют половину величины смещения. Оставшееся отклонение выводится в центр ампулы подъемными винтами. Для подтверждения юстировки уровня поверка снова повторяется. Постоянное нахождение уровня в центре означает выполнение поверяемого условия.
Поверки оптического и шнурового отвеса
Точное центрирование над и под геодезическими и маркшейдерскими пунктами важная часть в полевых измерениях. Этому уделяется особое внимание. В теодолитах с оптическими отвесами инструмент центрируется над выбранной точкой с центром в виде накерненного отверстия величиной от 1 до 3 мм. Вначале производится горизонтирование прибора. Затем с помощью окуляра оптического центрира индивидуально под свое зрение выставляются фокусировки, чтобы были видны одновременно и точка стояния, и сетка центрира в виде окружности. После чего с вращением корпуса инструмента на 180 градусов наблюдают смещение окружности оптического центрира вокруг выбранной точки. Половину отклонения устраняют перемещением сетки. Вторую половину исправляют смещением самого корпуса теодолита в точку, над которой центрируется прибор. И так действуют до полного максимально возможного приближения точки к центру.
Кроме этого в маркшейдерском деле существует поверка теодолита под точкой, когда точка центрирования находится сверху зрительной трубы. В некоторых из них устанавливать местоположение точки центрирования сверху приходиться самостоятельно. Изначально, установив зрительную трубу в горизонтальное, а сам прибор в отвесное положение, его центрируют совмещением острия нитяного отвеса над меткой. При вращении геодезического инструмента отклонение метки от острия отвеса не должно отклоняться более, чем на 1 мм. В случае большего значения смещения верхнюю точку центрировки на зрительной трубе нужно сместить. После удовлетворительного проведения данной поверки на месте новой метки можно просверлить не большое отверстие, которое будет являться точкой совмещенной с осью прибора. После чего еще один раз провести окончательные наблюдения над центрировочной меткой и произвести измерения контрольных горизонтальных углов.
Известно, что при закреплении корпуса прибора на штативах становым винтом в нижней его части подвешивается шнуровой отвес. С его помощью осуществляется центрирование теодолита над точкой, и для определения правильного места подвешивания отвеса в нем выполняется данная поверка. Контрольными измерениями для этой поверки считаются определение положение центра оптическим центриром или зрительной трубой в конструкциях приборов с отверстием в нижней части корпуса. При подвешивании шнурового отвеса его острие должно находиться над точкой центрировки. При значительном (более 1 мм) отклонении необходимо механическим способом сместить место подвеса нитяного отвеса.
Сетка нитей и коллимационная погрешность
Взаимоувязаны в части исправительного инструментария, то есть при не выполнении, требуемых условий исправление производится винтами (кольцом) сетки нитей.
Первая из них поверяется наведением на леску подвешенного тяжелого отвеса. При этом, вертикальная нить на всем своем протяжении должна совпадать с отвесной линией.
Вторая поверка выполняется при ориентировочно горизонтальном положении трубы. На удаленную точку выполняется точное наведение перекрестия сетки нитей. Далее, снимаются отсчеты. Сначала, при круге справа (КП). Затем,- при круге слева (КЛ). Разность этих отсчетов плюс-минус 180 градусов дает значение двойной коллимационной ошибки (2с), а именно:
2с=КП-КЛ±180
Значение коллимационной погрешности определяют независимо дважды. Допустимой величиной предельного отклонения коллимационной ошибки считается двойное значение точности поверяемого прибора. При превышении этого значения производят юстировочные операции. Вычислив среднее арифметическое значение отсчета, выставляют его микрометренным винтом. В этот момент происходит смещение центра сетки нитей. Используя кольцо или винты сетки нитей, осуществляют ее горизонтальное перемещение в выбранную точку.
Место нуля
Геодезический термин, относящийся к отсчету по ВК теодолита при горизонтальном положении зрительной трубы. Априори он должен соответствовать своему названию, то есть быть равным нулю. Для проведения такой поверки теодолита выбирается удаленная точка на уровне горизонта инструмента. На нее при двух положениях круга (КП и КЛ) производится наведение перекрестия сетки нитей и соответственно снятие двух отсчетов. Определение абсолютного значения места нуля (МО) осуществляется по формуле:
МО=0,5×(КП+КЛ±180)
Известно, что место нуля редко имеет соответствующее своему названию значение. Если его величина после вычислений находится в пределах двойной точности прибора, то никаких юстировочных работ не следует выполнять. При больших значениях МО юстировка производится в определенной последовательности:
Перечислить юстировочные винты теодолита
Для чего нужна поверка?
Теодолит – это измерительный прибор, использующийся в строительных, геодезических и топографических съемках.
В отличие от нивелира теодолит позволяет определить только вертикальные и горизонтальные углы с помощью лимбов с градусным делением, измерять расстояние и определять магнитные азимуты.
Первая поверка теодолита.
Приборы разделяются на 3 группы в зависимости от степени точности:
Приборы в государственной ответственности должны иметь заключение о прохождении проверки на указанный срок. При сборке теодолита не всегда удается соблюдать геометрическую схему. В результате аппарат может иметь инструментальную погрешность, соответственно, результаты измерения могут несколько отличаться от реальных показателей.
Право проводить поверку теодолита имеют метрологические службы, имеющие квалифицированных специалистов данного профиля, а также необходимое оборудование и документы:
Для выявления инструментальных погрешностей производятся поверки теодолита и нивелира, которые затем устраняют с помощью регулировки или юстировки.
Погрешность может возникнуть вследствие механических или климатических влияний. Так как в таком случае погрешность будет очень сильной, необходимо осуществить внеочередную поверку и юстировку измерительного устройства.
Порядок выполнения поверок теодолита:
1.Поверка цилиндрического уровня — Ось цилиндрического уровня на оризонтальном круге должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Теодолит устанавливают на штатив. Алидаду поворачивают таким образом, чтобы ось поверяемого уровня была параллельна двум подъемным винтам. Вращая эти винты в разные стороны, выводят пузырек уровня на середину (в нуль-пункт). Затем алидаду поворачивают на 90о и третьим подъемным винтом устанавливают пузырек уровня на середину. Затем нужно повернуть алидаду на 180ои оценить смещение пузырька уровня от нуль-пункта. Если отклонение больше одного деления, необходимо выполнить юстировку.
Юстировка цилиндрического уровня — исправительными винтами уровня (см. рис.5) переместить пузырек уровня к нуль-пункту на половину отклонения. Исправительные винты вращать при помощи шпильки поочередно в нужном направлении. Другую половину отклонения устранить подъемными винтами. Для проверки правильности юстировки поверку повторить.
2.Поверка визирной оси трубы.
Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси вращения трубы. Вертикальную ось теодолита привести в отвесное положение с помощью выверенного уровня(горизонтирование). Выбрать удаленную неподвижную точку на высоте теодолита, и навести трубу теодолита на эту точку. Взять и записать отсчет по горизонтальному кругу. Затем трубу перевести через зенит, снова навести на эту же точку при другом круге, и записать отсчет по горизонтальному кругу. Затем зажать закрепительный винт алидады, ослабить закрепительный винт лимба, повернуть теодолит на 180о и зажать лимб. Далее повторить действия по взятию отсчетов на точку при круге влево и круге право при втором положении лимба. Подсчитать коллимационную погрешность (неперпендикулярность визирной оси зрительной трубы оси ее вращения) по формуле
С=0,25[(Л1- П1 +- 180˚)+( Л2- П2+-180˚)]
Юстировка коллимационной погрешности — вычисляется отсчет по лимбу, свободный от влияния коллимационной погрешности, по формуле
Ло = L2 – С или По = П2 + С
Алидаду наводящим винтом устанавливают на один из этих отсчетов (в зависимости от того, при каком круге закончили поверку). В зрительной трубе видно, что крест сетки нитей, с наблюдаемой точки сместился на угол С. Необходимо открутить колпачок на зрительной трубе со стороны окуляра, закрывающий крепежные и исправительные винты сетки нитей. Ослабив шпилькой верхний и нижний исправительные винты сетки, вращением боковых исправительных винтов в одну сторону навести крест сетки нитей на цель при верном отсчете. Закрепить сетку, завернуть колпачок.
3. Поверка сетки нитей зрительной трубы — горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна вертикальной оси теодолита. Вертикальную ось теодолита привести в отвесное положение. Навести зрительную трубу на удаленную неподвижную точку на высоте теодолита. Наводящим винтом алидады крест сетки нитей навести на левый конец горизонтальной нити, а затем плавно переместить к правому концу. Если при этом крест сместился с горизонтальной нити вверх или вниз более чем на 3 ширины этой нити, выполнить юстировку и затем повторить поверку.
Юстировка наклона сетки нитей — нужно открутить колпачок на зрительной трубе со стороны окуляра ослабить отверткой четыре крепежных винта окуляра и повернуть его так, чтобы нить сетки расположилась горизонтально. После юстировки сетки нитей закрепить окуляр и навинтить колпачок.
Билет 15: Полевые работы при теодолитной съемке.
Рекогносцировка – осмотр и обследование местности, по которой прокладывается теодолитный ход. В процессе рекогносцировки намечают положение вершин полигона. После детального изучения снимаемого участка, составляется проект плановой основы, отвечающий следующим требованиям:
· Хорошая взаимная видимость между соседними пунктами основы;
· Пункты основы должны обеспечивать хороший обзор местности для топографической съемки;
· Количество пунктов их взаимное расположение выбирают с таким расчетом, чтобы с этих пунктов можно было снять полностью весь участок съемки. При съемке расстояние от пункта основы до снимаемой точки не должно превышать 100 м;
· Удобство установки инструмента;
· Удобство для линейных измерений;
· Расстояние между соседними пунктами должно быть не более 150 м и не менее 50 м.
· По результатам рекогносцировки составляется схематический план местности.
Установка теодолита для поверки
В первую очередь измерительный прибор устанавливают в рабочем положении, а затем проводят настраивание.
Сетки нитей зрительных труб теодолитов.
Сначала проверяют центрирование приспособления: вертикальная ось обязана точно совмещаться с точкой отсчета. Для этого отвес закрепляется на подставке на спецкрючке. Подставку нужно перемещать до тех пор, пока точка отсчета и отвес не совместятся хотя бы приблизительно. Одновременно стоит следить за тем, чтобы положение подставки было в горизонтальном положении. Если совмещение только приблизительное, необходимо проверить устойчивость установки прибора. Только после этого переходят к проведению точной настройки теодолита.
Расположенный на станине винт ослабляют, затем приспособление перемещают по подставке так, чтобы точность совпадения была в пределах 2-5 мм. После этого винт можно снова закрутить.
Второй шаг – установка горизонта. Расположенную вертикально ось выравнивают при помощи отвеса. На горизонтальном круге располагают таким образом, чтобы он находился между двумя винтами, предназначенными для подъема. Затем уровень регулируется до нулевого положения, регулировать его можно при помощи винтов для подъема.
Алидада располагается под углом 90° к положению, которое занимала изначально. При помощи третьего винта фиксируется нулевой уровень. При регулировке алидады нужно следить, чтобы при ее повороте уровень оставался в прежнем состоянии. Допускается смещение не более чем в 1°. Если значение получилось больше, то горизонтирование придется повторить.
После регулировки алидады настраивают оптику под особенности индивидуального зрения. Трубу направляют на участок поверхности светлого цвета и, регулируя положение окуляра, получают вид визира. Изменяя положение винта кремальеры, производят настройку резкости. При работе с объектами, расположенными на разном удалении, резкость требуется корректировать в каждом конкретном случае.
Поверка и юстировка цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга
Полный файл с работой можно скачать с Depositfiles
5.3 Поверка цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга
Ось цилиндричес ко го уровня LL при алидаде горизон тально го к р уг а долж на
быть перп енди к улярн а к оси в ращения ZZ тео долита.
Выполнение этого условия позволяет с помощью уровня устанавливать ось вращения теодолита в отвесное положение, а, следовательно, плоскость лимбагоризонтального круга – в горизонтальное положение (рис. 23).
Перед выполнением поверки необходимо убедиться, что подъемные винты находятся в среднем положении, а подставка теодолита занимает примерно горизонтальное положение. Если последнее условие заметно не соблюдается даже на глаз, то надо более тщательно отгоризонтировать площадку головки штатива.
Общая схема выполнения поверки показана на рис.23. При выполнении поверки подставка теодолита все время остается неподвижной, а вращается вокруг вертикальной оси ZZ только верхняя подвижная часть теодолита – алидада, вместе с установочным цилиндрическим уровнем.
направлению, соединяющему любые два подъемных винта (рис. 24,а).
приводят пузырек уровня на середину (рис.24,б).
Рис. 23 – Геометрическая схема, иллюстрирующая этапы поверки цилиндрического уровня теодолита
Рис. 24 – Порядок выполнения поверки и юстировки установочного цилиндрического уровня
В случае, если условие 3 не выполняется, то производят юстировку
(исправление, наладку, приведение к нормальному положению) уровня. Для этого половину отклонения пузырька уровня от нуль-пункта убирают подъемными винтами, а вторую половину отклонения убирают
юстировочными
(исправительными) винтами уровня.
Юстировка выполняется в следующем порядке.
При этом возможна ситуация, что из-за значительного отклонения оси уровня от горизонтального положения, пузырек полностью уходит в один из концов ампулы,вследствие чего невозможно определить величину полного его отклонения. В этой ситуации поступают следующим образом [14, стр. 122].
Подъемными винтами, по направлению которых установлен уровень, пузырек уровня приводят на середину. При этом стараются поворачивать оба винта на один и тот же угол (но в противоположных направлениях) и считают число n таких поворотов. Тогда половине отклонениябудетсоответствовать
n / 2 оборотов подъемных винтов. Поэтому, после выведения пузырька уровня на середину возвращают его назад на половину ( n / 2 ) таких же оборотов подъемных винтов. Это и будет требуемое положение.
Рис. 25 – Исправительные (юстировочные) винты установочного цилиндрического уровня
При этом всегда работают двумя исправительными винтами. Сначала слегка ослабляют винт, в направлении которого должен перемещаться хвостовик уровня, а затем подкручивают второй винт, который толкает хвостовик в новое положение. Такими небольшими поочередными движениями и выводят пузырек уровня на середину.
Поверку и юстировку выполняют до тех пор, пока после поворота алидады на 180 пузырек уровня будет отклоняться от среднего положения не более чем на 0.5 деления уровня (пока не будет выполняться условие 3 из 5.3.2.) (рис. 24,ж).
Полный файл с работой можно скачать с Depositfiles
Проверка и регулировка теодолита
Вертикальная нить сетки при отвесном положении вертикальной оси теодолита.
Параметры точности теодолита всегда указываются производителем. По классу точности теодолиты делят на оптико-механические и геометрические. Точность первых определяют в метрологической службе. Проверить оптико-механические теодолиты можно только в условиях заводского производства.
Проверка точности горизонтирования начинается с фиксирования уровня между винтами в нулевом положении. Затем его разворачивают на 180°. Если пузырек смещается не больше чем на 1°, прибор соответствует требованиям. Больший показатель говорит о необходимости регулирования. Половина смещения убирается подъемными винтами и еще половина – с помощью регулировки уровня.
Правильность положения визирной оси проверяют путем двукратного замера удаленной точки. При этом первая величина определяется с левой стороны, а вторая – с правой, поворачивая трубу через полный круг. Затем меняют положение лимба на 180° и делают те же замеры. Результат рассчитывается по определенной формуле. Из результата первого замера с левой стороны нужно вычесть результат замера с правой +/- 180. Таким же образом поступают с результатами второго замера. Полученные цифры складываются и делятся на 4. Результатом становится показатель коллимационной ошибки.
Результат не должен быть больше указанного производителем в 2 раза. В противном случае нужно сделать юстировку. Правильное значение высчитывают по формуле: М = П2 + С или М = Л2 – С. При этом С обозначает погрешность, Л2, П2 – результат измерений, М – значение юстировки.
Алидада фиксируется в зависимости от полученного значения с помощью винта. Изображение визира в норме смещается с используемой точки. Восстановить совмещение нужно с помощью винтов регулирования. При необходимости операцию можно повторить несколько раз до тех пор, пока значение не будет соответствовать параметрам точности.
Процедура юстировки теодолитов
Правильная реализация обязательных для корректной работы устройства поверок и юстировок обусловлено двумя моментами:
По результатам проведенного анализа и выполненных настроек выявляется дальнейшая пригодность инструмента для осуществления работ заявленной точности.
Ключевые шаги поверки и юстировки теодолита состоят в следующем: