Общие положения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА КАДАСТРА НЕДВИЖИМОСТИ, ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА И ГЕОДЕЗИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

(РУКОПИСЬ)

к выполнению практических работ
по курсу «Геодезия»

для студентов специальности 120300 – «Землеустройство
и кадастры»

Факультет строительный

Раздел «Геодезические приборы»

Воронеж 2012

Общие положения

Настоящие методические указания предназначены для выполнения цикла лабораторных работ, связанных с изучением устройства и поверок технических теодолитов, точных и технических нивелиров, выполнением угловых и линейных измерений с помощью теодолита, определением превышений с помощью нивелира и обработкой результатов измерений.

Цель работы:

- изучить устройство технических теодолитов Т30 и 2Т30, научиться выполнять их поверки и юстировки, приобрести практические навыки при работе с теодолитом, уметь выполнять измерения горизонтальных и вертикальных углов, а также расстояний с помощью нитяного дальномера и определять превышения методом тригонометрического нивелирования;

- изучить устройство точных и технических нивелиров типа Н-3 (Н-3К) и Н-10 (Н-10КЛ), научиться выполнять их поверки и юстировки, приобрести практические навыки при работе с нивелирами, уметь выполнять измерения и определять превышения методом геометрического нивелирования.

Выполнение работ предусматривает предварительное изучение конспекта лекций и соответствующих разделов учебной литературы:

1. А.В.Маслов, А.В.Гордеев, Ю.Г.Батраков. Геодезия. Учебник для вузов. – М.: Колос, 2007.

2. Ю.К.Неумывакин, А.С.Смирнов. Практикум по геодезии. – М.: Недра, 1985.

3. Г.Г.Поклад. Геодезия. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1988.

4. Г.Г. Поклад, С.П. Гриднев. Геодезия. Учебное пособие. – М.: Академический проект, 2007.

5. Г.Г. Поклад, Геодезия, ч. I Учебное пособие. – Воронеж, Истоки, 2004.

6. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов – М.: Недра, 1990.

Лабораторная работа №1.

«Устройство технических теодолитов»

Задача выполнения лабораторной работы – изучить устройство технических теодолитов Т30 и 2Т30.

Последовательность выполнения задания:

1.Общий осмотр приборов и изучение правил обращения с ними.

2.Принципиальная схема теодолита.

3.Основные части теодолита: горизонтальный круг, вертикальный круг, зрительная труба, уровень.

4.Взятие отсчетов по угломерным кругам.

5.Теодолиты Т30 и 2Т30.

6.Установка теодолита в рабочее положение.

1.Теодолиты и их классификация

Теодолит – геодезический прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний нитяным дальномером.

В зависимости от конструктивных особенностей типы теодолитов различают по точности, виду отсчетных устройств, конструкции горизонтального и вертикального круга и назначению.

По точности измерения горизонтально гула теодолиты делятся на три типа:

- высокоточные Т05 и Т1 для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 1-го и 2-го классов;

- точные Т2 для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 3-го и 4-го классов, Т5 для измерения в триангуляции и полигонометрии 1-го и 2-го разрядов;

- технические Т15, Т30 и Т60 для измерения углов в теодолитных и тахеометрических ходах, в съемочных сетях, в разбивочных работах на местности.

По виду отсчетных устройств различают два типа теодолита:

- верньерные с отсчетным устройством в виде верньеров в теодолитах с металлическими кругами ТТ-50, Т-5 идр.

- оптические теодолиты со стеклянными угломерными кругами серий Т, 2Т, 3Т, 4Т.

По конструкции системы вертикальных осей горизонтального круга:

- неповторительные теодолиты с лимбами имеющими только закрепительные винты либо приспособления для поворота и и закрепления его в различных положениях;

- повторительные теодолиты имеют специальную повторительную систему осей лимба и алидады, позволяющую лимбу совместно с алидадой вращаться вокруг свой оси.

По назначению различают следующие типы теодолитов:

- геодезические – предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов (см. табл.1);

- тахеометры – для измерения горизонтальных и вертикальных углов и определения расстояний с помощью нитяного дальномера или оптических дальномерных насадок (Т15, Т30 и др.);

- теодолиты специального назначения - астрономические (АУ2”/10”, АУ2”/2”), маркшейдерские (Т15М, Т30М, 2Т30М), специальные – гиротеодолиты, фототеодолиты лазерные, кодовые и др. теодолиты.

Таблица 1. Типы и основные характеристики теодолитов

Наименование параметра	Тип
Т5	2Т5/ 2Т5К,	3Т5КП	Т15	Т30/ 2Т30	4Т30П	Т60
Средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приемом, с. Не более: горизонтального вертикального/ зенитного расстояния							-
Увеличение зрительной трубы, крат		27,5
Угол поля зрения, градус	1,5	1,5	1,58
Световой деаметр объектива
Наименьшее расстояние визирования, м, не более	1,5	1,5	0,9		1,2	1,2
Пределы измерения углов, градус: горизонтальных вертикальны
±55				360/ ±60
Коллимационная ошибка, с
Место нуля вертикального круга, с
Цена деления лимбов, градус		1/1			0.17/1
Цена деления шкалы отсчетного устройства. c					- /
Масса теодолита/ с подставкой	4,5	3,8/ 3,6	4,3	3,5	2,5	3,5
Температурный диапазон работы, ˚С	От -40 до+50

Осмотр теодолита и правила обращения с ним

Полученный прибор закрепляют на штативе или кронштейне становым винтом. Следует обратить внимание на состояние металлического футляра и выполнить общий осмотр прибора. Теодолит должен свободно, без усилий выниматься и укладываться в футляр; при привальной укладке прибор в футляре должен быть неподвижным. При переносе без футляра прибор удерживают за подставку.

После закрепления теодолита на штативе следует убедиться в отсутствии механических повреждений металлических и оптических деталей прибора, произвести проверку металлических узлов, обратив внимание на состояние и работу всех винтов прибора, на плавность вращения его отдельных частей.

При установке прибора на штативе надо следить, чтобы поверхность головки штатива была примерно горизонтальная, а подъемные и наводящие винты находились в среднем положении, т.е. имели достаточный запас в любую сторону. Следует избегать чрезмерного завинчивания станового и зажимных (закрепительных) винтов. Запрещается поворачивать теодолит в горизонтальной плоскости, взявшись рукой за трубу. Нельзя касаться руками оптических деталей зрительной трубы и отсчетного микроскопа.

Принципиальная схема теодолита

Теодолиты независимо от их вида и сложности устройства создаются на единой принципиальной схеме, вытекающей из принципов измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Основной частью теодолита (рис.1) является горизонтальный круг, состоящий из лимба 3 и алидады 2. При измерении углов плоскость лимба должна быть горизонтальной, а его центр – устанавливаться на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла. Отвесная линия ZZ, проходящая через ось вращения алидады горизонтального круга, называется осью вращения теодолита.

Ось вращения теодолита ZZ устанавливается в отвесное положение (плоскость лимба – в горизонтальное положение) по цилиндрическому уровню 9 с помощью трех подъемных винтов 1 подставки 10. Лимб и алидада снабжены зажимными (закрепительными) винтами, служащими для закрепления их в неподвижном положении, и наводящими винтами – для их медленного и плавного вращения.

Визирование на наблюдаемые цели выполняется зрительной трубой 8, визирная ось VV которой при вращении трубы вокруг горизонтальной оси HH образует проектирующую плоскость, называемую коллимационной. Зрительная труба соединена с алидадой горизонтального круга с помощью колонки 4. На одном из концов оси вращения зрительной трубы закреплен вертикальный круг 5, имеющий цилиндрический уровень 7. Зрительная труба имеет закрепительный и наводящий винты.

Теодолит закрепляется на штативе становым винтом. К крючку станового винта привязывается нить отвеса, служащая продолжением вертикальной оси вращения прибора ZZ. С помощью отвеса теодолит центрируется над точкой, т.е. устанавливается таким образом, чтобы ось ZZ вращения прибора проходила через вершину измеряемого угла. Становые винты изготавливают полыми, что позволяет использовать для центрирования теодолита над точкой оптические центриры.

Основные части теодолита

Горизонтальный круг теодолита служит для измерения горизонтальных углов и состоит из лимба и алидады.

Лимб в оптических теодолитах представляет стеклянное кольцо, по наружной окружности которого нанесены равные деления. Величина дуги лимба между двумя ближайшими штрихами называется ценой деления лимба. Оцифровка лимба производится через 1° по часовой стрелке от 0 до 360°.

Роль алидады выполняют специальные оптические системы, являющиеся отсчетными устройствами. Алидада может вращаться вокруг своей оси совместно с верхней частью теодолита относительно неподвижного лимба; при этом отсчет по горизонтальному кругу изменяется. Если алидада вращается вокруг оси совместно с лимбом (зажимный винт алидады закреплен, а лимба – откреплен), то отсчет по горизонтальному кругу остается неизменным.

Вертикальный круг служит для измерения углов наклона, используемых для вычисления горизонтальных проложений линий и превышений.

Лимб вертикального круга жестко закреплен на оси вращения зрительной трубы и вращается вместе с ней; при этом нулевой диаметр лимба должен быть параллелен визирной оси трубы. Алидада вертикального круга при вращении трубы остается неподвижной.

В теодолитах Т30 и 2Т30 используются различные системы вертикальных кругов:

а) азимутальная (круговая), при которой деления круга подписаны от 0 до 360° против хода часовой стрелки – у теодолита Т30;

б) секторная, при которой вертикальный круг разбит на четыре сектора от 0 до 60°, из которых два диаметрально противоположных сектора имеют положительную оцифровку, а два других – отрицательную (у теодолита 2Т30). Такая система надписей более удобна, так как отсчеты градусов получаются одинаковыми по обеим сторонам вертикального круга, что упрощает вычисления углов наклона.

Зрительная труба теодолита служит для визирования на удаленные наблюдаемые цели.

Перед наблюдением зрительная труба должна быть отрегулирована так, чтобы в поле зрения трубы отчетливо было видно изображение визирной цели. Такая установка зрительной трубы называется ее фокусированием. В теодолитах типа Т30 применяют трубы с внутренним фокусированием.

Оптическая система зрительной трубы с внутренним фокусированием состоит из объектива 1, окуляра 2, внутренней фокусирующей линзы 3, которая перемещается внутри трубы вращением кремальеры 4 (фокусировочного винта) и сетки нитей 5.

Сетка нитей представляет собой систему штрихов, нанесенных на стеклянной пластинке, которая помещена в металлической оправе (рис. 2). Основные штрихи сетки используются для наведения трубы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Двойной вертикальный штрих называется биссектором нитей (рис. 2); визирование на наблюдаемую цель биссектором производится точнее, чем одной нитью. Точка пересечения основных штрихов сетки нитей либо осей заменяющих их биссекторов называется перекрестием сетки нитей.

Воображаемая линия, соединяющая перекрестие сетки нитей и оптический центр объектива, называется визирной осью трубы, а ее продолжение до наблюдаемой цели – линией визирования.

Оправа сетки нитей снабжена исправительными (юстировочными) винтами: двумя горизонтальными 1 и двумя вертикальными 2. С помощью каждой из пар исправительных винтов сетку нитей можно перемещать в горизонтальной и вертикальной плоскостях, изменяя тем самым положение визирной оси зрительной трубы.

При визировании на цель наблюдатель должен отчетливо видеть в поле зрения трубы штрихи сетки нитей и изображение рассматриваемого предмета. Для выполнения этого условия должна быть выполнена установка зрительной трубы для наблюдения, которая складывается из установки ее по глазу и по предмету.

Установка трубы по глазу выполняется перемещением соответствующего диоптрийного кольца окуляра до получения четкой видимости штрихов сетки нитей в поле зрения трубы и шкал горизонтального и вертикального кругов в поле зрения отсчетного микроскопа. Она выполняется каждым наблюдателем соответственно остроте его зрения и периодически проверяется.

Установка трубы по предмету (фокусирование) для получения отчетливого изображения визирной цели осуществляется перемещением фокусирующей линзы с помощью кремальеры. При наблюдении предметов, расположенных на различных расстояниях от прибора, фокусирование приходится производить каждый раз заново.

Цилиндрический уровень служит для приведения оси вращения теодолита в отвесное положение, а плоскости лимба горизонтального круга – в горизонтальное положение.

Цилиндрический уровень (рис. 3, а) представляет собой стеклянную трубку (ампулу), внутренняя поверхность которой в вертикальном продольном разрезе имеет вид дуги АВ окружности определенного радиуса. Ампула заполнена легкоподвижной жидкостью (серным эфиром или спиртом); пары жидкости в ампуле образуют небольшое пространство, которое называется пузырьком уровня. Юстировка уровня, т.е. его установка на приборе в требуемом положении, выполняется юстировочными (исправительными) винтами.

На наружной поверхности ампулы нанесены деления через 2мм (см. рис. 3,б). Средний штрих шкалы О называется нуль-пунктом уровня. Касательная uu к дуге АВ внутренней поверхности уровня в нуль-пункте называется осью цилиндрического уровня. Если пузырек уровня находится в нуль-пункте, то ось уровня горизонтальна.

Центральный угол, соответствующий одному делению ампулы, называется ценой деления уровня.

Отсчетные устройства теодолитов Т30 и 2Т30

Отсчетом по угломерному кругу называется угловая величина дуги между нулевым штрихом лимба и индексом алидады.

Для оценки интервала между младшим штрихом лимба и индексом служат отсчетные устройства.

Отсчетные устройства состоят из двух частей: устройства для оценки долей наименьших делений лимба и микроскопа, служащего для увеличения изображения его делений. Для оценки долей наименьших делений лимба в технических теодолитах используют два типа отсчетных устройств:

1) микроскоп-оценщик (штриховой микроскоп) – теодолит Т30;

2) шкаловой микроскоп – теодолит 2Т30.

Изображения шкал горизонтального и вертикального угломерных кругов с помощью специального оптического устройства передаются в поле зрения отсчетного микроскопа.

Теодолиты Т30 и 2Т30 имеют одноканальную оптическую схему отсчетной системы.

Микроскоп-оценщик теодолита Т30 – это отсчетное устройство, в котором интервал между младшим штрихом и индексом оценивается на глаз до десятых долей делений лимба (рис. 4). Цена деления лимбов обоих кругов 10¢, причем подписаны только градусные деления; отсчеты берутся с точностью до 1¢. В поле зрения микроскопа строятся одновременно изображения шкал горизонтального круга (буква «Г») и вертикального круга (буква «В») с общим индексом, расположенным в центре поля зрения. Штрихи обоих лимбов разделены перемычкой.

В поле зрения шкалового микроскопа теодолита 2Т30 видны изображения лимба и шкалы, длина которой равна изображению градусного деления лимба (рис. 5). Цена деления шкал равна 5¢, отсчеты по угломерным кругам берутся с точностью до 0,5¢. Отсчетным индексом служит градусный штрих лимба, расположенный в пределах шкалы.

Шкала вертикального круга имеет два ряда цифр со знаками «+», (т.е. без знака) и «-». По верхнему ряду со знаком «+» отсчитывают минуты слева направо в случаях, когда в пределах шкалы находится градусный штрих вертикального круга со знаком «+»; по нижнему ряду со знаком «-» берут отсчет справа налево, когда в пределах шкалы находится градусный штрих с тем же знаком.

Устройство теодолитов Т30 и 2Т30

Повторительные теодолиты Т30 и 2Т30 имеют одинаковое устройство; 2Т30 отличается от Т30 лишь типом отсчетного устройства.

Теодолит 2Т30 (рис. 6) закрепляется становым винтом 9 на головке штатива 8 вместе с круглым металлическим основанием 26, являющимся дном футляра прибора, что позволяет упаковывать его, не снимая со штатива. С основанием жестко соединена подставка 23 с тремя подъемными винтами 24.

Горизонтальный круг состоит из лимба и алидады, имеющих соответственно зажимные (закрепительные) 7 и 11 и наводящие 13 и 22 винты. На рис. 6 цифрами 25 и 10 обозначены втулка и гильза этих винтов. Зажимные винты лимба и алидады обеспечивают как совместное с лимбом, так и раздельное вращение алидады относительно неподвижного лимба; это позволяет измерять горизонтальные углы способами приемов и повторений.

Зрительная труба с внутренним фокусированием имеет увеличение 20х. Корпус зрительной трубы представляет единое целое с горизонтальной осью, установленной в лагерах колонки 15, и обоими концами переводится через зенит. Фокусирование трубы по наблюдаемой цели осуществляется вращением кремальеры 1. Вращением диоптрийного кольца 2 окуляр 20 устанавливают по глазу наблюдателя до резкой видимости изображения сетки нитей, находящейся под крышкой 3.

Перемещение сетки нитей производится при помощи юстировочных винтов. Коллиматорный визир 5 предназначен для грубого наведения зрительной трубы. Точное наведение зрительной трубы на цель в горизонтальной плоскости осуществляется наводящим винтом 22 после закрепления алидады, а в вертикальной плоскости – наводящим винтом 21 зрительной трубы после закрепления ее винтом 18.

На корпусе алидады установлен цилиндрический уровень 12 с ценой деления 45”, с помощью которого ось вращения прибора приводится в отвесное положение подъемными винтами; уровень снабжен юстировочным винтом.

Вертикальный круг 6 служит для измерения углов наклона. Цилиндрический уровень при алидаде вертикального круга отсутствует; его функции выполняет цилиндрический уровень 12 при алидаде горизонтального круга, который располагается параллельно коллимационной плоскости. Отсчеты по угломерным кругам можно видеть через окуляр микроскопа 4, отрегулировав освещение шкал с помощью зеркала 14 через иллюминатор. В колонке размещена оптическая отсчетная система.

Центрирование теодолита над точкой можно выполнять с помощью зрительной трубы, которую устанавливают вертикально объективом вниз, визируя через ось вращения алидады. Для удобства центрирования теодолита с помощью зрительной трубы, а также при визировании на цели под углом более 45° к горизонту применяются окулярные насадки, надеваемые на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа. Насадка на зрительную трубу снабжена откидным светофильтром для визирования на солнце.

Теодолит имеет посадочный паз 16 для съемной ориентир-буссоли. Наличие в зрительной трубе нитяного дальномера позволяет измерять расстояния. Зрительная труба теодолита снабжена цилиндрическим уровнем 17 с ценой деления 20¢¢, имеющим юстировочные гайки 19. При транспортировке отверстие в основании закрывают крышкой 27, свинчиваемой с бобышки.

Установка теодолита в рабочее положение

Перед началом измерений теодолит устанавливают над точкой в рабочее положение. Полная установка теодолита в рабочее положение складывается из следующих операций:

1) центрирование прибора над точкой;

2) горизонтирование теодолита;

3) установка зрительной трубы для наблюдений.

Центрированием теодолита называются действия, в результате которых центр лимба горизонтального круга совмещается с отвесной линией, проходящей через точку стояния прибора. Центрирование может быть выполнено с помощью нитяного отвеса либо оптического центрира.

При центрировании теодолита с помощью нитяного отвеса штатив устанавливают так, чтобы отвес, подвешенный к крючку станового винта, оказался приблизительно над точкой, а поверхность головки штатива была примерно горизонтальна. Затем, ослабив становой винт, теодолит перемещают по головке штатива до положения, когда острие отвеса будет находиться над центром точки; после этого становой винт закрепляют.

При центрировании с помощью оптического центрира на зрительную трубу надевают окуляр насадку и устанавливают трубу вертикально объективом вниз. Наблюдая через окулярную насадку, теодолит перемещают по головке штатива до тех пор, пока в поле зрения центр точки не совпадет с центром сетки нитей.

Горизонтирование теодолита заключается в приведении оси его вращения в отвесное положение, а, следовательно, плоскости лимба – в горизонтальное положение. Предварительное горизонтирование прибора грубо достигается при установке штатива, а точное приведение выполняется подъемными винтами с использованием цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга. Для этого цилиндрический уровень (рис. 7, а) устанавливают по направлению двух подъемных винтов и вращением их в разные стороны выводят пузырек уровня в нуль-пункт.

Затем поворачивают алидаду на 90° (рис. 7, б) и третьим подъемным винтом выводят пузырек уровня в нуль-пункт.

После горизонтирования теодолита уточняют его центрирование.

Установка зрительной трубы для наблюдения включает в себя установку трубы по глазу наблюдателя и по предмету, т.е. фокусирование трубы по наблюдаемой цели.

Измерение горизонтальных углов способом приемов

Задача выполнения лабораторной работы - освоить методику и получить практические навыки измерения горизонтальных углов способом приемов с помощью технических теодолитов типа Т30.

В инженерной практике при измерении горизонтальных углов обычно применяют способ приемов (способ отдельного угла). При этом программа измерений предусматривает, возможное полное исключение влияния основных погрешностей теодолита на точность измерения угла.

При прокладке теодолитных ходов и решении инженерных задач на местности обычно измеряют правые по ходу углы. Так, для того, чтобы угол β был правым по ходу (рис. 11), необходимо идти от точки А к точке В. Тогда точка А будет являться задней по отношению к точке стояния прибора В, а точка С – передней.

Измерение углов выполняется поверенным теодолитом. Результаты измерений и вычислений заносят в журнал установленной формы (табл. 1).

Порядок действий:

1.Теодолит устанавливают в вершине измеряемого угла (точка В) в рабочее положение, т.е. центрируют, горизонтируют и выполняют установку зрительной трубы и отсчетного микроскопа для наблюдений.

На задней А и передней С точках в створе линий отвесно устанавливают вехи. В процессе измерения угла визирование осуществляется по возможности на нижнюю часть вех с целью снижения влияния их наклона на точность измерения угла.

2.При неподвижном лимбе вращением алидады визируют на заднюю точку А. Сначала по оптическому визиру зрительную трубу наводят от руки, пока визирная цель не попадет в поле зрения. Затем закрепляют зажимные винты алидады и зрительной трубы и выполняют точное визирование с помощью наводящих винтов трубы и алидады горизонтального круга.

Осветив зеркалом поле зрения отсчетного микроскопа, берут отсчет а по горизонтальному кругу и записывают его в журнал измерений (см. табл.1).

Примечание: Порядок записи отсчетов в журнале и обработки результатов измерений показан номерами в круглых скобках.

3.Открепив алидаду, визируют на переднюю точку С и по аналогии с предыдущим берут отсчет в.

Таблица 2.Журнал измерения горизонтальных углов способом приемов

Дата 8.12.2010 г. Теодолит 2Т30 Наблюдал Ясенков А.В.

Видимость хорошая № 36261 Вычисляла Фалеева Е.С.

Точки	Положение вертикального круга	Отсчеты по горизонтальному кругу	Угол	Средний угол
стояния	визирования
В	А С	КЛ	40°19,5¢(1) 194°40,0¢(2)	205°39,5¢(3)	205°39,2¢(7)
В	А С	КП	220°20,0¢(4) 14°41,0¢(5)	205°39,0¢(6)

4.Вычисляют значение правого по ходу горизонтального угла, измеренного при I положении вертикального круга (при КЛ) как разность отсчетов на заднюю и переднюю точки:

Изложенные выше действия составляют I полуприем.

Примечание: В случае если отсчет на заднюю точку меньше отсчета на переднюю точку (см. табл.1, I полуприем), то при вычислении угла к нему прибавляют 360°.

5.Переводят трубу через зенит и повторяют измерения при II положении вертикального круга (при КП), т.е. выполняют II полуприем. Вычисляют значение угла β_КП.

Два независимых полуприема составляют полный прием.

6.Определяют расхождение результатов измерений по I и II полуприемам, которое не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита, т.е.

Если данное условие не выполняется, то измерения угла повторяют заново.

7.Если расхождение между значениями угла β_КЛ и β_КП допустимо, то за окончательный результат принимают среднее значение угла

Такой результат будет свободен от влияния коллимационной погрешности и погрешности за счет наклона оси вращения трубы.

Измерение и вычисление левого по ходу горизонтального угла производят в аналогичной последовательности с той лишь разницей, что левый по ходу угол в каждом полуприеме рассчитывают как разность отсчетов на переднюю и заднюю точки.

Примечание: Значения измеренных углов по каждому полуприему и среднее значение угла вычисляют на станции, пока не снят теодолит.

Указания по оформлению отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе оформляется каждым студентом в рабочей тетради и должен охватывать все вопросы задания. Краткая пояснительная записка должна сопровождаться необходимыми схемами и рисунками, к основным из которых относятся следующие.

1.Геометрическая схема теодолита, на которой следует показать цветной тушью основные оси теодолита (ось вращения теодолита, горизонтальная ось теодолита, визирная ось зрительной трубы, ось цилиндрического уровня) и дать их определения.

2.Поле зрения отсчетных микроскопов теодолитов Т30 и 2Т30 с указанием цены деления лимбов, шкал и точности отсчитывания; взять отсчеты по горизонтальному и вертикальному угломерным кругам.

3.Теодолит 2Т30; на рисунке (или его ксерокопии) выносками показать основные детали прибора.

4. При выполнении задания по измерению горизонтальных углов, каждый студент должен измерить не менее 2 горизонтальных углов. Все записи результатов измерений и вычислений производятся в полевом журнале (см. табл. 1). В пояснительной записке следует привести схему и краткую методику измерения угла.

Защита отчета по работе производится в форме собеседования с членами каждой бригады.

Лабораторная работа №2.

«Поверки и юстировки теодолита»

Задача выполнения лабораторной работы – уяснить сущность основных геометрических условий, предъявляемых к конструкции теодолита, изучить устройство вертикальных кругов теодолитов Т30 и 2Т30, научиться выполнять его поверки и юстировки, освоить методику измерения углов наклона линий.

Общие сведения

После внешнего осмотра теодолита и регулировки его механических деталей выполняют его поверки и юстировки.

Конструкция теодолита как угломерного прибора должна удовлетворять следующим основным геометрическим условиям (см. рис. 1):

1.Ось цилиндрического уровня U₁U₁ должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита ZZ.

2.Визирная ось зрительной трубы VV должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси теодолита (оси вращения зрительной трубы) НН.

3.Горизонтальная ось теодолита НН должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита ZZ.

Действия, имеющие целью выявить соблюдение геометрических условий, предъявляемых к конструкции прибора, называются поверками. Действия, направленные на устранение выявленных нарушений в приборе, называются юстировкой.

При выполнении поверок и юстировок теодолита и изложении их результатов в отчете по лабораторной работе студент должен придерживаться следующей последовательности действий:

1.Наименование выполняемой поверки.

2.Формулировка поверяемого геометрического условия и чем вызвана необходимость его выполнения.

3.Последовательность действий при выполнении поверки с конкретными результатами измерений; допуски, позволяющие считать поверяемое условие выполненным.

4.Порядок юстировки прибора.

1.Поверка цилиндрического уровня

Ось цилиндрического уровня алидады горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита (U₁U₁ ^ ZZ).

Выполнение этого условия позволяет с помощью уровня устанавливать ось вращения теодолита в отвесное положение, а плоскость лимба – в горизонтальное положение.

Порядок действий:

1.Закрепляют теодолит на штативе и производят приближенное горизонтирование прибора по невыверенному уровню.

2.Устанавливают поверяемый уровень по направлению двух подъемных винтов и вращением их в разные стороны выводят пузырек уровня в нуль-пункт (рис. 8, а).

3.Поворачивают алидаду на 180°. Если после поворота пузырек уровня остается в нуль-пункте, то условие перпендикулярности осей UU и ZZ выполняется.

4.В случае смещения пузырька производят исправление положения уровня. Для этого с помощью юстировочного винта уровня перемещают пузырек по направлению к нуль-пункту на половину дуги отклонения (см. рис. 8, б).

После юстировки уровня следует повторить поверку и убедиться в выполнении требуемого условия. Практически условия считается выполненным, если после поворота на 180° пузырек уровня отклоняется от нуль-пункта в пределах одного деления шкалы ампулы.

2. Поверка положения коллимационной плоскости

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси теодолита (VV ^ НН).

Если указанное условие выполняется, то при вращении зрительной трубы вокруг горизонтальной оси НН визирная ось образует коллимационную плоскость. При невыполнении условия визирная ось будет описывать не плоскость, а две конические поверхности.

Горизонтальный угол с между фактическим положением визирной оси V₁V₁ и требуемым положением VV (рис. 9) называется коллимационной погрешностью.

Порядок действий:

1.Теодолит устанавливают в рабочее положение; на местности выбирают ясно видимый удаленный предмет, расположенный примерно на высоте прибора. Визируют на цель при первом положении вертикального круга (КЛ) и берут отсчет по горизонтальному кругу М₁.

2.Переводят трубу через зенит и вращением алидады вновь визируют на цель при втором положении вертикального круга (КП) и берут отсчет по горизонтальному кругу М₂.

3.Вычисляют коллимационную погрешность

.

Поверяемое условие считается выполненным, если коллимационная погрешность не превышает двойной точности отсчетного устройства (с<2t). В противном случае (с≥2t) производят исправление положения визирной оси.

4.Вычисляют правильный отсчет М, свободный от влияния коллимационной погрешности:

или

5.Вычисленный отсчет М наводящим винтом алидады устанавливают на лимбе горизонтального круга. При этом алидада повернется на угол с, а перекрестие сетки нитей отклонится от изображения наблюдаемой цели. Тогда, ослабив вертикальные винты оправы сетки нитей, с помощью боковых юстировочных винтов перемещают сетку нитей до совмещения ее перекрестия с визирной целью. После этого сетку закрепляют вертикальными винтами и вновь повторяют поверку.

Следует помнить, что среднее из отсчетов по горизонтальному кругу, взятые при двух положениях вертикального круга (КЛ и КП), свободно от влияния коллимационной погрешности.

Пример. При КЛ отсчет по горизонтальному кругу М₁=7°37,0¢; при КП М₂=187°31,0¢

Величина коллимационной погрешности:

т.е. с >1¢.

Правильный отсчет, т.е. отсчет, соответствующий перпендикулярному положению визирной оси к оси вращения трубы будет

или М=187°31,0¢-(-3,0¢)=187°34,0¢.

Наблюдая в отсчетный микроскоп, устанавливают этот отсчет на лимбе горизонтального круга. Действуя боковыми юстировочными винтами сетки нитей, совмещают ее перекрестие с визирной целью.

3.Поверка положения горизонтальной оси теодолита

Горизонтальная ось теодолита должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита (НН ^ ZZ).

Выполнение условий необходимо для того, чтобы после горизонтирования теодолита коллимационная плоскость занимала отвесное положение.

Порядок действий:

1.Теодолит устанавливают в 10 - 20 м от стены здания. Зрительную трубу наводят на высоко расположенную точку А на стене здания (рис. 10)

2.Наклоняя трубу, проектируют эту точку до горизонтального положения визирной оси и отмечают на прикрепленном к стене листе бумаги проекцию точки а₁.

3.Переводят трубу через зенит и, повторив ту же операцию при втором положении трубы, отмечают проекцию точки а₂.

4.Если отношение отрезков , то условие считается выполненным. В случае несоблюдения условия исправление положения горизонтальной оси теодолита допускается только в оптико-механической мастерской, так как оно требует частичной разборки прибора.

Следует учесть, что среднее из отсчетов по лимбу, взятых при визировании на точку при двух положениях трубы (КЛ и КП), свободно от влияния наклона оси вращения трубы.

4.Поверка сетки нитей

Вертикальный штрих сетки нитей должен располагаться в коллимационной плоскости трубы.

Иначе, горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярным к оси вращения теодолита ZZ.

Выполнение данного условия требуется для создания удобств при визировании на отвесные предметы (например, вехи).

Порядок действий:

1.Тщательно установив ось вращения теодолита в отвесное положение, визируют на нить отвеса, подвешенного на расстоянии 5-10 м от прибора.

2.Если вертикальный штрих сетки отклоняется от отвесной линии более чем на 1/3 величины биссектора сетки нитей, то необходимо исправить положение сетки нитей путем ее поворота. Для этого слегка ослабляют винты, скрепляющие окулярную часть с корпусом трубы, и поворачивают окулярную часть вместе с сеткой нитей до требуемого положения; затем винты закрепляют.

3.После юстировки второй основной штрих сетки должен быть горизонтальным, так как взаимная перпендикулярность штрихов гарантируется заводом-изготовителем. Чтобы убедиться в этом, наводят горизонтальный штрих на хорошо видимую точку и наводящим винтом поворачивают алидаду горизонтального круга; при этом поверяемый штрих должен оставаться на изображении точки.

После производства данной поверки и юстировки необходимо повторить вторую поверку, т.е. положения коллимационной плоскости.

В отчете должно быть приведено краткое описание выполнения поверок и юстировок в рекомендуемой последовательности со схемами и конкретными результатами измерений.

Измерение вертикальных углов

Последовательность выполнения задания:

1.Изучить теорию вертикального круга;

2.Поверка места нуля вертикального круга;

3.Измерение углов наклона линий.

1.Теория вертикального круга

Вертикальный круг теодолита служит для измерения углов в вертикальной плоскости. Угол между горизонтальной плоскостью и направлением визирной оси зрительной трубы называется углом наклона.

Как отмечалось ранее, вертикальные круги теодолитов Т30 и 2Т30 отличаются системой оцифровки: азимутальная (круговая) у теодолита Т30 и секторная у теодолита 2Т30.

Угол наклона представляет собой разность двух направлений в вертикальной плоскости. Одно из направлений должно соответствовать горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы. В случае совпадения нулевого диаметра лимба и отсчетного индекса алидады при горизонтальном положении визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня отсчет по вертикальному кругу должен равняться нулю. Тогда отсчет по вертикальному кругу при визировании на наблюдаемую цель дает значение угла наклона ν.

На практике при горизонтальном положении визирной оси трубы VV и оси цилиндрического уровня U₁U₁ отсчет по вертикальному кругу может оказаться равным не нулю, а некоторой величине, называемой местом нуля МО (рис. 12).

Как следует из рисунка, величина МО представляет собой угол, обусловленный непараллельностью нулевого индекса алидады ОО и оси цилиндрического уровня, т.е. линии горизонта. Следовательно, местом нуля МО вертикального круга называется отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня.

Угол наклона ν и МО можно определить по результатам двух отсчетов, полученных при визировании на наблюдаемую цель при двух положениях зрительной трубы: «круге лево» (КЛ) и «круге право» (КП). При этом вид формул зависит от системы оцифровки лимба вертикального круга

1.При азимутальной оцифровке лимба вертикального круга против хода часовой стрелки, т.е. для теодолита Т30.

При визировании на точку М при двух положениях трубы (КЛ и КП) угол наклона можно определить из отсчетов по вертикальному кругу и значению МО:

При «круге лево» ;

при «круге право» или .

Отсюда:

.

При вычислениях по указанным формулам следует руководствоваться правилом: к величинам КЛ, КП и МО, меньше 90°, необходимо прибавлять 360°.

2..При секторной оцифровке лимба вертикального круга, т.е. для теодолита 2Т30:

;

;

.

При этом добавлений 360° делать не нужно.

В принципе углы наклона могут быть вычислены без предварительного определения МО. Однако на практике МО вычисляют на каждой станции, так как его постоянство (в пределах допустимых отклонений) служит надежным контролем правильности измерения углов наклона. МО необходимо также знать, если углы наклона измеряют одним полуприемом, т.е. при одном положении зрительной трубы (КЛ или КП).

2. Поверка места нуля вертикального круга

Место нуля вертикального круга должно быть равно 0° либо близким к 0°.

Большая величина МО несколько затрудняет вычисления, поэтому его исправляют до малого значения.

Порядок действий:

1.До начала работ несколько раз определяют МО из измерений различных углов наклона при двух положениях зрительной трубы, чтобы убедиться в его практическом постоянстве. Если среднее значение МО не превышает двойной точности отсчетного устройства (МО≤ 2t), то оно не осложняет вычислений. В противном случае МО необходимо привести к нулю либо сделать близким к 0°.

2.Тщательно отгоризонтировав теодолит, при двух положениях зрительной трубы последовательно визируют горизонтальной нитью сетки на ясно видимый предмет и каждый раз берут отсчеты по вертикальному кругу (КЛ и КП).

3.По отсчетам КЛ и КП вычисляют свободное от места нуля значение наклона ν и, наблюдая в отсчетный микроскоп, наводящим винтом трубы устанавливают его на вертикальном круге. При этом горизонтальный штрих сетки сместится с изображения визирной цели.

4.Действуя вертикальными юстировочными винтами сетки нитей, совмещают горизонтальный штрих сетки с изображением наблюдаемой цели.

После этого повторяют данную поверку и поверку коллимационной погрешности.

Пример. Следует выполнить поверку места нуля вертикального круга теодолита Т30, составляющее по предварительным измерениям МО = -5¢.

При визировании на точку получены отсчеты по вертикальному кругу:

КП = 174°08¢; КЛ = 5°42¢.

Правильный отсчет по вертикальному кругу (при КЛ), свободный от влияния МО, будет

или

Наводящим винтом трубы устанавливают правильный отсчет 5°47¢ при КЛ на вертикальном круге и в зрительную трубу наблюдают смещение горизонтального штриха сетки с визирной цели. Вертикальными юстировочными винтами сетки нитей совмещают горизонтальный штрих сетки с визирной целью.

3. Измерение углов наклона линий

Углы наклона линий в зависимости от их расположения относительно линии горизонта могут быть положительными (углы возвышения) и отрицательными (углы понижения).

При измерении углов наклона перекрестие сетки нитей наводят на визирные знаки; в качестве последних обычно используют вехи или рейки, на которых отмечается точка визирования (т. С на рис. 13).

Порядок действий:

1.Теодолит устанавливают над точкой А в рабочее положении и горизонтальным штрихом сетки визируют на наблюдаемую точку С при I положении зрительной трубы (при КЛ). Берут отсчет по вертикальному кругу, который заносят в журнал измерений (табл. 3).

Таблица 3. Журнал измерения углов наклона

Точки	Полож. вертик. круга	Отсчеты по вертикальному кругу	Место нуля МО	Угол наклона ν	Вычисления
стояния	визирования
Теодолит Т30
А	В	КЛ КП	3°34¢(1) 176°27¢ (2)	+0°00,5¢ (3)	+3°33,5¢ (4)
Д	КЛ КП	352°33¢ 187°29¢	+0°01,0¢	-7°28,0¢	¢
Теодолит 2Т30
А	В	КЛ КП	2°16¢ -2°15¢	+0°00,5¢	+2°15,5¢
Д	КЛ КП	-4°34¢ 4°33¢	-0°00,5¢	-4°33,5¢

Примечание: Порядок записи отсчетов и вычислений показан номерами в круглых скобках.

Примечание: Перед взятием отсчета по вертикальному кругу следует убедиться в том, что пузырек уровня при алидаде горизонтального круга находится в нуль-пункте. При отклонении пузырька необходимо вывести его в нуль-пункт с помощью одного подъемного винта, расположенного в направлении линии визирования; после этого следует уточнить визирование на наблюдаемую точку.

2.Для исключения влияния МО вертикального круга измерения повторяют при втором положении зрительной трубы (при КП).

3.Вычисляют значение угла наклона и МО по соответствующим формулам в зависимости от типа применяемого теодолита (см. табл.2).

Следует помнить, что правильность измерения вертикальных углов на станции контролируется постоянством МО, колебания которого не должны превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита.

При выполнении задания каждый студент по указанию преподавателя должен измерить по 4 вертикальных угла; 2 угла теодолитом Т30 и 2 – теодолитом 2Т30. Все записи результатов измерений и вычислений производятся в полевом журнале (см. табл. 2). В пояснительной записке следует привести рабочие формулы для вычисления углов наклона и МО, порядок выполнения поверки МО вертикального круга, схему и методику измерения углов наклона.

«Определение расстояний нитяным дальномером.

Тригонометрическое нивелирование»

Задача выполнения лабораторной работы – изучить принцип работы нитяного дальномера, освоить методику измерений и научиться определять расстояния с помощью нитяного дальномера при горизонтальном и наклонном положениях линии визирования и находить превышения между точками методом тригонометрического нивелирования.

Последовательность выполнения задания:

Принцип определения расстояний с использованием нитяного дальномера.

Сущность тригонометрического нивелирования.

Определение расстояний нитяным дальномером:

при горизонтальном положении линии визирования (ν=0°);

при наклонном положении линии визирования (ν≠0°)

Определение превышений методом тригонометрического нивелирования.

1.Принцип определения расстояний нитяным дальномером

Нитяной дальномер относится к простейшим оптическим дальномером с постоянным параллактическим углом e и переменной базой n при определяемой точке. Конструктивно он представляет собой зрительную трубу геодезического прибора, сетка нитей которой имеет два дополнительных горизонтальных штриха, симметрично расположенных относительно визирной оси.

Расстояние от оси вращения прибора до рейки

D = Kn+c,

где К – коэффициент дальномера; при e=34,38¢ К=100; n – дальномерный отсчет, т.е. число делений рейки между дальномерными нитями; находится как разность отсчетов по рейке, взятых по нижней и верхней дальномерным нитям; с=f+δ – постоянная слагаемая дальномера; в связи с малостью (4-6 см) ею обычно пренебрегают, поэтому искомое расстояние определится как

D = Kn=100n

Пример. Отсчеты по дальномерным нитям по рейке равны 2225 мм и 2052 мм.

Тогда: n = 2235 – 2052 = 183мм = 18,3см,

D = Kn=100n´18,3см = 1830 см = 18,3м.

Как видно из примера, при К=100 дальномерный отсчет n по рейке в сантиметрах выразит искомое расстояние D в метрах.

Если точки А и В находятся на разных высотах, то линия визирования не будет перпендикулярна к рейке, установленной отвесно. В этом случае дальномерный отсчет n=ab будет больше необходимого отсчета n¢ = a¢b¢; соответствующего перпендикулярному положению рейки к линии визирования. тогда длина наклонной линии D определится как:

D = Kn cosν

Горизонтальное проложение линии:

d = D cosν = Kn cos2ν = L cos2ν или

d = L - ∆Ln = L-L sin2ν,

где L = Kn – дальномерное расстояние; ∆L = L sin2ν – поправка за наклон в измеренное дальномерное расстояние.

Точность измерения расстояний нитяным дальномером характеризуется относительной погрешностью 1/300 - 1/400.

2.Определение расстояний нитяным дальномером

При горизонтальном положении линии визирования (ν = 0°):

1.Теодолит устанавливают на штативе (консоли) и приводят в рабочее положение.

2.На вертикальном круге теодолита устанавливают отсчет, равный 0°, и вращением алидады визируют на рейку.

3.Берут отсчеты по дальномерным нитям с точностью до 1 мм (0,1 см) и вычисляют дальномерный отсчет n.

4.Вычисляют горизонтальное проложение линии d = Kn.

Пример. При угле наклона линии визирования ν = 0° отсчеты по дальномерным

нитям по рейке составили 461 мм и 318 мм.

Дальномерный отсчет n = 461 – 318 = 143 мм = 14,3 см.

Горизонтальное расстояние d = 14,3 м.

При наклонном положении линии визирования (ν ≠ 0°):

1.Теодолит устанавливают на штативе (консоли) в рабочее положение.

2.Визируют на определенный отсчет ν на рейке (например, ν = 2,0 м) и берут отсчет по вертикальному кругу, т.е. измеряют угол наклона линии визирования ν.

3.Берут отсчеты по дальномерным нитям и вычисляют дальномерный отсчет n.

4.Вычисляют дальномерное, наклонное и горизонтальное расстояния по формулам:

L = Kn;

D = Kn cos ν = L cosν;

d = D cosν = L cos2ν = L – L sin2ν.

Вычисление значений D и d рекомендуется выполнять с точностью до 0,01 м. Расхождения в вычисленных значениях горизонтального проложения d, определенных при горизонтальном и наклонном положении линии визирования не должны превышать 0,1 м.

Пример. Теодолит 2Т30 установлен в точке А, высота прибора i = 1.31 м. Визирование выполнялось на рейку в точке В, высота визирования ν = 2.0 м.

Отсчеты по дальномерным нитям 2072 мм и 1927 мм. Отсчеты по вертикальному кругу: КЛ = +6°26¢, КП = -6°24¢. Дальномерный отсчет n = 2072 – 1927 = 145 мм = 14,5 см. Дальномерное расстояние L = Kn = 100 х 14.5 см = 1450 см = 14,5 м. Угол наклона линии визирования

Наклонное расстояние D = L cos 6°25¢ = 14,5м х 0,9937 = 14,41 м.

Горизонтальное расстояние:

d = D cos 6°25¢ = 14,41 м х 0,9937 = 14,32 м:

d = L cos2 6°25¢ = 14,5 м х 0,9875 = 14,32 м;

d = L – Lsin26°25¢ =14,5 м – 0,18 м = 14,32 м.

3.Сущность тригонометрического нивелирования

Для определения превышения h между точками А и В (рис.15) над точкой А устанавливают в рабочее положение теодолит, а в точке В – веху или рейку. Измеряют высоту прибора i и зрительной трубой теодолита визируют на верх вехи, имеющей длину ν (или на определенный отсчет на рейке). Измеряют вертикальный угол ν, а с помощью дальномера – наклонное расстояние D либо его горизонтальную проекцию d.

Тогда превышение между точками:

Если расстояние измерено нитяным дальномером, то превышение между точками определится как:

где L=Kn – дальномерное расстояние.

4.Определение превышений методом
тригонометрического нивелирования

Определение превышений между точками выполняется с использованием данных, полученных при определении расстояний нитяным дальномером при наклонном положении линии визирования. При этом измерение угла наклона следует выполнять при двух положениях зрительной трубы (КЛ и КП).

Значения превышений определяются по формулам:

; .

Расхождение в значениях превышения, определенных по вышеприведенным формулам, не должно превышать 0,01 м.

Пример. Результаты измерений приведены в предыдущем примере: L = 14,5 м;

d = 14,32 м; ν = 6°25¢; i = 1,31 м; V = 2,00 м.

h = sin 2ν + i – ν = х 0,22212 + 1,31 – 2,00 = +0,92 м.

h = d tg ν + i – ν = 14,32 х 0,11246 + 1,31 – 2,00 = +0,92 м.

Лабораторная работа №3

Устройство нивелиров. Поверки, измерение превышений способом «из середины»

Цель работы: изучить устройство точных и технических нивелиров типа Н-3 (Н-3К) и Н-10 (Н-10К), научиться выполнять их поверки и юстировки, приобрести практические навыки при работе с нивелирами, уметь выполнять измерения и определять превышения методом геометрического нивелирования.

По результатам выполненных работ оформляется отчет, включающий краткую пояснительную записку со схемами, рисунками и результатами проведенных измерений. Отчет подлежит защите.

Устройство нивелиров с уровнем при зрительной трубе.

Точный нивелир Н-3 (рис. 16) состоит из двух основных частей: верхней, подвижной и нижней, представляющей собой подставку 3 с тремя подъемными винтами 2 и пружинящей пластиной 1. Через втулку пластины проходит становой винт, с помощью которого нивелир закрепляется на штативе. Верхняя часть нивелира состоит из зрительной трубы 7, с которой жестко связан контактный цилиндрический уровень 4 с ценой деления 15², и призменного устройства, передающего изображение концов пузырька уровня в поле зрения трубы; это позволяет одновременно наблюдать за рейкой и уровнем. Зрительная труба с внутренним фокусированием состоит из объектива 5 и окуляра 8; имеет увеличение 30,5×, фокусирование трубы осуществляется кремальерой 11.

Для юстировки цилиндрического уровня в корпусе со стороны окуляра имеются четыре исправительных винта, закрытых крышкой. Для грубого наведения прибора на рейку на корпусе зрительной трубы имеется мушка 6; точное наведение осуществляется наводящим винтом 13 при зажатом положении закрепительного винта 12. Предварительная установка нивелира в рабочее положение производится по круглому уровню 9 путем вращения подъемных винтов. Точное приведение визирной оси трубы в горизонтальное положение выполняют с помощью элевационного винта 10, совмещая изображения концов пузырька уровня.

Нивелир 2Н-3Л отличается от Н-3 наличием наводящего винта бесконечной наводки, лимба для измерения горизонтальных углов, зрительной трубой прямого изображения и рядом других технических новшеств.

Устройство технического нивелира Н-10КЛ

Нивелир Н-10КЛ (рис. 17) предназначен для технического нивелирования и имеет самоустанавливающуюся линию визирования. Зрительная труба нивелира 1 - 4 прямого изображения, включая компенсатор и другие оптические детали, заключена в термоизоляционный кожух. Нивелир имеет горизонтальный круг 3 с ценой деления лимба 1°; точность отсчета по индексу составляет 0,1°.

Нивелир не имеет наводящего винта, зрительную трубу наводят на рейку вращением верхней части прибора рукой. Предварительная установка нивелира осуществляется подъемными винтами по круглому уровню 5 с ценой деления 10¢. Для исправления положения визирной оси имеются юстировочные винты сетки нитей.

Призменный компенсатор нивелира обеспечивает установку визирной оси в горизонтальное положение при наклоне подставки в пределах +20¢ с точностью до 1¢¢. Фокусировка зрительной трубы осуществляется при помощи кремальеры 2.

Взятие отсчетов по рейкам

При производстве геометрического нивелирования каждому нивелиру придаются две однотипные нивелирные рейки, которые служат мерными приборами для определения превышений.

При нивелировании IV класса и технического нивелирования обычно используют 3-4 метровые двусторонние (черная и красная стороны) шашечные рейки с сантиметровыми делениями. На основной (черной) стороне рейки деления возрастают от нуля, а на дополнительной (красной) стороне они смещены на 4687 или 4787 мм. Следовательно, разность отсчетов по обеим сторонам рейки являются постоянной величиной, что используется для контроля взятия отсчетов.

Для облегчения взятия отсчетов первые пять шашек дециметровых делений на рейке объединены в виде буквы Е (рис. 18,а). Дециметровые деления на рейке подписывают цифрами в перевернутом виде. При наблюдении в трубу такого нивелира в поле зрения изображения цифр возрастают сверху вниз (рис. 18, б). Для нивелиров с трубами прямого изображения применяют рейки с нормальным изображением.

При нивелировании для взятия отсчетов рейки устанавливают отвесно нулем вниз на вбитые в землю колышки (см. рис. 18, а) либо на переносные башмаки или костыли. В отвесное положение рейку устанавливают по круглому уровню, закрепленному на рейке. Если уровень отсутствует, то при отсчете по рейке менее 1000 мм ее устанавливают в отвесное положение «на глаз», а при больших отсчетах – покачиванием рейки вдоль линии визирования симметрично ее вертикального положения; при этом наименьший отсчет по рейке соответствует ее отвесному положению.

Отсчеты по рейке берут по средней горизонтальной нити сетки с точностью до мм; при этом число миллиметров оценивается на глаз. На рис. 18,б отсчет по рейке равен 1075 мм.

Поверки нивелиров

Общие положения

Полученный прибор закрепл