2018-01-08
6131. Досліджувані теодоліти містять близько 70 оптичних деталей і є складними оптико-механічними приладами. Ознайомитися з будовою теодолітів і виконати схематичні рисунки їх конструкцій та оптичних схем (рис. 1.1, 1.2). На рисунках необхідно вказати і підписати всі його основні частини: об’єктив, фокусуючи лінзу (кремальєру), сітку ниток, окуляр зорової труби, окуляр і об’єктив відлікового мікроскопа, рухомі й не рухомі клинки, горизонтальний і вертикальний круги, закріпні й навідні гвинти, горизонтальну та вертикальну осі, рівні.
2. 3арисувати вигляд сітки ниток теодоліта Т2 І Т2А (2Т2А).
3. Зарисувати вигляд поля зору відлікового мікроскопа і навчитись безпомилково знімати відліки.
4. Навести у вигляді таблиці технічні характеристики теодоліта.
5. Виконати автоколімаційну прив’язку теодолітом Т2А(2Т2А) до дзеркала, тобто встановити візирну вісь зорової труби паралельно нормалі до відбиваючої площини дзеркала.Для цього необхідно:встановити теодоліт перед дзеркалом, під’єднати кабель живлення. Привести теодоліт в робоче положення і навести зорову трубу на дзеркало.Перефокусувати зорову трубу так, щоб у дзеркалі стало видно зображення теодоліта. Послідовними поворотами і нахилами труби теодоліта навести перехрестя сітки на зображення центра об’єктива теодоліта, відбитого від дзеркала.Поворотами кремальєри сфокусувати зорову трубу на нескінченність, у цьому разі з’явиться друге (автоколімаційне) зображення перехрестя сітки ниток.Навідними гвинтами домогтися, щоб перехрестя сітки ниток і його автоколімаційне зображення в дзеркалі точно збігалися. 
Автоколімаційна прив’язка теодоліта до призми типу БР=180° дещо легша, тому що через властивість призми нахил зорової труби теодоліта не впливає на переміщення автоколімаційного зображення перехрестя сітки.
|
|
|
Рис. 1.1 Оптична схема теодоліта Т2:
1 - дзеркало; 2 - ілюмінатор; 3, 4,10,14,15,26,27,33, 42, 45,46,47 - призми;
5 - вертикальний круг; 6,9- призми містка вертикального круга; 12,13 - перша й друга лиш об'єктива вертикального круга; 16- ромб-призма; 17,18,19,20 - оптичні клинки мікрометра; 21 - блок призм; 22 - шкала; 23 - пентапризма; 24,25 - об’єктив і окуляр мікроскопа: 28 - горизонтальний круг; 29,32 - призми містка горизонтальногокруга;30, 31 - лінзи містка горизонтального круга; 34,35 - перша й друга лінзи об’єктива горизонтального круга; 36,37 - лінзи об’єктива зорової труби; 38 - фокусуюча лінза; 39 - окуляр; 40 - захисне скло; 41,43, 44 - об’єктив, сітка, окуляр оптичного центрира
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
|
|
|
Кафедра геоінформатики і фотограмметрії
Лабораторна робота № 2
Визначити оптичні характеристики теодоліта типу Т2
Виконала
Студентка групи ГД-21
Акчуріна Ганна
Перевірив
Гандерук В.Л.
Київ 2011
Мета роботи- визначити характеристики зорової труби: збільшення, кут поля зору і дозвільну спроможність.
Прилади та обладнання:теодоліт Т2 (2Т2), лінійка з міліметровими поділками, шкала-міра.
Порядок виконання лабораторної роботи
1. За допомогою лінійки з міліметровими поділками вимірюють максимальні діаметри зіниці входу Dвх і виходу Dвих об'єктива. Обчислюють збільшення зорової труби:
Цей спосіб дає близьке до істинного значення збільшення, оскільки залежить від похибок вимірювання, особливо значення Dвих. Це значення визначають кілька разів з похибкою до 0.1 мм і у формулу підставляють середнє значення.
2. Кут поля зору визначають, користуючись відліками за лімбом теодоліта. На віддалений предмет наводять трубу теодоліта спочатку одним краєм (верхнім чи правим) діафрагми, потім другим (нижнім чи лівим) і після кожного наведення знімають відліки відповідно за кругом (вертикальним чи горизонтальним).
95⁰34′05′′ Гх=1⁰37′32′′
97⁰11′37,5′′
3. На відстані L від об'єктива закріпляють спеціальну шкалу-міру. Зображення міри розглядають від великих штрихів до дрібних. Останній квадратик, у якому роздільно видно штрихи у всіх чотирьох напрямках, визначає роздільну здатність. 
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра геоінформатики і фотограмметрії
Лабораторна робота № 3
Дослідження оптичного мікрометра теодоліта Т2
Виконала
Студентка групи ГД-21
Акчуріна Ганна
Перевірив
Гандерук В.Л.
Київ 2011
Мета роботи - провести дослідження правильності роботи і похибок оптичного мікрометра теодоліта Т2.
Прилади та обладнання: теодоліт Т2, аркуш наперу з маркою.
Порядок виконання лабораторної роботи
1. Дослідження похибок суміщення штрихів крута виконується на різних установках алідади горизонтального круга, приблизно через 15° по всьому колу. На кожній установцівиконують по два суміщення зображень штрихів. При кожному зміщенні знімають відліки за шкалою мікрометра і обчислюють різниці відповідних відліків.
Теодоліт Т2 дата 17 листопада 2011
| Установка алідади, ⁰ | Відлік по мікрометру при суміщенні, ′′ | d=I-II ′′ | Установка алідади, ⁰ | Відлік по мікрометру при суміщенні, ′′ | d=I-II ′′ | ||
| I | II | I | II | ||||
| 24.8 | 25.0 | -0.2 | 8.0 | 7.6 | 0.4 | ||
| 17.1 | 16.7 | 0.4 | 9.6 | 9.0 | 0.6 | ||
| 6.1 | 6.6 | -0.5 | 20.0 | 19.2 | 0.8 | ||
| 2.2 | 2.2 | 53.6 | 54.0 | -0.4 | |||
| 3.9 | 4.4 | -0.5 | 54.0 | 53.6 | 0.4 | ||
| 3.0 | 3.3 | -0.3 | 46.5 | 46.0 | 0.5 | ||
| 42.5 | 42.0 | -0.5 | 56.0 | 56.7 | -0.7 | ||
| 11.9 | 11.2 | 0.7 | 3.8 | 4.5 | -0.7 | ||
| 49.1 | 49.5 | -0.4 | 28.2 | 29.0 | -0.8 | ||
| 25.0 | 24.9 | 0.1 | 38.0 | 37.8 | 0.2 | ||
| 13.2 | 13.4 | -0.2 | 44.2 | 44.0 | 0.2 | ||
| 8.0 | 7.8 | 0.2 | 44.0 | 44.8 | -0.8 |
[dd]=5.85
2. Визначення «мертвого» ходу виконують, встановлюючи алідаду горизонтального круга через 15°. На кожний установці двічі суміщують штрихи круга, обертаючи маховичок мікрометра за і проти ходу годинникової стрілки.Для кожної пари відліків, одержаних при обертанні маховичка за і проти ходу годинникової стрілки, обчислюють різницю.
| Установка алідади,⁰ | Відлік по мікрометру | ∆=I-II | ν= ∆-∆сер | Установка алідади,⁰ | Відлік по мікрометру | ∆=I-II | ν=∆-∆сер | ||
| I | II | I | II | ||||||
| 0′45′′ | 44.4′′ | +0.6 | 0.68 | 4′51′′ | 51.2′′ | -0.2 | -0.12 | ||
| 25′′ | 25.4′′ | -0.4 | -0.32 | 5′20.5′′ | 21′′ | -0.5 | -0.42 | ||
| 50′′ | 50.1′′ | -0.1 | -0.02 | 46′′ | 45.5′′ | 0.5 | 0.58 | ||
| 1′15′′ | 15.3′′ | -0.3 | -0.22 | 6′11′′ | 11.5′′ | -0.5 | -0.42 | ||
| 31′′ | 31.6′′ | -0.6 | -0.52 | 38′′ | 38.5′′ | -0.5 | -0.42 | ||
| 2′01′′ | 0′′ | 1.08 | 7′0′′ | 6′59′′ | 1.08 | ||||
| 32′′ | 31.5′′ | 0.5 | 0.58 | 30′′ | 30.3′′ | -0.3 | -0.22 | ||
| 54′′ | 54.3′′ | -0.3 | -0.22 | 59.4′′ | 59.3′′ | 0.1 | 0.18 | ||
| 3′20′′ | 20.5′′ | -0.5 | -0.42 | 8′20′′ | 20.4′′ | -0.4 | -0.32 | ||
| 45′′ | 45.7′′ | -0.7 | -0.62 | 45′′ | 45.5′′ | -0.5 | -0.42 | ||
| 4′02′′ | 1′′ | 1.08 | 9′10′′ | 9.5′′ | 0.5 | 0.58 | |||
| 30.5′′ | 31.2′′ | -0.7 | -0.62 | 35′′ | 35′′ | 0.08 |
[∆]=-1.3 [νν]=7,2956
|
|
|
Систематичнапохибкавнаслідок «мертвого» ходу 
Середня квадратична похибка однієї різниці 
Середня квадратична похибка середньої різниці 
3. Дослідження систематичних похибок виконують, вимірюючи теодолітом, що закріплений на стабільному фундаменті, малий кут а, який укладається в шкалі мікрометра цілу кількість разів.
Кут а задають двома паралельними лініями довжиною 5 мм на. аркуші паперу. Відстань між штрихами обчислюють за формулою: 
У всіх прийомах вимірювання куга α суміщують зображення одних і тих самих штрихів горизонтального круга.Результати вимірювань і обчислень записують у журнал. Усього виконують чотири ходи: два прямих і два зворотних. У прямому ході вимірюють кути в послідовності прийомів 1, 2, 3, 4, 5; у зворотному - в послідовності 5,4, 3, 2, 1. Із здобутих для кожного прийому чотирьох значень ні обчислюють середнє, яке для теодолітів типу Т2 не повинно перевищувати 
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра геоінформатики і фотограмметрії
Лабораторна робота № 4
Визначення Рена оптичного мікрометра теодоліта Т2
Виконала
Студентка групи ГД-21
Акчуріна Ганна
Перевірив
Гандерук В.Л.
Київ 2011
Мета роботи - визначити рен оптичного мікрометра в теодолітах з двосторонньою відліковою системою.
|
|
|
Прилади та обладнання: теодоліт Т2 (Т2А).
Порядок виконання лабораторної роботи
Обертанням маховичка мікрометра встановлюють по шкалі мікрометра відлік, близький до нуля. Навідним гвинтом алідади суміщають діаметрально протилежні штрихи верхнього А і нижнього (А^180°) зображень круга.
По шкалі мікрометра знімають двічі відліки при трьох точних суміщеннях штрихів.
Відліки, здобуті вище від нуля шкали, мають знак „ - ".
Значення рена: 
І різниця 
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра геоінформатики і фотограмметрії
Лабораторна робота № 5
Визначення ексцентриситету алідади і лімба
горизонтального круга теодоліта Т2
Виконала
Студентка групи ГД-21
Акчуріна Ганна
Перевірив
Гандерук В.Л.
Київ 2011
Мета роботи: визначити правильність обертання алідади навколо вертикальної осі теодоліта; ексцентриситет алідади горизонтального круга в теодолітах з двосторонньою відліковою системою; ознайомитися з порядком визначення ексцентриситета лімба в теодолітах з двосторонньою відліковою системою.
Прилади та обладнання: теодоліт Т2 (2Т2, 2Т2А).
Порядок виконання лабораторної роботи
Алідадну частину при незмінному положенні лімба переставляють на 30° у прямому і зворотньому напрямах. При кожній установці алідади суміщують спочатку зображення діаметрально протилежних штрихів круга(відлік А), а потім верхнього штриха з нерухомим індексом у полі зору відлікового мікроскопу (відлік Аі). Зміна різниці ν=А1-А характеризує ексцентриситет алідади. При якісних спостереженнях і доброму обертанні алідади коливання двох сусідніх величин і); не повинні перевищувати 15".У теодолітів з коінцидентним суміщенням штрихів, наприклад у теодолітах типу Т2, замість індексу використовують зображення одного із штрихів вертикального круга, який можна побачити після обертання на 45° барабана перемикаючої призми, чи будь-яку іншу мітку, яку видно в полі зору (подряпина на сітці, пилинка тощо).Під час дослідження зорову трубу і навідний гвинт труби переміщувати не треба.Початковий відлік на кожній установці по шкалі оптичного мікрометра краще мати близько 5'(середина шкали).Слід пам'ятати, що при дослідженні ексцентриситету алідади горизонтального круга лімб залишається нерухомим, а переміщується тільки алідада (спостерігач за час спостережень поступово переміщується навколо інструмента).Результати спостережень і обчислень записують у журнал.За даними досліджень будують графік зміни значень і), які одержані із спостережень на кожній установці в прямому і зворотньому ходах, і апроксимуючу криву, близьку до синусоїди (рис. 5.2). Проводять вісь симетрії синусоїди.
Із графіка знаходять необхідні величини d, Pa, fa.
- відстань осі симетрії синусоїди від осі абсцис є кут d;
- амплітуда синусоїди відповідає подвоєному кутовому елементу ексцентриситету алідади 2fа. Для теодолітів типу Т2 його величина не повинна перевищувати 20";
- перехрестя висхідної гілки синусоїди з віссю симетрії проектується на вісь абсцис. Здобутий відлік по лімбу визначає односторонній відлік Ра, де вплив ексцентриситету дорівнює нулю, так само як і при відліку по кругу, що дорівнює Ра+180°.
Коливання величин ν не повинні перевищувати 40". Лінійний елемент ексцентриситету алідади горизонтального круга la визначається за формулою 
Для нашого випадку d=, 2fа=, Ра =, la = мкм.
1.Ексцентриситет лімба fл воптичних теодолітів досліджують за тією самою схемою і при тих самих установках, що й ексцентриситет алідади. Положення алідади залишається незмінним, а лімб переставляється. При сумісних дослідженнях ексцентриситету алідади, а потім лімба, початковий відлік на лімбі повинен знаходитися в одному й тому ж положенні. Також визначають значення d, Pл, fл , lл.
2.Спільний вплив кутового ексцентриситету зображають графічно, використовуючи результати визначення елементів ексцентриситету алідади і лімба. Від вільного напряму, який приймається за напрямом на нульовий штрих лімба і має точку П, відкладають кути Раі Рл. Креслять напрям із точки П на А (центр обертання алідади) і на Л (центр обертання лімба). На накреслених напрямах у зручному масштабі відкладають відрізки 2fаі 2fлВідстань між точками Л і А відповідає величині нецентрування осей. Вона також може бути визначена за формулою:
Граничне значення кутового ексцентриситету
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра геоінформатики і фотограмметрії
Лабораторна робота № 8
Дослідження нівеліра з компенсатором кутів нахилу
Виконала
Студентка групи ГД-21
Акчуріна Ганна
Перевірив
Гандерук В.Л.
Київ 2011
Мета роботи -визначити похибку недокомпенсації, якість роботи компенсатора, час затухання коливань чутливого елемента.
Прилади та обладнання: нівелір Н-ЗК, рейка із сантиметровими поділками.
Порядок виконання лабораторної роботи
Нівелір на штативі установлюють у створі і посередені між двома рейками на відстані 5' = 10 м ± їм від кожної точки. Рейки рекомендується закріпити в рейкоутримувачах. Один з підйомних гвинтів нівеліра повинен збігатися з лінією створу, а вертикальна площина, що проходить через два інших підйомних гвинти, повинна бути перпендикулярна до неї. Підйомними гвинтами установлюють нівелір у горизонтальне положення, а потім придають йому поздовжній і поперечний нахили. Для кожного положення бульбашки рівня (рис. 8.1) вимірюють п'ять прийомів перевищення по одній стороні рейки. Між прийомами змінюють горизонт інструмента. Результати вимірювань записують у журнал.
Середнє перевищення при нахилах нівеліра, тобто в положеннях бульбашки 2, 3, 4, 5 не повинно відрізнятися від середнього перевищення бульбашки рівня в положенні 1 більше, ніж на 3...5 мм залежно від використання приладу при нівелюванні III чи IV класів. У разі перевищення допуску нівелір регулюють у майстерні.
Час затухання коливань чутливого елемента після нахилу нівеліра визначають по секундоміру чи по секундній стрілці наручного годинника. Середнє значення виводиться не менше як з десяти вимірювань.
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра геоінформатики і фотограмметрії
Лабораторна робота № 9
Вивчення будови високоточних нівелірів типу Н-05. Дослідження оптичного мікрометра з плоско паралельною пластиною.
Виконала
Студентка групи ГД-21
Акчуріна Ганна
Перевірив
Гандерук В.Л.
Київ 2011
Мета роботи: вивчення будови нівеліра, виявлення основних несправностей та їх усунення; дослідження основних параметрів оптичного мікромегра: ціни поділки на всій довжині шкали, діапазону роботи, люфтів в механізмі, що нахиляє плоско паралельну пластину.
Припади й обладнання: нівелір Н-05 (або Н-1) та компарована рейка з міліметровими поділками.
Порядок виконання роботи
При використанні нівеліра Н-05 необхідно дотримуватися наступного порядку роботи на станції:
1. відгоризонтувати нівелір по круглому рівню;
2. обертаючи головку елеваційного гвинта, змістити зображення кінців бульбашки циліндричного рівня;
3. обертаючи барабанчик мікрометра, навести бісектор на найближчий штрих рейки і відрахувати по ній
4. відрахувати по барабанчику;
5. обчислити повний відлік.
Дослідження оптичного мікрометра з ППП в лабораторних умовах виконують у такому порядку:
1. приблизно в 10 м від приладу на його висоті встановити компаровану рейку з міліметровими поділками;
2. встановити відлік по барабанчику, близький до нуля;
3. виконати вимірювання при наведенні на 5-6 штрихів рейки у прямому (обертати барабанчик оптичного мікрометра по ходу годинникової стрілки (на угвинчування)) і зворотному (обертати барабанчик проти ходу годинникової стрілки (на вигвинчування)) ході, відраховуючи за шкалою мікрометра з похибкою не більше 0,1 ціни поділки барабанчика, перед відліком необхідно поєднувати кінці бульбашки контактного рівня.
Результати вимірювань заносять в таблицю.
При виконанні досліджень можна прийняти значення ціни поділки рейки а = 1,000 мм по всій довжині: 
| № прийому | № штр. рейки | Відліки за шкалою мікрометра | Люфт (мм) Впр-Воб | Інтервали між штрихами рейки | Ціна поділу tі, мм | ||||
| Прямий хід, Впр | Зворотній хід, Вобр | 
| За резул. компар. (а) мм | В поділ. Шкали мікром. Ві+1 – Відел | |||||
| -0,25 | -0,125 | 0,25 | 1,000 | ||||||
| 20,225 | 0,0494 | ||||||||
| 20,2 | 20,1 | 0,2 | 1,000 | ||||||
| 19,95 | 0,0501 | ||||||||
| 40,1 | 40,05 | 0,1 | 1,000 | ||||||
| 20,95 | 0,0473 | ||||||||
| 1,000 | |||||||||
| 0,05 | |||||||||
| 1,000 | |||||||||
| 19,75 | 0,0506 | ||||||||
| 100,5 | 100,75 | 0,5 | 1,000 | ||||||
| tсер=0,04948 |
Якість роботи передавального механізму, що нахиляється ППП, оцінюють по різницях відліків за шкалою з прямого і зворотного ходів, виходячи з умови:
Ціну поділки шкали мікрометра tj, на i-му інтервалі обчислюють як:
Ціну поділки tср з одного прийому обчислюють як:
При виконанні роботи необхідно провести 2 - 3 прийоми, у виробничих умовах згідно з інструкцією виконують N = 6 прийомів, потім результати вимірювань з шести прийомів усереднюють, за остаточне значення ціни поділу приймають:
Оцінку точності результатів дослідження t0 виконують за такими формулами:
Крім того, повинні виконуватися умови:
Діапазон роботи оптичного мікрометра розраховують за формулою:
У польових умовах ціну поділки барабанчика досліджують на різних відстанях до рейки і при різній температурі.
Перевірку головної умови нівеліра Н-05 виконують аналогічно перевірки нівеліра Н-3. Однак при недотриманні головної умови виправлення виконують обертанням клиноподібного захисного скла, що знаходиться перед об'єктивом зорової труби, попередньо послабивши стопорний гвинт.
Висновок. В результаті проведених досліджень нівеліра Н-05 № 2317 отримані такі результати:
1) ціна поділки барабанчика оптичного мікрометра нівеліра t0 = (±)мм;
2) діапазон роботи D = мм;
3) люфт передавального механізму дорівнює мм, тобто умова виконується.
