Приспособления для центрирования

Установку центра лимба теодолита над вершиной измеряемого угла (центрирование) осуществляют при помощи отвесов или оптических центриров.

Простейшим приспособлением для центрирования является нитяный отвес. Он состоит из гибкой нити (шнура), на конце которого закреплен груз (рис.43, а). При центрировании нить отвеса прикрепляют к дужке станового винта и перемещением подставки теодолита по головке штатива добиваются того, чтобы заостренный конец груза установился над вершиной угла О. Под влиянием ветра нить отвеса отклоняется от вертикального положения. Иногда это вызывает погрешности, которые превышают 1-2 см. В безветренную погоду теодолит центрируется при помощи нитяного отвеса с погрешностью порядка 0,5 см.

Рис. 43. Устройства для центрирования

Для повышения точности и исключения влияний ветра используют так называемый механический центрир (рис.43, б). Он представляет собой раздвижную (телескопическую) трубку 1 с круглым уровнем 2. Нижний конец трубки заострен, а верхний соединяется со становым винтом 3 теодолита. При центрировании заостренный конец трубки совмещают с вершиной угла О, а подставку теодолита вместе со становым винтом перемещают на головке штатива до тех пор, пока пузырек круглого уровня на центрире не установится в нуль-пункт. Средняя квадратическая погрешность центрирования 1-2 мм.

Все современные теодолиты, как правило, оборудованы оптическими центрирами. Оптические центриры облегчают установку и центрирование теодолита над точкой, особенно при сильном ветре, и в то же время повышают точность центрирования. Точность центрирования составляет примерно 0,2 мм, в то время как нитяным отвесом, даже при отсутствии ветра, она не превышает 0,5-1 мм. Серьезным недостатком оптических центриров была сложность контроля правильности юстировки. С появлением оптических центриров, вмонтированных в алидадную часть теодолита, этот недостаток полностью исключен. Простой поворот алидады на 180° сразу же определяет точность юстировки центрира.

На рис.43, в показана оптическая схема центрира. Объектив 1, расположенный в полости вертикальной оси теодолита, проектирует изображение предмета на плоскую поверхность коллективной линзы 3, на которой нанесена сетка, на пример две концентрические окружности 5. Призма 2 изменяет ход луча на 90°. Изображение рассматривают через окуляр 4.

Центрир фокусируют перемещением окулярного колена, в котором расположены сетка и окуляр, вдоль оптической оси. Установка окуляра по глазу производится вращением диоптрийного кольца, при этом вдоль оптической оси перемещается только окуляр.

Основное условие, которому должен удовлетворять центрир: визирная ось центрира должна совпадать с вертикальной осью вращения теодолита. В принципе возможны два случая несоблюдения этого условия. Первый, когда визирная ось не совпадает с осью вращения теодолита, но остается параллельной ей. Второй, когда визирная ось не параллельна оси вращения.

В первом случае погрешность центрирования остается постоянной независимо от расстояния до точки центрирования, во втором она тем больше, чем больше удален теодолит от точки.

Юстировка центрира производится наклоном и смещением призмы 2, а также смещением всего окулярного колена перпендикулярно к оптической оси. Учитывая, что при перекосе визирной оси погрешность тем больше, чем больше расстояние до визируемой точки, юстировку центрира рекомендуется вести на максимальном удалении от точки. В теодолитах 2Т2, 2Т2П, 2Т2А, 2Т5КП установлены оптические центриры с неподвижным окулярным коленом.

Конструкция центрира теодолитов серии 3Т представлена на рис. 43, г. Объектив завальцован в оправу, расположенную во внутренней полости вертикальной оси. Призма 1 в оправе установлена на фланце вертикальной оси, скрепляемой с алидадной частью – колонкой. Окулярная часть состоит из корпуса, внутри которого перемещается обойма 3 окулярного колена. В обойме установлена сетка-коллектив 9 с нанесенными концентрическими окружностями, в центр которой вводится изображение точки местности. Сетка закреплена гайкой 2. Для фокусирования на предмет обойму двигают поступательно. Головка винта 10, расположенная в прорези корпуса, предохраняет обойму от вращательного движения. С помощью диоптрийного кольца 5 окуляр устанавливают по глазу наблюдателя. Диоптрийное кольцо соединено с оправой 8 окуляра с помощью трех стопорных винтов 7. Длиннофокусная линза 12, закрепленная перед объективом центрира, служит для юстировки центрира в полевых условиях. Юстировку производят смещением линзы перпендикулярно к оптической оси юстировочными винтами 13.