2.3 Угловые измерения

Теодолиты

Раздел 2.
Тема 2.3
Теодолиты

В комплект теодолита входят:

штатив (тринога с металлической головкой);

буссоль;

отвес.

Теодолит крепится к головке штатива при помощи станового винта. Буссоль служит для измерения магнитных азимутов, отвес - для установления центра лимба над вершиной измеряемого угла, т.е. для  центрирования  теодолита.

Прибор состоит из подставки, которую устанавливают на 3 подъемных винта. В отверстие подставки входит ось вращения лимба, в которую в свою очередь, входит ось алидады.

 Лимб  – рабочая мера теодолита – представляет собой стеклянный круг с делениями.

 Алидада  – часть прибора, расположенная соосно с лимбом, на которой находятся элементы отсчетного устройства и две колонки, несущие ось вращения зрительной трубы вертикального круга. Лимб и алидада закрыты металлическим кожухом. На защитном корпусе алидады укреплен цилиндрический уровень.

 Теодолит 2Т30 

 Теодолит 2Т30 (рисунок 12)  имеет зрительную трубу 8, жестко соединенную с горизонтальной осью, которая закреплена на колонке 10. Труба может вращаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Трубу фокусируют при наведении на предмет вращением винта - кремальеры 11. Резкость изображения сетки нитей регулируют в соответствии со зрением наблюдателя вращением кольца окуляра 3 трубы. Зрительную трубу наводят на предмет в вертикальной плоскости наводящим винтом 12, при этом закрепительный винт 9 должен быть зажат. Поворот теодолита в горизонтальной плоскости и точное наведение зрительной трубы на предмет (визирную цель) осуществляют винтом 16 при зажатом винте 15. Для наведения зрительной трубы вместе с закрепленным лимбом и алидадой служат закрепительный винт 17 и наводящий винт, который расположен на подставке теодолита. На зрительной трубе установлен оптический визир 7, с помощью которого трубу грубо – «на глаз» наводят на предмет. Рядом с окуляром зрительной трубы находится окуляр 4 отсчетного микроскопа.

Рисунок 12 - Теодолит 2Т30

Вертикальный круг может располагаться справа или слева от зрительной трубы по отношению к наблюдателю, находящемуся у окуляра зрительной трубы. Первое положение называется круг право КП, второе – круг лево КЛ.

Теодолит имеет стеклянные круги с делениями от 0 до 3600 с интервалом делений 10''. Каждое градусное деление оцифровано. Вертикальная ось прибора устанавливается в отвесное положение по цилиндрическому уровню 14. Уровень имеет юстировочные винты 15. Подставка 2 теодолита несъемная, жестко скреплена с основанием 18, служащим одновременно дном футляра.

 Зрительная труба теодолита (рисунок 13)  представляет собой визирное устройство, содержащее объектив, окуляр и сетку нитей.

Рисунок 13 - Зрительная труба

 Уровни теодолита 

 Цилиндрический уровень (рисунок 14)  представляет собой стеклянную ампулу, верхняя внутренняя поверхность которой отшлифована по дуге определенного радиуса. Ампула заполняется нагретым до 60°С спиртом или эфиром и запаивается. После охлаждения жидкость сжимается, и в ампуле образуется небольшое пространство, заполненное парами спирта или эфира, называемое пузырьком уровня. Ампула помещена в металлическую оправу, положение которой по отношению к горизонту можно изменить с помощью исправительного винта М.

Рисунок 14 - Цилиндрический уровень

На наружной поверхности ампулы нанесены деления через 2 мм. Точка О в середине ампулы (ее высшая точка) называется  нуль пунктом уровня.  Прямая uu1, касательная к внутренней поверхности уровня в его нуль пункте, называется осью уровня. Пузырек уровня всегда стремится занять наивысшее положение, поэтому, когда концы пузырька расположены симметрично относительно нуль пункта, ось уровня занимает горизонтальное положение. Этим свойством пользуются для приведения отдельных частей инструмента в горизонтальное положение.

Рисунок 15 - Ориентир-буссоль:

1 - закрепительный винт;

2 - кронштейн;

3 - винт арретира.

 Ориентир-буссоль (рисунок 15)  помещена в металлический корпус с крышкой, в которую для удобства наблюдений вмонтировано зеркало. В корпусе нанесены два индекса и помещена магнитная стрелка. Для уравновешивания магнитной стрелки на ее южный конец надет грузик, который можно перемещать вдоль стрелки. Ориентир-буссоль крепится к теодолиту таким образом, чтобы линия, проходящая через индексы, была параллельна визирной оси трубы. Перед работой стрелку буссоли, находящуюся постоянно в закрепленном положении, опускают (разарретируют) для свободного вращения в горизонтальной плоскости.

 Теодолит Т30 

Рисунок 16 - Теодолит Т30

 Теодолит 2Т5К 

 Теодолит 2Т5К (рисунок 17)  имеет полую цилиндрическую систему осей вращения горизонтального круга. Лимб фиксируют защелкой 4, алидаду фиксируют закрепительным винтом, а вращают наводящим винтом 17. В правую вертикальную подставку 5 помещена оптическая система отсчетных устройств горизонтального и вертикального кругов.

Вертикальный круг теодолита жестко скреплен со зрительной трубой, а с алидадой вертикального круга – цилиндрический уровень. Наличие уровня на алидаде вертикального круга позволяет устанавливать ее начальные штрихи горизонтально. В теодолите 2Т5К уровня при вертикальном круге нет, и его роль выполняет оптический компенсатор. Индекс компенсатора занимает горизонтальное положение, и при измерение вертикальных углов показания отсчитывают по шкале без дополнительных действий. Это облегчает работу наблюдателя и повышает производительность труда.

Рисунок 17 - Теодолит 2Т5К

Отсчетное приспособление теодолита – оптическая система. Свет, поступающий через осветительное окно 9  (рисунок 17),  преломившись в призме, проходит через лимб горизонтального круга. Изображение делений лимба, преломившись, проходит через систему призм и попадает в окуляр 11 микроскопа. Точно также передается в микроскоп и изображение делений лимба вертикального круга. Цена делений лимба 1°. В поле зрения микроскопа видны более мелкие деления шкалы – минуты. Отсчет определяют по штриху лимба на отсчетной шкале.