Условие поверки коллимационной ошибки - Исправление ошибок и поиск оптимальных решений проблем

Условие.
Визирная ось WW‘
должна быть перпендикулярна к оси
вращения трубы НН’
(рис. 1.6).

При соблюдении
этого условия визирная ось WW
при вращении трубы образует
коллимационную плоскость
РР’
(рис. 1.6). Если данное условие не выполняется,
то визирная ось при вращении трубы
образует с плоскостью РР’
угол, который называется коллимационной
ошибкой (с).

Выполнение:

зрительную
трубу теодолита при КЛ наводят на
удаленный предмет, находящийся примерно
в одном горизонте с прибором, и снимают
отсчет (л₁)
по горизонтальному кругу. Наведение
на предмет выполняют вертикальной
нитью так же, как и при измерениях
горизонтальных углов (рис. 1.9);

пользуясь
винтами алидады и трубы (закрепительный
винт лимба закреплён и его не трогают)
трубу переводят через зенит, наводят
на тот же предмет и снимают отсчет (п₁);

вычислят
коллимационную ошибку по формуле

.
(1.1)

Для
теодолитов с двухсторонней системой
отсчитывания по кругам этим и
ограничиваются. Для теодолитов типа
Т30 выполняют ещё одно определение
коллимационной ошибки, повернув
горизонтальный круг на 180.
Поэтому выполнение поверки продолжают:

переводят
трубу через зенит, открепляют
закрепительный винт лимба, вновь наводят
на ту же точку и снимают отсчёт л₂.
При этом должно выполняться условие

;
(1.2)

вновь
меняют круг, пользуясь винтами алидады,
и снимают отсчёт п₂;

вычисляют
второе значение коллимационной ошибки

(1.3)

и
среднее значение

.
(1.4)

Пример: л₁
= 217°26;
п₁
=37°29;
л₂
= 37°33;
п₂
= 217°32;

Допуск.
Полученная коллимационная ошибка (с)
не должна превышать двойной точности
отсчетного устройства (2t)
теодолита (для теодолита типа Т30 2t=2).
При с > 2t
необходимо выполнить юстировку.

Исправление.
Для юстировки вычисляют «правильный»
отсчет

(1.5)

и, действуя наводящим
винтом, устанавливают алидаду так, чтобы
отсчет был равен вычисленному «правильному»
отсчету (М).
При этом перекрестие сетки нитей
сместится с выбранной точки. Боковыми
юстировочными винтами сетки вновь
совмещают перекрестие сетки с точкой.

После выполнения
юстировки поверку повторяют.

1.4.3 Поверка равенства подставок зрительной трубы

Условие.
Ось вращения HH
зрительной трубы должна быть
перпендикулярна к основной оси ZZ
теодолита (рис. 1.5)

Выполнение:

теодолит
устанавливают в рабочее положение
на расстоянии 10-20 м от здания, на стене
которого (рис. 1.7) выбирают высоко
расположенную точку Р. Угол наклона на
точку должен быть не менее 30°;
наводят вертикальную
нить сетки трубы на эту точку, открепляют
закрепительный винт трубы, опускают
трубу до приблизительно горизонтального
положения, отмечают на стене проекцию
этой точки (Р).
Точку Р
наносит на стене помощник по командам
наблюдателя. Точку рисуют в виде
короткого вертикального штриха шириной
не более 1 мм и высотой 3-5 мм;

переводят трубу
через зенит, снова визируют на ту же
точку Р, опускают трубу до уровня точки
Р
и отмечают на стене вторую проекцию
точки (Р»). Точку Р» рисуют на том
же уровне, что и точка Р;

вычисляют
неперпендикулярность осей HH
и ZZ
(угол i)
по формулам

,
(1.6)

где x
– вспомогательный угол (см. рисунок
4.3);

 — горизонтальное
расстояние между проекциями Р
и Р
точки Р;

d
– расстояние от теодолита до стены
здания;

 — число минут
или секунд в одном радиане (=3438=206265);

 — угол наклона
на точку Р.

Расстояние d
с точностью до одного метра можно
измерить нитяным дальномером. Допускается
на лабораторном занятии расстояние
измерить шагами. Угол наклона 
с точностью до одного градуса измеряют
теодолитом при наведении на точку Р. Он
равен отсчёту по вертикальному кругу
при КЛ.

Допуск.
Величина угла i
не должна превышать
2t.
Иногда допуск рассчитывают иначе.
Допустимое значение угла i
должно быть меньше строительного допуска
на установку конструкций в вертикальное
положение.

Исправление.
Юстировка возможна только в мастерской

Пример:
Вычислить угол i,
если

d=24,3
м, =0,006
м, =40.
По формулам (1.6) находим:

;

Соседние файлы в предмете Геодезия

Источник

Скачать с Depositfiles

2. ПОВЕРКА И ЮСТИРОВКА ТЕОДОЛИТА

Теодолит должен удовлетворять определенным геометрическим условиям, положенным в основу его конструкции. Действия, производимые с целью определения соответствия инструмента этим условиям, называются поверками. Исправления несоответствий, установленных в результате поверок, называются юстировками.

Для теодолита 2Т30М выполняются пять основных поверок:

уровня при алидаде горизонтального круга; сети нитей зрительной трубы;
коллимационной ошибки;
наклона оси вращения зрительной трубы;
места нуля вертикального круга.

2.1. Поверка уровня при алидаде горизонтального круга

Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения инструмента.

Поверка выполняется в такой последовательности:

Поворачивая алидаду, устанавливают ось уровня по направлению любых двух подъемных винтов. Закрепляют алидаду.
Вращая подъемные винты в разные стороны, приводят пузырек уровня на середину.
Открепив алидаду, поворачивают ее, чтобы ось уровня установилась по направлению третьего подъемного винта. Закрепляют алидаду.
Третьим подъемным винтом приводят пузырек уровня на середину.
Открепив алидаду, поворачивают ее на 180° относительно первоначального положения. Если пузырек уровня остался на середине или сошел с нее не более, чем на одно деление, то условие поверки считается выполненным, в противном случае необходимо произвести юстировку уровня.

Юстировка выполняется следующим образом:

исправительный винт уровня шпилькой поворачивают так, чтобы пузырек уровня переместился к середине ампулы на половину дуги его отклонения;
подъемным винтом подставки, по направлению которого установлен уровень, убирают вторую половину отклонения, т.е. устанавливают пузырек уровня точно на середине.

Для контроля поверку повторяют. Она считается выполненной, если при любых поворотах алидады пузырек уровня смещается не более, чем на 0,5 деления.

Данная поверка выполняется перед началом измерения углов при каждой установке теодолита в рабочее положение.

2.2. Поверка сетки нитей зрительной трубы

Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения инструмента.

Последовательность выполнения поверки:

Наводят пересечение сетки нитей на какую-либо отчетливо видимую точку. Закрепляют лимб и алидаду.
Наводящим винтом лимба или алидады медленно вращают инструмент вокруг его вертикальной оси и следят за положением выбранной точки относительно горизонтальной нити сетки.
Если точка скользит по горизонтальной нити сетки и не сходит с нее, то условие поверки выполнено, а в противном случае необходимо произвести юстировку сетки.

Юстировка выполняется следующим образом:

снимают колпачок е окулярной части трубы;
отверткой ослабляют четыре крепежных винта окуляра на торцевой части корпуса трубы;
поворачивают окуляр так, чтобы горизонтальная нить сетки расположилась горизонтально и выбранная точка не сходила с нее при вращении инструмента;
закрепляют крепежные винты окуляра и навинчивают колпачок.

Для контроля поверку повторяют. Выполняется данная поверка, как правило, перед началом полевых работ.

2.3. Поверка коллимационной ошибки

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна ее горизонтальной оси вращения.

Невыполнение этого условия вызывает коллимационную ошибку.

Коллимационной ошибкой называется угол между перпендикуляром к горизонтальной оси вращения зрительной трубы и визирной осью этой трубы.

Последовательность выполнения поверки:

Лимб теодолита закрепляют и при положении вертикального круга теодолита справа от трубы (КП), поворачивая алидаду, наводят зрительную трубу на любую удаленную точку, расположенную примерно на высоте инструмента.
Закрепив алидаду и выполнив точное совмещение пересечения сетки нитей с выбранной точкой, берут отсчет по горизонтальному кругу (КП).
Открепив зрительную трубу, переводят ее через зенит, при этом положение вертикального круга теодолита будет слева от трубы (КЛ).
Открепив алидаду, вновь наводят трубу на выбранную точку и берут отсчет по горизонтальному кругу (КЛ),
Ослабив зажимной винт подставки 13 (см. рис. 1), поворачивают теодолит на 180° и снова закрепляют винт 13.
Вновь наводят зрительную трубу на выбранную точку при двух положениях вертикального круга (КЛ и КП) и берут отсчеты КЛ₂ и КП₁, т.е. повторяют п. 1 — 4.
Вычисляют величину коллимационной ошибки С:

Если величина ошибки не превышает -1′ , то условие поверки считается выполненным, в противном случае необходимо произвести юстировку.

Юстировка выполняется следующим образом:

определяют отсчет КП₀, свободный от влияния коллимационной ошибки:

КП₀ = КП₂ + С;

устанавливают отсчет КП₀ на горизонтальном круге, при этом вертикальная нить сетки сместится с наблюдаемой точки;
отвинчивают колпачок с окулярной части трубы и ослабляют один из вертикальных исправительных винтов сетки нитей;
горизонтальными исправительными винтами сетки вновь совмещают вертикальную нить сетки с наблюдаемой точкой;
зажимают ранее ослабленный вертикальный исправительный винт ‘ сетки и навинчивают колпачок на окулярную часть трубы.

Для контроля поверку повторяют. Поверка коллимационной ошибки производится перед началом полевых работ, а также перед выполнением ответственных геодезических работ, требующих максимальной точности.

2.4. Поверка наклона оси вращения зрительной трубы

Горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна вертикальной ори вращения Инструмента.

Последовательность выполнения поверки: ,

На расстоянии 20-30 м от высокого предмета, например здания, устанавливают теодолит, приводят ось вращения инструмента в отвесное положение и закрепляют лимб.
При КП («круг право») наводят пересечение сетки нитей на хорошо видимую высокую точку на здании, например на точку М (рис. 3), и закрепляют алидаду.
Опускают зрительную трубу до тех пор, пока она не примет горизонтальное (на глаз) положение и отмечают на стене точку , соответствующую пересечению сетки нитей.
Открепив алидаду, поворачивают ее на 180° , переводят зрительную трубу через зенит.
При КЛ («круге лево») вновь наводят пересечение сетки нитей на точку М и закрепляют алидаду.

6) Опускают зрительную трубу до уровня прежде нанесенной на стене точки и отмечают точку , соответствующую пересечению сетки нитей при КЛ.

7) Если точка совпадает с точкой , условие поверки выполнено, в противном случае необходимо произвести юстировку.

Рис. 3

Юстировка выполняется вращением эксцентриковой втулки-лагеры горизонтальной оси с помощью исправительных винтов. Так как данная юстировка связана с частичной разборкой инструмента, то выполнять ее следует в мастерской.

2.5. Поверка места нуля вертикального круга

Место нуля вертикального круга должно быть близким к нулю.

Местом нуля называется отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось горизонтальна, а пузырек уровня при алидаде горизонтального круга находится на середине.

Последовательность выполнения поверки:

Вращением подъемных винтов подставки теодолита уточняют положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга.
При «круге право» визируют на произвольно выбранную точку и закрепляют зрительную трубу.
По вертикальному кругу теодолита берут отсчет — КП.
Открепив трубу, переводят ее через зенит и при «круге лево» выполняют грубое наведение на выбранную точку.
При необходимости вращением подъемных винтов уточняют положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга.
Закрепив зрительную трубу, вновь совмещают перекрестие сетки нитей с наблюдаемой точкой и берут отсчет — КЛ.
Вычисляют место нуля (МО) по формуле:

МО =

При этом к отсчету, меньшему 90°, надо прибавить 360°.

Пример 1: КЛ = 6°37′; КП = 17З°27 ‘;

МО = = 360° 02 ‘ = 0° 02’.

Пример 2: КЛ = 351°05‘; КП = 188°59’_;

МО = = 360° 02 ‘ = 0° 02’.

Место нуля рекомендуется определять дважды (для двух различных наблюдаемых точек).
Из двукратного определения МО находят его среднее значение. Если оно не превышает двойной точности отсчёта на вертикальном круге, т.е. 2′, то условие поверки выполнено, в противном случае необходимо произвести юстировку.

Юстировка выполняется следующим образом:

на вертикальном круге устанавливают отсчет, равный КЛ-МО или МО-КП-180°; при этом горизонтальная нить сетки сместится с наблюдаемой точки;

отвинчивают колпачок с окулярной части трубы и ослабляют один из горизонтальных исправительных винтов сетки нитей;
вертикальными исправительными винтами сетки вновь совмещают горизонтальную нить сетки с наблюдаемой точкой;
зажимают ранее ослабленный горизонтальный исправительный винт сетки и навинчивают колпачок на окулярную часть трубы.

После выполнения данной юстировки повторяют поверку сетки нитей, коллимационной ошибки, а затем для контроля вновь выполняют поверку места нуля вертикального круга.

Скачать с Depositfiles

Источник

Электронные тахеометры самые современные измерительные приборы, позволяющие выполнять как основные, съемочные, так и различные прикладные геодезические работы.

Для выполнения всех этих работ геодезисту важно понимать и знать, что такой электронный измерительный прибор исправен и находится в рабочем состоянии. Понятно, что такие дорогостоящие и высокоточные инструменты проходят определенную проверку и электронные настройки на предприятии изготовителе. В настоящее время современные геодезические приборы хранятся в специальных чехлах, которые при падении даже с метровой высоты не должны нанести вред и вывести из строя измерительный прибор. Поэтому при транспортировке ящика с тахеометром никаких повреждений самому прибору не должно быть нанесено.

Кроме этого в последние годы, при сдаче исполнительной документации, технических отчетов предусмотрено предоставление документа о подтверждении исправности геодезических приборов, использованных в проделанных работах. Да и сами геодезисты могут определить инструмент в рабочем состоянии или нет, например:

перед началом измерений при установлении электронного тахеометра в рабочее положение (горизонтирование, центрирование), при определении коллимационной погрешности или места нуля, и возможности исправления этих отклонений самостоятельно;
при выполнении традиционных измерительных операций в процессе производства геодезических работ.

Очевидно, что при покупке электронных тахеометров многим геодезистам имеет смысл передавать их на поверку в службы метрологии и стандартизации.

Поверки и юстировки

Конструкция электронного тахеометра основана на геометрических, математических, и, конечно, физических принципах оптики, механики, электроники. Важными составляющими в этом служат увязка в самой конструкции взаимных положений частей и узлов, которые и подлежат периодической проверке или как говорят геодезисты поверки.

Большинство поверок этих электронно-оптических приборов в части оптико-механических узлов такие же, как и у оптических теодолитов.

Первая такая поверка тахеометра считается так называемая поверка цилиндрического уровня. Суть ее заключается в том, чтобы воздушный пузырек уровня цилиндрической формы при вращении тахеометра вокруг своей оси всегда бы находился в середине его ампулы. Это означает, что корпус прибора будет находиться в отвесном состоянии или как еще говорят совпадать с отвесной линией. Сам механизм проверки состоит из последовательности операций по выведению цилиндрического уровня в среднее положение подъемными винтами трегера. При этом ампула уровня должна быть расположена первый раз вдоль двух винтов, а вращение ими осуществляется в противоположном направлении друг относительно друга. В следующий раз уровень разворачивается перпендикулярно и устанавливается по третьему винту, вращением которого выставляется окончательное положение цилиндрического уровня. Затем для проверки уровень разворачивается на 180 градусов и при исправном состоянии после разворота его отклонение от среднего положения должно составить не более двух делений. При отклонении на большее количество делений он юстируется. Половина отклонения регулируется подъемными, а другая часть, — исправительными винтами.

Поверка круглого уровня

По своей сути пересекается с предыдущей поверкой. Только за приведение вертикальной оси вращения корпуса тахеометра к отвесной линии используются круглые уровни. На практике эти уровни для приведения прибора в отвесное состояние применяются не часто. Но зачастую геодезисты не могут себе позволить, чтобы отдельное устройство было не отъюстировано, поэтому выполняют эту поверку. По исполнению она аналогична такой же поверке в нивелире. С помощью подъемных винтов круглый уровень выводится в центр его конструкции. При повороте прибора уровень должен находиться в том же положении, в центре. При значительном отклонении от него часть смещения устраняется исправительными винтами. Поверка тахеометра повторяется до нужного результата.

В электронных тахеометрах конструктивно присутствуют электронные изображения круглых уровней в форме двух окружностей. Применяя управление датчиком наклона и цилиндрическим уровнем, необходимо наблюдать на экране смещение точки круглого уровня. С помощью шпильки и исправительных винтов круглого уровня он юстируется так, чтобы при любом развороте тахеометра круглая точка уровня находилась всегда в центре экрана.

Поверка места нуля

Заключается в определении отсчета по вертикальному кругу при горизонтальном положении зрительной трубы, когда тахеометр находится в рабочем состоянии (вертикальная ось его вращения отвесна). Это поверка проводится при двух кругах (КП и КЛ) на уровне горизонта инструмента. В принципе она выполняется точно так же как и в теодолитах с той лишь разницей, что все измерения высвечиваются на цифровом экране. Алгебраические вычисления среднеарифметического значения места нуля (МО) должны показать соответствие или несоответствие геометрического условия перпендикулярности осей визирования и вращения зрительной трубы тахеометра. Если значение МО отклоняется более, чем на 20 секунд производится юстировка самостоятельно. При повторении процедуры определения МО и его исправления при недопустимых значениях в течение двух, трех раз лучше всего обратиться в сервисный центр.

Поверка коллимационной ошибки

Электронных тахеометров имеет своей целью определение не совпадения визирной и оптической осей зрительной трубы. При несовпадении этих осей возникает угол, который и принято называть коллимационной ошибкой. Мы знаем, что эта ошибка присутствует в виде какого-то определенного значения. Как правило, геодезическим прибором можно без проблем пользоваться в случае, когда двойная коллимация не более двух СКП при измерениях горизонтального угла. Практическим путем 2с, так обозначают двойную коллимационную ошибку, определяется путем снятия горизонтальных отсчетов при двух положениях кругов (КП и КЛ) и вычисления:

2с=КП+КЛ±180

При пятисекундном электроном тахеометре коллимация должна быть не более десяти секунд. В случае ее превышения этого значения устранение коллимационной погрешности должно производиться, как минимум в сервисном центре. У более современных электронных тахеометров существует опция определения коллимационной ошибки и ввода поправок для исправления. Как правило, значение ошибки коллимации определяется не менее двух раз.

Поверка сетки нитей

Заключается в определении конструктивного крепления сетки нитей. При этом вертикальная и горизонтальная нити должны быть соответственно вертикальными и горизонтальными. Проверяются эти геометрические условия путем удаленного наведения на характерную точку электронного тахеометра. Вначале в поле зрения трубы на точку наводится вертикальная нить и при перемещении ее сверху вниз микрометренным винтом точного вертикального наведения она должна находиться в биссекторе сетки нитей. Аналогичным образом можно поступать при наведении на точку горизонтальной нитью и перемещения ее справа налево микрометренным винтом точного горизонтального наведения. Эти геометрические условия выполнены при нахождении точки на нитях и в биссекторах сетки нитей. Если происходят смещения точек с сетки нитей, имеет смысл обращаться к проверенным специалистам сервисного центра.

Поверка оптического отвеса тахеометра

Считается ключевой, так как все измерения в геодезии производятся от отвесной линии. Поэтому ось оптического отвеса должна быть отвесной. Для выполнения проверки электронный тахеометр устанавливается в рабочее положение над центром. Имеется в виду, что он горизонтируется и центрируется соответственно при помощи уровней и проверяемого оптического отвеса. При повороте корпуса тахеометра на 180 градусов и наблюдении в окуляр оптического отвеса в нем могут возникнуть разные изображения. Если центр геодезического пункта находится в середине сетки нитей, никаких исправлений оптического отвеса проводить не нужно. Если сетка нитей смещена относительно центра, целесообразно выполнить юстировку. Под крышкой корпуса окуляра отвеса находятся четыре исправительных винта. Одна вторая отклонения корректируется подъемными винтами трегера. Другая половина юстировочными винтами. Исправление смещения, как правило, выполняется парами винтов. Порядок такой: один винт ослабляется, второй затягивается. Так происходит смещение до условной линии, соединяющей другую пару винтов. В таком же порядке ослабления и затягивания сетка нитей перемещается в центр геодезического пункта.

Такая поверка тахеометра повторяется при вращении электронного тахеометра вокруг своей оси необходимо периодически смотреть в окуляр оптического отвеса и наблюдать за тем находится ли центр в поле сетки нитей. Если это произошло, значит, поверка проведена успешно. В случае выявленных отклонений они вновь исправляются с применением юстировочных винтов.

Поверка постоянной поправки дальномера

Проводится с целью проверки ее заводской установки. Как правило, она устанавливается в нулевое положение, то есть она равна нулевому значению. Соответствие постоянной поправки важно для линейных измерений светодальномером тахеометра.

Эту поверку рекомендуется периодически проводить в течение календарного года и, особенно, в тех случаях, когда возникают подозрения в отклонениях измеряемых расстояний. Для этого необходимо заложить на ровной поверхности с расстоянием до 100 метров так называемый линейный базис, состоящий из трех закрепленных в створе точек. Измерения длины между ними можно производить с применением отражателей или в безотражательном режиме. Таких измерений нужно провести не менее десяти при замерах расстояний между крайними точками. И столько же при определении двух других расстояний между соответственно крайними точками и средней точкой между ними, в которой лучше всего и стоит установить тахеометр для измерений. По их результатам определяют средние значения горизонтальных проложений этих трех расстояний. А разность горизонтальных проложений длиной стороны и суммы двух коротких сторон дает величину постоянной поправки дальномера.

После этого необходимо провести такие же измерения и вычисления еще два, три раза. И если постоянная поправка дальномера в каждом из этих вычислений не будет отличаться более, чем на 3 мм, то никаких исправлений и юстировок проводить не нужно. В противоположном случае для исправления значения поправки требуется обратиться в сервисный центр.

Все эти описанные выше поверки электронных тахеометров являются основными из широкого спектра новых приспособлений и узлов в современных совершенствуемых геодезических приборах, которые необходимо периодически поверять.

Источник