12 Вимірювання вертикальних кутів
Вертикальним називається кут між напрямком на предмет і горизонтальним напрямом візирної осі труби теодоліту.Вертикальні кути можуть бути укладені в межах від 90 до -90 о . Вертикальні кути вимірюються визначення перевищень між точками тригонометричним нівелюванням і визначення горизонтальних прокладень похилих ліній місцевості. Вимірюючи вертикальні кути, можна також визначити висоти об'єктів (будівель, водокачок, димових труб тощо).
Горизонтальний напрямок візирної осі визначається за допомогою місця нуля (МО) вертикального кола.Місце нуля – це відлік по вертикальному колу при горизонтальному положенні візирної осі та горизонтальному положенні осі рівня при вертикальному або горизонтальному (у теодоліту 4Т30) колі.
У різних теодолітів вертикальне коло має різний пристрій та різне оцифрування. Тому формули визначення вертикальних кутів і місця нуля вертикального кола в різних теодолітів різняться. Наприклад, у теодоліту 4Т30 оцифровка вертикального кола секторна, по 75 о в одну і в іншу сторону від нуля, причому в одну сторону поділу підписуються зі знаком +, в іншу - зі знаком -. На рис.7 показані відліки по вертикальному колу теодоліту 4Т30 для позитивного вертикального кута при колі право (КП) і колі ліво (КЛ).
З малюнка очевидні формули:
;;; (3)
з цих формул можна вивести, що
; ; (4)
у теодоліту 3Т30 (Т30) формула для визначення вертикального кута та місце нуля (МО) будуть інші:
; ; (5)
; . (6)
Необхідно відзначити, що відліки по вертикальному колу у теодоліту 4Т30 беруться за шкалою, підписаноюлітерою, що дорівнює 1 про вертикального кола іподіленої на 12 частин. Отже, ціна розподілу шкали дорівнює 5'. Ділячи її віч-на-віч на 10 частин, ми можемо брати відлік з точністю 0,5'(30”). Зліва направо шкала зростає від 0 до 60 (підписано цифрою 6), справа ліворуч шкала зменшується від -0 до -60 (підписано -6). Відлік за шкалою береться так: кількість градусів зчитується з підписаного градусного штриха вертикального кола, що проектується на шкалу; кількість хвилин визначається за шкалою від нуля до градусного штриха вертикального кола. Причому, якщо градусний штрих позитивний, кількість хвилин вважається зліва направо від 0 шкали до цього штриха, і додається до градусів. Відлік буде позитивним. Наприклад, на рис. 8 відлік дорівнює +2 про 19'. Якщо градусний штрих вертикального кола негативний, то кількість хвилин вважається праворуч наліво від -0 до градусного штриха і додається до градусів; відлік буде негативним. Наприклад, на рис. 9 відлік дорівнює -0 про 52 '.
При вимірі вертикальних кутів теодолітом 4Т30 ретельно приводять вісь теодоліту у вертикальне положення, потім зорову трубу наводять на точку при колі право (КП). Перед взяттям відліку за необхідності потрібно поправити рівень (бульбашка вивести на середину) підйомними гвинтами. Потім береться та записується відлік КП по вертикальному колу. Далі труба переводиться через зеніт і наводиться на ту саму точку при колі ліво (КЛ). Підправивши за потреби рівень підйомними гвинтами, беруть і записують відлік вертикального кола КЛ. За формулами (4) визначають вертикальний кут та місце нуля МО.
Місце нуля слід визначити повторно при наведенні на іншу точку, і з двох значень обчислити його середнє арифметичне, Якщо середнє значення МО більше 1, його слід виправити. Для цього вирахувативиправлені відліки для вертикального кола за формулами
КЛисправ.= КЛ – МО чи КПисправ.= КП – МО (7)
і встановити виправлений відлік на вертикальному колі гвинтом, що наводить, зорової труби. При цьому хрест сітки ниток зміститься із зображення точки, що спостерігається. Відгвинтити ковпачок в окулярній частині труби, шпилькою послабити на підлогу обороту бічні виправні гвинти сітки ниток. Поверненням верхнього та нижнього виправних гвинтів сітки в один бік, навести хрест сітки ниток на крапку. Закріпивши бічні гвинти сітки, ще раз визначаємо МО.
Якщо ми визначили місце нуля (МО), інші вертикальні кути можемо вимірювати одноразовим наведенням зорової труби на ціль при колі право (КП) або колі ліво (КЛ) з одночасним зняттям відліків по вертикальному колу і підраховувати кути за формулами (3).
Д.Ш.Міхелев. Інженерна геодезія. - М.: Академія, 2004.