Повірки та юстування теодоліту - Сторінка 27
Перед початком вимірювань теодоліт необхідно ретельно оглянути і перевірити, тому що навіть прилади, що серійно випускаються, мають свої індивідуальні особливості. В першу чергу проводять перевірку і регулювання механічних деталей, звертаючи увагу на стан і роботу всіх гвинтів приладу: підйомних, затискних і гвинтів, що наводять, лімба і алідади, гвинта, що наводить, рівня вертикального кола, виправних (юстирувальних) гвинтів рівнів, колонок, сітки ниток. п. Обертання лімбу та алідади має бути плавним, без заїдань та коливань. Горизонтальний та вертикальний кутомірні кола не повинні мати механічних пошкоджень; зображення поділів шкал та сітки ниток мають бути чіткими. Зорова труба має бути врівноваженою і мати вільне обертання. Присутність пилу та бруду на оптичних деталях приладу не допускається. Після зовнішнього огляду теодоліту виконують його перевірки та юстування.
Відповідно до принципу вимірювання горизонтального кута, конструкція теодоліту повинна задовольняти наступним основним геометричним умовам:
1. Вісь циліндричного рівня U 1 U 1 має бути перпендикулярна до осі обертання теодоліту ZZ .
2. Візирна вісь зорової труби VV має бути перпендикулярна до горизонтальної осі теодоліту (осі обертання труби) HH .
3. Горизонтальна вісь теодоліту HH повинна бути перпендикулярна до осі обертання теодоліту ZZ.
Додаткові геометричні умови випливають із теорії виміру вертикальних кутів.
Дії, що мають на меті встановити дотримання пред'являються до конструкції приладу геометричних умов, називаються перевірками. Для забезпечення виконання порушених умов проводять юстування (регулювання) приладу. Розглянемо основні перевірки та юстування технічних теодолітів.
1. Перевіркациліндричного рівня. Вісь циліндричного рівня алідади горизонтального кола має бути перпендикулярна до осі обертання теодоліту. Виконання цієї умови дозволяє за допомогою рівня встановлювати вісь обертання теодоліту у вертикальне положення, а отже, площина лімба – горизонтальне положення.
Нехай вісь рівня перпендикулярна до осі обертання теодоліту ZZ і становить з нею кут b (рис.46,а), тоді при наведеному на середину ампули бульбашці рівня вісь обертання приладу не буде вертикальною. При повороті алідади горизонтального кола разом з рівнем навколо осі ZZ бульбашка зійде з середини на ділення і вісь рівня займе нове. становище U 1 U 1 Як видно з рис. при цьому вісь рівня складе зі своїм горизонтальним положенням UU деякий кут d = m п, де m - ціна поділу рівня. Очевидно, що якщо привести вісь рівня в положення бісектриси U 1 / U 1 / кута d , то вона виявиться перпендикулярною до осі обертання теодоліту, тому що 2 b + d = 180о, отже, b + d / 2 = 90 о.
З вищевикладеного випливає спосіб перевірки цієї умови. Вісь рівня, що повіряється, встановлюють у напрямку двох підйомних гвинтів і обертанням їх в різні сторони приводять бульбашку рівня в нуль-пункт. Обертанням алідади навколо осі ZZ повертають рівень на 180о. Якщо після повороту пляшечку рівня залишиться в нуль-пункті, то умова перпендикулярності осей UU і ZZ виконується. При зміщенні пляшечки проводиться виправлення положення рівня. Для цього пляшечку рівня переміщують у напрямку до нуль-пункту на половину дуги відхилення за допомогою виправних гвинтів при рівні. Після юстування рівня слід повторити перевірку та переконатися у виконанні необхідної умови. Практично умова вважається виконаною, якщо після повороту на 180о бульбашка рівня відхиляється віднуль-пункту в межах одного поділу шкали ампули.
Перед виконанням наступних перевірок необхідно ретельно привести вісь обертання теодоліту у прямовисне положення за виправленим циліндровим рівнем; ця операція називається горизонтуванням теодоліту. Рівень встановлюють у напрямку двох підйомних гвинтів і обертанням їх у різні сторони виводять бульбашку рівня в нуль-пункт. Потім повертають алідаду приблизно на 90о і третім підйомним гвинтом виводять бульбашку на середину ампули. Ці дії повторюють до тих пір, поки бульбашка не залишатиметься на середині ампули при будь-якому положенні алідади.
2. Перевірка положення площини колімації. Візирна вісь зорової труби має бути перпендикулярна до горизонтальної осі теодоліту.
Як відомо, візирна вісь труби проходить через оптичний центр об'єктива та перехрестя сітки ниток. Якщо зазначена умова виконується, то при обертанні труби навколо горизонтальної осі візирна вісь утворює площину колімації. При недотриманні умови візирна вісь описуватиме не площину, а дві конічні поверхні. Кут між фактичним положенням візирної осі ОК1 і необхідним положенням ОК (рис.46,б) називається поверхнею колімації.
Для перевірки даної умови біля вибирають ясно видимий віддалений предмет N і, візуючи на нього при двох положеннях вертикального кола (КП і КЛ), беруть відліки по лімбу М1 і М2. Як видно із рис. 46 б при КП відлік по лімбу М1 буде менше правильного відліку М на величину х, а при КЛ відлік М2 буде більше правильного відліку
М + 180о ту саму величину х, тобто.
Вирішуючи отримані рівняння щодо х та М, отримаємо:
Слід врахувати, що величина х є проекцією кута на горизонтальну площину лімба і змінюєтьсязалежно від кута нахилу візирної осі; для кута нахилу, що дорівнює 0о, х= c при обох положеннях труби. Тому при виконанні перевірки лінія візування повинна бути по можливості горизонтальною.
Як випливає з виразу (2), середнє відліків по лімбу, взятих при двох положеннях вертикального кола, вільне від впливу похибки колімації. Тому вимірювання горизонтальних кутів слід проводити за двох положень труби (КП і КЛ).
Якщо величина колимаційної похибки перевищує точність відлікового пристрою, виробляють виправлення положення візирної осі. Для цього за формулою (2) обчислюють правильний відлік М і гвинтом, що наводить, алідади встановлюють його на лімбі горизонтального кола. При цьому алідада повернеться на кут х = c, а перехрестя сітки ниток відхилиться від зображення точки N, що спостерігається. Тоді, послабивши вертикальні гвинти оправи сітки ниток, за допомогою бічних юстирувальних гвинтів переміщують сітку до поєднання її перехрестя з візирною метою. Після цього сітку закріплюють вертикальними гвинтами і знову повторюють перевірку.