Отсчётные устройства и методика отсчитывания по ним
ВВЕДЕНИЕ
Маркшейдерско-геодезические приборы требуют бережного обращения и тщательного ухода. Перед работой необходимо осмотреть прибор, проверить состояние эго частей. Подъемные и наводящие винты должны иметь плавный ход, не очень тугой. Вращение частей прибора (алидады, лимба, зрительной трубы, фокусирующей линзы и т.д.) вокруг их осей должно быть плавным, без заеданий и колебаний. Вращать части прибора необходимо только при отпущенных закрепительных винтах. При соосном расположении двух юстировочных винтов сначала необходимо отпустить один из винтов, а затем затянуть противоположный. Не следует прикладывать излишние усилия при ввинчивании закрепительных и юстировочных винтов. Не разрешается касаться руками оптических деталей прибора.
Перед выполнением работы необходимо записать тип прибора, заводской номер, дату проведения работы, фамилию и инициалы исполнителя.
Теодолиты
Типы теодолитов
Производство отечественных теодолитов регламентируется Государственным стандартом, В настоящее время действует ГОСТ 10529-79 "Теодолиты", согласно которому выпуску подлежат следующие типы оптических теодолитов: Т05, TI - высокоточные; Т2, Т5 – точные; TI5, ТЗО и Т60 - технические. Числа после буквы Т соответствуют средней квадратической погрешности измерения горизонтального угла в секундах. Теодолит Т05 выпускают по специальному заказу с разрешения ГУГК при Совете Министров СССР. Остальные теодолиты выпускают серийно.
Теодолиты TO5 к TI предназначены для триангуляции и полигонометрии соответственно I и 2 классов. Теодолит Т2 предназначен для триангуляции и полигонометрии 3 и 4 классов. Теодолит Т5 - для геодезических сетей сгущения, а также для маркшейдерских и инженерно-геодезических работ повышенной точности. Технические теодолиты предназначены для теодолитных ходов, съемочных сетей, маркшейдерских и инженерно-геодезических работ.
В зависимости от исполнения к указанным выше обозначениям теодолитов добавляются соответствующие буквы и цифры. В теодолитах с компенсатором при алидаде вертикального круга проставляется буква К, при маркшейдерском исполнении - буква М, у теодолитов со зрительными трубами, дающими прямое изображение, - буква П, у теодолитов с авто— коллимационным окуляром - буква А. Порядковый номер модели обозначается цифрой впереди. Например, 2Т2, 2T5KП, ТЗОМ.
Выпускавшийся в прошлые годы теодолит ТБ-I соответствует по точности теодолиту типа Т2, теодолит ОТШ - теодолиту типа Т5, теодолит ОМТ—30 - теодолиту типа TI5M; теодолит ТОМ - теодолиту типа ТЗО.
В обозначениях типов теодолитов Народного предприятия "Карл Цейсс" буквосочетание Тhео имеет такой же смысл, как у отечественных теодолитов буква Т, т. е. теодолит. Цифры обозначают погрешность в миллиметрах выноса точки в натуру методом откладывания угла при длине визирного луча равном I км. Например, погрешность выноса точки теодолитом Тhео-010 равна 10 мм на I км, что соответствует средней квадратической погрешности измерения угла - 2". Этот теодолит соответствует по точности отечественному теодолиту типа Т2, Погрешности измерения угла теодолитами Тhео-020, Тhео-080 и Тhео-120 соответственно составляют 4", 15" в 25". Но точности эти теодолиты являются соответственно аналогами отечественных теодолитов Т5, TI5 и ТЗО. Буква после цифр свидетельствует об изменении предыдущей модели. Например, Тhео-010А - это усовершенствованная модель теодолита
Тhео-010.
Отсчётные устройства и методика отсчитывания по ним
Все современные теодолиты относятся к категории оптических. Их круги - горизонтальный и вертикальный, являющиеся рабочими мерами, изготавливают из оптического стекла. Передача информации от рабочей меры в поле зрения отсчётного микроскопа происходит через оптическую отсчётную систему.
Оптические системы, позволяющие совместить изображения диаметрально противоположных штрихов лимба в поле зрения одного отсчётного микроскопа, применяются в теодолитах Т05, TI и Т2. Такую же отсчётную систему, как у теодолита Т2, имеет зарубежный теодолит Theo-010.
Оптические системы, позволяющие отсчитывать по одному концу диаметра угломерного круга, применяются во всех остальных теодолитах, параметры которых приведены в таблице.
Наиболее распространены у современных оптических теодолитов следующие типы отсчётных устройств: I) штриховой микроскоп - применяется в теодолите ТЗО; 2) шкаловый микроскоп - применяется в теодолитах 2Т30, ТЗОМ, 2Т30М, TI5, Т5, Theo-020; 3) двусторонний оптический микрометр - применяется в теодолитах Т05, Т1, Т2, Theo-010.
Теодолит Т5 и его модификации (Т5К, 2Т5, 2Т5К) относятся к разряду точных, с повторительной системой вертикальной оси и отсчетным приспособлением в виде шкалового микроскопа с ценой деления шкалы 1', позволяющим производить отсчеты с точностью 0,1'(6"). Система отсчитывания односторонняя. Увеличение трубы 27х, пределы визирования от 2 м до бесконечности, цена деления цилиндрического уровня 30".
В теодолите Т5 при вертикальном круге имеется цилиндрический уровень, в теодолитах Т5К и его модификациях уровня при вертикальном круге нет, его заменяет компенсатор. Если на вертикальном круге теодолита Т5К установить отсчет, равный месту нуля, визирная ось трубы будет горизонтальна, и теодолит можно использовать как нивелир.
Теодолит Т15 имеет одностороннюю оптическую отсчетную систему. Изображения штрихов горизонтального и вертикального кругов, а также изображения отсчётных шкал, нанесенных на коллективе, передаются в поле зрения отсчётного микроскопа. Цена деления кругов - 1°. Шкалы имеют по 60 основных делений и по 2 дополнительных. Цена деления шкал – 1’. Отсчёт производится с помощью градусных штрихов, находящихся в пределах шкал, с точностью до 0,1'
. Рис.1.2. Поле зрения отсчётного микроскопа теодолита ТI5K.
Отсчет по горизонтальному кругу: 147° 15,4'.
Отсчет по вертикальному кругу: -3°17,5'
Теодолит Т30 и его модификации (2Т30, 2Т30П) относятся к разряду технических, с повторительной системой вертикальной оси. Увеличение трубы 18х (Т30) и 20х (2Т30), пределы визирования от 1,2 м до бесконечности, цена деления цилиндрического уровня 45". Данные теодолиты применяются для прокладывания теодолитных и тахеометрических ходов, плановых и высотных съемок.
Система отсчитывания. Изображения штрихов горизонтального и вертикального кругов, а также изображение отсчётного штриха-индекса, нанесенного на коллективе, передаются в поле зрения отсчётного микроскопа. Цена деления кругов - 10'. Отсчёт производится с помощью индекса с точностью 1' (рис.1,2). Такая же система отсчитывания у теодолита ТОМ.
Цена деления кругов теодолита 2Т30 - 1°, а вместо индекса у этого теодолита применяются отсчётные шкалы, имеющие 12 делений от 0 до 60 мин. Цена деления шкал - 5'. Отсчёт производится с помощью градусных штрихов, находящихся в пределах шкал (рмс.1.3), с точностью до 0,1 деления шкалы (то есть до 0,5').
Теодолит 2ТЗО. В этом теодолите, являющимся модификацией ТЗО, улучшены следующие характеристики: увеличение зрительной трубы 20х, цена деления уровня при алидаде горизонтального круга 45", вес прибора уменьшен на 0,2 кг. В отсчетном устройстве вместо штрихового использован шкаловой микроскоп с ценой деления 5', что позволяет брать отсчеты с округлением до 0,5'. Эти изменения позволили снизить средние квадратические погрешности измерений одним приемом горизонтального угла до 20", вертикального—до 30".
Отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам производят с округлением до десятых долей делений шкалы.
Шкала вертикального круга имеет два ряда цифр: по верхнему ряду со знаком плюс, по нижнему—со знаком минус. Оцифровку подписей по верхнему ряду берут тогда, когда в пределах шкалы находится штрих лимба со знаком плюс, а по нижнему ряду,—когда штрих лимба имеет знак минус. Следует учесть, что подписи верхней шкалы возрастают слева направо, нижней—справа налево.
Теодолит Т30М и его модификация 2Т30М имеет одностороннюю оптическую отсчетную систему. Изображения штрихов горизонтального и вертикального кругов, а также изображения отсчётных шкал, нанесенных на коллективе, передаются в поле зрения отсчётного микроскопа. Цена деления кругов - 1°. Шкалы имеют по 60 основных делений и по 2 дополнительных. Цена деления шкал – 1’. Отсчёт производится с помощью градусных штрихов, находящихся в пределах шкал, с точностью до 0,1'.
Теодолит 2Т30М выпускается в маркшейдерском исполнении. Конструкция вертикальной оси вращения прибора, наличие съемной подставки и реверсивного уровня обеспечивают работу теодолита как в нормальном, так и в перевернутом положении, что имеет важное значение при съемках в подземных горных выработках. На кронштейнах визиров нанесены центры для центрирования теодолита по шнуровому отвесу над точкой. Сетка нитей зрительной трубы содержит дополнительную шкалу с ценой деления 1’ для измерения малых углов. Для увеличения пределов измерения вертикальных углов на объективную часть зрительной трубы надевается призменная насадка. Точное наведение трубы на визирную цель в горизонтальной плоскости производится наводящим винтом алидады; наряду с этим имеется специальное повторительное устройство в виде защелки, состоящей из рычага с фиксатором.
Теодолит Т2 имеет двустороннюю оптическую отсчетную систему и имеет две независимые ветви. Одна ветвь - это отсчётная система горизонтального круга, другая - вертикального. Каждая ветвь предназначена для передачи и совмещения изображения диаметрально противоположных штрихов горизонтального или вертикального круга в поле зрения отсчётного микроскопа. Переключение изображений кругов осуществляется перемещением призмы, связанной с рукояткой, расположенной на колонке прибора. Для совмещения изображений штрихов применён оптический микрометр. Он состоит из подвижных клиньев и шкалы, содержащей 600 делений. Цена одного деления шкалы I".
В поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т2 видны два окошка (рис.1.7). Большое окошко разделено пополам горизонтальной линией. В верхней половине видно изображение штрихов основной стороны круга, а в нижней - противоположной ей контрольной стороны. В малом окошке виден горизонтальный штрих-индекс и изображение штрихов шкалы микрометра. Чтобы снять отсчёт, необходимо вращением маховичка микрометра совместить изображения верхних и нижних штрихов. Отсчёт числа градусов производят по верхнему оцифрованному штриху, который находится слева от нижнего оцифрованного штриха, отличающегося от верхнего на 180°. Число десятков минут равно числу интервалов, заключённых между этими штрихами. Единицы минут отсчитывают в малом окошке по левому ряду цифр. Десятки секунд отсчитывают там же, но по правому ряду цифр. Секунды и их доли отсчитывают по неподвижному индексу. Такие же системы отсчитывания у теодолита Theo-010.
В отличие от теодолита Т2 в отсчётной системе теодолита 2Т2 применена дополнительная шкала десятков минут, находящаяся в верхнем большом окошке. После совмещения изображений штрихов круга отсчитывают число градусов в пределах шкалы десятков минут, цифра, расположенная под числом градусов, показывает количество десятков минут. Единицы минут и секунды отсчитывают по индексу в малом правом окошке так, как у теодолита Т2.
Рис.1.7. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т2.
Отсчет по горизонтальному кругу:25° 55' 04,4".
Рис.1.8. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2Т2.