Устройство теодолита

Угловые измерения необходимы при развитии триангуляции, проложении полигонометрических и теодолитных ходов, выполнении топографических задач при строительстве.

Точность измерения углов характеризуется их средними квадратическими (ошибками) погрешностями единицы измерения: ⁰ ′ ″. Пусть необходимо измерить горизонтальный угол в точке В. Расположим над вершиной угла параллельной горизонтальной плоскости градуированный круг К, центр которого совмещен с произвольной точкой отвесной линии ВВ′;, проходящий через точку В.

Тогда угол β равен разности отсчетов а₂ - а₁. Описанная схема измерения горизонтального угла осуществляется в угломерном инструменте, называемом теодолитом.

Теодолит состоит из:

1) Лимб – металлический или стеклянный круг, на скошенных краях которого написаны деления.

2) Над лимбом помещена вращающаяся вокруг отвесной линии верхняя часть теодолита, состоящая из алидады, зрительной трубы и вертикального круга. Алидада имеет отсчетные приспособления, называемые верньером. Они служат для оценки долей делений лимба. Кроме верньера применяются штриховые и шкаловые микроскопы и оптические микрометры.

Отвесная линия, проходящая через ось вращения алидады горизонтального круга, называется осью вращения теодолита.

Визирование на наблюдаемые цели осуществляется зрительной трубой, визирная ось которой при вращении трубы вокруг горизонтальной оси образует проектирующую плоскость, называемую коллимационной.

Зрительная труба имеет три оси: визирную, оптическую и геометрическую. Прямая, соединяющая оптический центр объектива и окуляра, называется оптическойосьютрубы. Прямая, проходящая через центры поперечных сечений объективной части трубы, называется геометрической осью трубы. Прямая, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей называется визирной осью.

а б в

Рисунок 9.1 – Отсчетные устройства (а, в- шкаловые, б – штриховое)

 

Перед наблюдением окуляр должен быть установлен по глазу, а изображение предмета совмещено с плоскостью сетки нитей при помощи кремальеры. Если изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей, то при перемещении глаза относительно окуляра точка пересечения нитей сетки будет проектироваться на разные точки изображения. Такое явление называется параллаксом - устраняется небольшим поворотом кремальеры.

Увеличением трубы v называется отношение угла β;, под которым изображение видно в трубу, к углу α;, под которым предмет виден невооруженным глазом v =

Практически v принимается равным отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра.

V = ; (15 50 крат).

Поле зрения трубы – это пространство, видимое в трубу при неподвижном её положении. Поле зрения определяется углом α;, вершина которого находится в оптическом центре объектива, а стороны опираются на диаметры диафрагмы.

Точность визирования зрительной трубой. Разрешающая способность глаза ≈ 1′. Ошибка визирования невооруженным глазом ≈ 60″. При визировании в зрительную трубу ошибка уменьшается и равна

m _b =