Испытания, исследования и проверка геодезических приборов

На примере теодолита продемонстрируем, как нужно проводить испытания, исследования и проверку геодезических приборов.

Теодолит построен по определенной геометрической схеме и поэтому должен отвечать определенным требованиям по взаимного расположения осей, отдельных частей и элементов. Поэтому выполняются необходимые операции по контролю соблюдения геометрических условий. Комплекс таких операций называется проверками теодолита.

1. Проверку внешнего состояния и комплектности теодолита проводят визуальным осмотром. Теодолит должен соответствовать следующим основным требованиям:

комплектность прибора должна соответствовать паспортным данным, требованиям ГОСТ 10529-86 и технической нормативной документации;

прибор и футляр не должны иметь механических повреждений, следов коррозии и других дефектов, которые осложнят работу с ним;

теодолит должен иметь качественную оптическую систему: чистые поля зрения зрительной трубы и отсчетного микроскопа.

2. Проверку работоспособности теодолита выполняют испытанием, обращая внимание на:

работоспособность замков, фиксирующих прибор в футляре;

работоспособность установочных устройств, плавность вращения всех подвижных элементов прибора.

Выводят наводящие винты лимба, алидады и вертикального круга в среднее положение.

В соответствии с принципом измерения горизонтального угла конструкция теодолита должна удовлетворять следующим геометрическим условиям:

ось установочного цилиндрического уровня LL должна быть перпендикулярной к оси вращения теодолита ZZ;

визирную ось зрительной трубы VV должна быть перпендикулярной к горизонтальной оси HH теодолита;

горизонтальная ось теодолита НН должна быть перпендикулярной к оси вращения теодолита ZZ;

вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярным к оси вращения трубы.

Если геометрические условия не соответствуют приведенным, выполняют определенные поправки, которые носят название юстировки.

3. Проверка установочного уровня.

Вертикальную ось вращения теодолита ZZ приводят при угловых измерениях в отвесной положение посредством установочного цилиндрического уровня у алидады горизонтального круга, ось LL, которого должна быть перпендикулярной к вертикальной оси ZZ теодолита.

Если данное условие соблюдается, то после приведения пузырька уровня в нуль-пункт и поворота алидаднои части на 180 ° вокруг оси ZZ ось уровня LL сохранит горизонтальное положение НН, т.е. пузырь уровня останется в ноль пункте.

В случае, когда ось уровня LL образует с вертикальной осью ZZ, угол b, отличный от 90 ° (рис. 1 б), то после приведения пузырька уровня на середину вертикальная ось окажется наклоненной на угол d. На этот же угол окажется отклоненной ось уровня от своего перпендикулярной к вертикальной оси положение РР.

Рисунок 1 — Проверка учредительного уровня теодолита

После поворота алидаднои части теодолита вокруг наклонной оси ZZ, ровно на 180 ° ось уровня, описав коническую поверхность, займет положение LL. (Рис. 1 в). При этом ось цилиндрического уровня окажется наклоненной на угол g к горизонту НН, и пузырь уровня сойдет с середины на n делений. Чтобы привести ось уровня LL в положение РР, перпендикулярная к оси ZZ, необходимо вернуть ее на угол d, равного половине g.

Для изменения положения оси установочного цилиндрического уровня служат юстувальни винты уровня. Из вышесказанного следует способ выполнения данной проверки. Выполняют предыдущее горизонтування теодолита. Тогда вращением алидаднои части теодолита размещают установочный уровень по направлению двух подъемных винтов подставки и приводят пузырек уровня с помощью подъемных винтов на середину.

Возвращают теодолит на 180 ° на глаз или можно брать отсчеты по горизонтальным кругом при первом и втором положениях алидаднои части теодолита. Определяют, насколько делений сместилась пузырь уровня с середины. Исправительными винтами уровня смещают пузырек уровня в противоположную сторону на половину делений отклонения, а вторую половину исправляют подъемными винтами подставки.

Юстировки уровня повторяют до тех пор, пока смещение пузырька уровня из нуль пункта после поворота алидады на 180 ° не будет превышать 0,5 деления шкалы.

Выполнение следующих проверок и угловые измерения выполняют при отвесном положении вертикальной оси теодолита за исправительным установочным уровнем.

4. Проверка правильности установки сетки нитей трубы.

Выполняют после приведения оси вращения ZZ теодолита в отвесной положение.

Для создания удобств при визировании и с целью контроля правильности установки визирных знаков (вех, рельсов и т.п.) необходимо, чтобы вертикальный штрих сетки нитей был вертикальным, а горизонтальный штрих горизонтальным.

Для проверки данной условия приводят зрительную трубу на хорошо видимую точку. Если при вращении зрительной трубы вокруг горизонтальной оси изображение точки, перемещаясь вдоль вертикальной штриха, будет находиться посередине между штрихами бисектора, то сетка нитей установлена верно. Вторым способом эта проверка выполняется так. Приводят зрительную трубу на нить отвеса, при этом вертикальная нить сетки должна совпасть с изображением нити отвеса.

Однако, если точка смещается с бисектора больше, чем одна третья его величины или вертикальная нить сетки не совпадает с визгом, то установку сетки надо видьюстуваты. Для этого необходимо отвинтить и снять колпачок, закрывающий юстувальни винты сетки. Винты слегка отпускают и возвращают сетку на необходимый угол. Закрепляют крепежные винты и повторяют проверку.

В результате выполнения данной проверки вертикальный штрих сетки нитей будет находиться в коллимационной плоскости зрительной трубы, а горизонтальный штрих будет перпендикулярен к оси вращения теодолита.

5. Проверка положения коллимационной плоскости.

Визирную ось зрительной трубы VV (рис. 1) должна быть перпендикулярной к горизонтальной оси вращения трубы.

При визировании на отдаленную точку А, расположенную примерно на высоте горизонта прибора, отсчет по горизонтальному кругу при КЛ будет равна Л и соответствует дуге Оа. Переводят трубу через зенит, возвращают алидаду на 180 ° и визируют снова на точку А при КП. Втором положению трубы соответствует отсчет П или дуга Ob, равный П = Л 1800, откуда:

Л — (П ± 180) = 0. (1)

Если условие проверки не соблюдается, то визирную ось при положениях КЛ и КП и вращении на 360 ° будет описывать не плоскость, а две конические поверхности. Угол с между направлением РР, перпендикулярным к оси вращения трубы НН, и фактическим положением визирной оси VV называется коллимационной погрешностью.

Отсчет b, соответствующей перпендикулярном положению визирной оси (линия РР), определяется соотношением:

Л = b-с. (2)

После перевода зрительной трубы через зенит и поворота алидады ровно на 180 ° ось VV не совпадет с направлением на точку А. Угол b может быть найден из выражения:

b = П — 180 ° + с. (3)

С разницы углов b при КЛ и КП получим:

Л — (П ± 180 °) = 2с. (4)

Следовательно, при наличии коллимационной погрешности с разница отсчетов при разных положениях круга не будет равна нулю.