Измерение вертикальных углов теодолитом

Для измерения вертикальных углов используют вертикальный круг теодолита, лимб вертикального круга жестко скреплен с горизонтальной осью трубы и вращается вместе с ней, при этом алидада вертикального круга остается неподвижной. В некоторых теодолитах при алидаде вертикального круга имеется цилиндрический уровень, алидада вместе с уровнем могут вращаться на небольшие углы установочным винтом. Кроме того, цилиндрический уровень можно перемещать относительно алидады исправительными винтами.

При горизонтальном положении визирной оси и оси цилиндрического уровня (пузырек уровня в нуль-пункте) отсчет по вертикальному кругу должен быть равен нулю. Практически это условие часто не выполняется.

Местом нуля (местом зенита) называют отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном (вертикальном) положении визирной оси трубы и положении пузырька уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункте. На рисунке 1.88 М0 — угол между горизонтальной плоскостью и нулевым диаметром вертикального круга. При наведении перекрестия нитей сетки на верх вешки А после приведения пузырька уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункт при круге право (КП) по вертикальному кругу берут отсчет П, в этом случае угол наклона

v = П-M0.                (1.76)

Рис. 1.88. Схема измерения вертикальных углов

При наведении перекрестия нитей сетки на ту же точку при круге лево (КЛ) и приведения пузырька уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункт находим

v = М0- Л                            (1.77)

где Л — отсчет по вертикальному кругу при КЛ.

Решая выражения (1.76) и (1.77) относительно М0 и v, получаем

М0 = (П + Л)/2,  
v = (П + Л)/2                  (1.78)

При вычислении v и М0 по формулам (1.76)-(1.78) к малым углам прибавляют 360°.

В теодолите Т30 оцифровка делений вертикального круга дана против хода часовой стрелки, и отсчет берут по одной стороне круга. При этом для определения v и М0 используют формулы:

M0 = (П + Л ± 180°)/2
v = Л - М0 = М0 - П + 180° = (Л - П + 180°)/2     (1.79)

Например, теодолитом Т30 при наведении на точку получены отсчеты Л =3°57', П = 176°05'. По первой из формул (1.79) находим

М0 = (3°57' + 176°05' - 180°)/2 = 0°01';

по вторым формулам (1.79) имеем:

В теодолитах 2Т30, 2Т15, Т15К, Т5К, 2Т30П, 2Т5 использована секторная оцифровка вертикального круга с указанием знаков «+» и «-», соответствующих положительным и отрицательным углам наклона. Вычисления М0 и v выполняют по формулам:

М0 = (П + Л)/2; v = (Л - П)/2 - Л - М0 = М0 - П

При измерении вертикальных углов перекрестие нитей сетки или горизонтальную нить сетки вблизи перекрестия наводят на точку, пузырек уровня при алидаде вертикального круга приводят в нуль-пункт, берут отсчет П, если вертикальный круг относительно зрительной трубы при наблюдении со стороны окуляра находится справа. Затем трубу переводят через зенит и выполняют описанные действия, берут отсчет Л. Угол наклона v в зависимости от типа теодолита вычисляют по одной из формул (1.76)-(1.80).

В теодолите ТЗО нет уровня при алидаде вертикального круга. Цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга установлен так, что его ось параллельна коллимационной плоскости зрительной трубы. Перед отсчетом по вертикальному кругу пузырек уровня при алидаде горизонтального круга подъемными винтами устанавливают в нуль-пункт.

При измерении вертикальных углов теодолитами, имеющими компенсатор, нулевой диаметр вертикального круга устанавливается в горизонтальное положение автоматически, и после наведения перекрестия нитей на точку примерно через две секунды, в течение которых компенсатор принимает устойчивое положение, берут отсчет. При этом колебания М0 при измерении различных углов наклона на данной станции не должны превышать 2t — двойной точности отсчетного устройства.

Целесообразно, чтобы М0 вертикального круга было равно нулю или близкой к нулю величине.

Для поверки этого условия определяют М0 из измерений нескольких вертикальных углов при КЛ и КП. Если среднее значение М0 превышает двойную точность отсчета (2t), товыполняют юстировку: вращением установочного винта уровня при вертикальном круге устанавливают отсчет, равный М0. При этом пузырек уровня, который находился в нуль-пункте, сойдет с него, его возвращают в нуль-пункт исправительными винтами уровня. После отмеченных действий соблюдаются все условия, заложенные в определении места нуля установив вращением зрительной трубы и вертикального круга отсчет, явный М0, приводим визирную ось в горизонтальное положение; устанавливаем отсчет, равный нулю, вращением установочного винта уровня; приводим котировочными винтами пузырек уровня в нуль-пункт, т. е. выполняем все условия, определяющие М0.
Кроме того, юстировку можно выполнить путем установки на вертикальном круге отсчета, равного углу наклона v вращением установочного винта уровня. При этом перекрестие нитей сетки должно оставаться на изображении точки, при наведении на которую определяли угол наклона v. После юстировки выполняют контрольное определение М0.

В теодолитах с компенсатором для приведения М0 к величине, близкой нулю, имеется котировочный винт: для Т15К — в выступе на корпусе прибора под объективом зрительной трубы при ее положении КЛ; для Т5К — слева от объектива на колонке вертикального круга при КЛ.