Геодезические сети

12) окно круга искателя;

13) окуляр центрира;

14) колонка;

15) зрительная труба.

 

Сначала теодолит устанавливают в рабочее положение, т. е. прибор центрируют над вершиной измеряемого угла, приводят ось вращения теодолита в отвесное положение, устанавливают зрительную трубу «по глазу» и «предмету» и готовят отсчетный микроскоп для наблюдений.

Центрирование выполняют при помощи: нитяного отвеса с точностью 3-5 мм, оптического  центрира (Т15, Т5 и др.) или зрительной трубы (Т30), направленной объективом вниз, с точностью до 0,5-1 мм. Приближенное центрирование выполняют перемещением штатива, а точное — перемещением теодолита по горизонтальной платформе штатива при открепленном становом винте.

Установка оси вращения теодолита  в отвесное положение выполняют путем приведения в нуль-пункт пузырька цилиндрического уровня подъемными винтами. В результате при вращении алидады пузырек уровня не должен отклоняться от нуль-пункта более чем на одно деление уровня. Установка зрительной трубы «по глазу» и «по предмету» позволяет четко видеть штрихи сетки нитей и наблюдаемый предмет. Штрихи лимба и шкала отсчетного микроскопа также должны иметь четкое изображение.

Поле зрения отсчетного микроскопа оптического микрометра теодолитов ЗТ2КП показано на рисунке 19.

Перед отсчитыванием по горизонтальному круг рукояткой микрометра совмещают верхнее и нижнее изображения двойных штрихов горизонтального круга, расположенных в центральном окне поля зрения микроскопа. Число градусов и десятки минут отсчитывают в верхнем окне. При этом градусы отсчитывают только в пределах вспомогательной шкалы, имеющей цифры от 0 до 5 и расположенной в нижней части окна. Цифра, расположенная под числом градусов, показывает десятки минут. Единицы минут, десятки, единицы и десятые доли секунд отсчитывают в боковом окне по шкале микрометра. Цена деления шкалы соответствует одной секунде. Отсчет по горизонтальному кругу, видимый в поле зрения микроскопа равен 17°25'27". Перед отсчитыванием по вертикальному кругу совмещают концы пузырька контактного уровня.

Поле зрения шкалового микроскопа теодолита ЗТ5КП показано на рисунке 20.

 Теодолит снабжен устройством  для точной установки отсчета  по горизонтальному кругу. Зрительная  труба имеет прямое изображение  и обоими концами переводится через зенит. Для устранения коллимационной погрешности служит клиновое кольцо. Кроме того, коллимационную погрешность можно устранить попеременным вращением горизонтально расположенных котировочных винтов сетки нитей. На краю сетки нитей помимо двух горизонтальных штрихов (выше и ниже перекрестия), относящихся к нитяному дальномеру, указано направление вращения кремальеры при фокусировании на бесконечность. Участки горизонтального круга меняют вращением рукоятки после нажатия на нее вдоль оси вращения. Для контроля установки горизонтального круга при смене его участков между приемами используют круг-искатель, отсчет по которому берут по индексам, нанесенным на окнах. Юстировочным винтом исправляют положение оси цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга. Котировочными винтами исправляют положение оси круглого уровня. Теодолит имеет устройство точного приведения места нуля к нулю, доступ к юстировочному винту которого осуществляют через отверстие в боковой крышке, закрываемое пробкой. Теодолит имеет оптический центрир, объектив которого установлен внутри пустотелой вертикальной оси.

При визировании на цели, расположенные  под углами более 45° к горизонту, применяют окулярные насадки  на зрительную трубу и отсчетный  микроскоп. Для визирования на Солнце окулярная насадка снабжена откидным светофильтром. Для ориентирования визирной оси зрительной трубы относительно магнитного меридиана применяют ориентир-буссоль.

Устройство  светодальномера СТ5 (”Блеск”)

и измерение им расстояний

Светодальномер СТ5 (рис. 21) предназначен для измерения базисов в триангуляции, сторон в полигонометрии и трилатерации, а также для различных инженерных работ в прикладной геодезии. Светодальномер может быть установлен на теодолиты серии ЗТ для одновременного измерения углов и расстояний при тахеометрической съемке.

 В светодальномере использован импульсно-фазовый гетероидный способ измерения расстояния с преобразованием временного интервала и способ формирования опорного сигнала, основанный на делении масштабной частоты и синхронизации фазы гетеродина при помощи системы фазовой автоподстройки. В качестве

а — вид со стороны объектива: 1, 5—крышки; 2— зрительная труба; 3— ручка; 4—головка; б—разъем; 7, 14— стойки; 8— винт; 9— подставка; 10— закрепительный винт; 11 — подъемный винт; 12 — основание; 13 — разъем для подключения регистрирующего устройства; б— вид со стороны лицевой панели: 1 — стрелочный прибор; 2—лицевая панель; 3— цифровое табло; 4—переключатель ВЫКЛ—НАВЕД—СЧЕТ; 5, 10— головки винтов наводящих устройств; 6,9— рукоятки закрепительных устройств; 7— переключатель ТОЧНО—КОНТР—ГРУБО; 8— ручка СИГНАЛ; 11—окуляр оптического центрира; 12— цилиндрический уровень; 13 — юстировочные гайки уровня; 14— микротелефон; 15— крышка; 16— ручка установки контрольного отсчета

излучателя применен полупроводниковый лазерный диод «Круиз», позволивший существенно повысить мощность и спектральную плотность светового излучения. В результате значительно увеличена дальность действия прибора и уменьшены погрешности из-за фазовой неоднородности светового пучка. Приемником сигнала служит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), в котором одновременно осуществляется преобразование принимаемым световых сигналов в электрические сигналы промежуточной частоты, на которых ведется измерение временных интервалов. Длительность излучения импульсов составляет 10 нс в режиме ТОЧНО и 50 нс в режиме ГРУБО. Частоты следования излучаемых импульсов в режиме ТОЧНО f₁ = 14 985,5 кГц, в режиме ГРУБО f₂ =149,855 кГц.

Средняя квадратическая погрешность измерения расстояния в режиме ТОЧНО m_s =(10 + 5 • 10^-6D) мм, в режиме ГРУБО - 20 см. Средняя потребляемая мощность 5 Вт. Время однократного измерения в режиме ТОЧНО 8 с, в режиме ГРУБО 15 с. Масса приемопередатчика 4 кг.

Для подключения регистрирующего устройства в приборе имеется выход. Результаты измерения индицируются на шестиразрядном электронно-цифровом табло. Моменты приема отраженного сигнала и окончания счета сопровождаются звуковыми сигналами микротелефона. Блок контрольного отсчета позволяет следить за работой прибора в полевых условиях. Прибор снабжен системой блокировки, автоматически отключающей приемодатчик от батареи при напряжении больше допустимого, а также после ее разрядки. Светодальномер однозначно измеряет расстояние до 1 км; разрешение неоднозначности производится автоматически. В процесс измерений автоматически включается измерение эталонного расстояния (режим ОКЗ). Для экономии энергии аккумулятора счетный узел и цифровое табло включаются только на время счета и индикации результата. Процесс счета индицируется высвечиванием запятой крайнего справа индикатора табло. Постоянную поправку светодальномера устанавливают равной нулю с помощью резистора установки контрольного отсчета, значение которого указывают в паспорте прибора.

В зависимости от длины измеряемой линии при благоприятных атмосферных условиях (четком изображении места установки отражателя и слабой солнечной засветки трассы измерений) применяют отражатели со следующим числом призм:

Число призм отражателя                      1            3          6           12           18

Максимальное  расстояние, м          1500      2200       3000       4000       5000

Светодальномер «Блеск» СТ5 является основным топографическим светодальномером, выпускаемым отечественной промышленностью. Он предназначен для измерения расстояния до 5 км.

В шифре светодальномера буква Т означает, что светодальномер — топографический, предназначенный для измерения paсстояний в геодезических сетях сгущения и топографических съемках, а цифра 5 указывает на предел измерения расстояний в км.

Перед началом работы необходимо провести внешний осмотр прибора и выполнить его поверки. При внешнем осмотре следует убедиться в отсутствии механических повреждений, сохранности ампул уровней и деталей, крепления органов управления, плавности их действия и четкости фиксации; четкости изображения штрихов сетки и штрихов шкал; работоспособности всех узлов: источников питания, стрелочных приборов, цифровых табло, зуммеров и пр., а также термометров, барометров и других приборов.

Подключение светодальномера (приемопередатчика) СТ5 к аккумулятору производят, когда переключатель установлен в режиме «Выкл». О подключении СТ5 к аккумулятору можно судить по свечению запятой в третьем знаке на цифровом табло.

Рассмотрим порядок измерения  линии светодальномером СТ5:

1. В начальной точке линии  устанавливают на штативах приемопередатчик, а на конечной точке — отражатель, приводят их в рабочее положение над центрами пунктов (центрируют) и взаимно ориентируют (наводят зрительную трубу на отражатель, а отражатель на приемопередатчик).

2. Включают и прогревают приемопередатчик.

3. Проверяют напряжение источника  питания и выполняют другие  контролирующие действия в соответствии  с техническими требованиями  инструкции по эксплуатации прибора.

4. Включают светодальномер в режим «Наведение», для чего переключатель устанавливают в положение «Точно», а другой — «Навед». Поворачивают ручку «Сигнал» по часовой стрелке до ограничения, а при большом уровне фоновых шумов в солнечную погоду и при высокой окружающей температуре воздуха до показаний стрелочного прибора не более 20 мкА. Изменяя ориентирование светодальномера в вертикальной и горизонтальных плоскостях с помощью винтов наводящих устройств, добиваются получения сигнала. Наличие сигнала индифицируется звуком и отклонением стрелки прибора вправо по шкале.

Светодальномер наводят по максимуму сигнала, одновременно устанавливая ручкой уровень сигнала в середине рабочей зоны.

5. Устанавливают переключатель  в положение «Счет», оценивают свечение индикатора табло (при необходимости ручкой «Сигнал» подстраивают уровень сигнала), берут три отсчета измеряемого расстояния в режиме «Точно» и записывают их в журнал. В журнал записывают также метеоданные: температуру воздуха и атмосферное давление в месте установки приемопередатчика. При измерении больших расстояний или значительном перепаде высот концов линии метеоданные определяют как на точке стояния светодальномера, и на точке стояния отражателя. После этих действий еще два раза производят наведение на отражатель и каждый раз производят три отсчета в режиме «Точно». При измерении расстояний до 400 м на объектив светодальномера надевают аттенюатор. По окончании измерений переключатель  переводят в положение «Контр» и по табло берут отсчет для определения поправочного коэффициента.

 Устройство электронного тахеометра.

Измерение им горизонтальных и вертикальных углов,

расстояний, координат  Х, У, Н точек местности

Электронным тахеометром называют устройство, объединяющее в себе теодолит и светодальномер. Одним из основных узлов современных тахеометров является микроЭВМ, с помощью которой можно автоматизировать процесс измерений и решать различные геодезические задачи по заложенным в них программам. Увеличение числа программ расширяет диапазон работы тахеометра и область его применения, а также повышает точность работ. Наличие регистрирующих устройств в тахеометрах позволяет создать автоматизированный геодезический комплекс: тахеометр—регистратор информации—преобразователь-ЭВМ—графопостроитель, обеспечивающий получение на выходе конечной продукции — топографического плана в автоматическом режиме. При этом сводятся к минимуму ошибки наблюдателя, оператора, вычислителя и картографа, возникающие на каждом этапе работ при составлении плана традиционным способом.

По степени автоматизации угловых  измерений электронные тахеометры можно разделить на две группы. К первой группе относятся приборы, представляющие собой сочетания: оптический теодолит и топографический светодальномер, выполненный в виде насадки на теодолит; оптический теодолит и топографический светодальномер, объединенные в одном корпусе. Углы в таких тахеометрах измеряют обычным путем с визуальным отсчитыванием по кругам при помощи отсчетных устройств, а линии — светодальномерами с автоматической выдачей результатов на электронное цифровое табло.

Сейчас такие приборы оптико-механические заводы не выпускают.

Электронные тахеометры второй группы представляют собой приборы, в которых реализована следующая  ступень развития средств автоматизации  измерений. Конструктивно они сочетают кодовый теодолит с топографическим светодальномером и объединены в одном корпусе. Приборы этой группы обеспечивают цифровую индикацию измеряемых величин на электронном табло и автоматическую регистрацию результатов измерений в карту памяти. К тахеометрам этой группы можно отнести ЗТа5 (Россия), ТС 1600 (Швейцария), SET3 (Япония), Trimble 3600 (США) и др. Они имеют сравнительно небольшие массу и габариты, потребляют мало электроэнергии, но выполняют большой объем операций в измерениях и вычислениях. В них заложено значительное число программ для решения геодезических задач.

Рассмотрим подробнее  электронный тахеометр отечественного производства 3Та5.

Электронный тахеометр 3Та5 (рис. 22) является многофункциональным геодезическим прибором, совмещающим в себе электронный теодолит, светодальномер, вычислительное устройство и регистратор информации.

Основные технические  характеристики прибора:

Средняя квадратическая погрешность измерения одним  приемом:

горизонтального угла                                                                                        5"

вертикального угла                                                                          7" наклонного расстояния, мм                                                         (5 + 3 • 10^-6 D) Время получения результата измерения, с:

в основном режиме измерения  расстояния                                                  4

в режиме непрерывного измерения  расстояния                                         0,5

Диапазон работы датчика наклона                                                              ±5'