ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

6.4. ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

Теодолиты. При высотном обосновании крупномасштабных съемок могут использоваться оптические теодолиты ΤΙ, ОТ-02М, Т2, ТБ-1, Т5, Т5К, Т15, Т3О, ТТ4, выпускаемые отечественной промышленностью, а также зарубежные приборы — Theo010, Theo020 (ГДР), Те-В1 (ВНР). Некоторые характеристики ука­занных теодолитов даны в табл. 27. Приняты обозначения: Г— увеличение трубы, ДО — диаметр светового отверстия объекти­ва, ДВ—диаметр вертикального круга, μ — цена деления кру­га, ТО— номинальная точность отсчета по кругу, τ —цена деле­ния уровня, m_z (m_α) средняя квадратическая погрешность измерения z(α).

Отсчитывание по кругам производится либо способом совме­щения диаметральных штрихов (Τ1, ОТ-02М, Т2, Theo010), либо с помощью шкалового микроскопа (Т5, Т15, ТТ4, Theo020), либо с помощью микроскопа с индексом (Т30).

Отсчитывание по кругам теодолитов типов Т5, Т5К, Т15, Т30, ТТ4, Theo020 выполняется по одному концу диаметра.

Теодолитами измеряют вертикальные углы α или зенитные расстояния z.

Вертикальные углы вычисляют по формуле

где

Зенитные расстояния вычисляют по формуле

где

Эти формулы применяют при измерении z теодолитами Т1, Т2, ТБ-1, Theo010.

При работе с теодолитом ОТ-02М вычисления выполняют по формулам:

z = КП — КЛ + 90°,

α = 90°— z = КЛ — КП,

ΜΖ = КЛ + КП —180°.

Перед началом работ надлежит осмотреть и проверить инст­румент. При осмотре следует обратить внимание на плавность вращения алидады и трубы, отсутствие повреждений оптических деталей, исправность работы зажимных и наводящих приспо­соблений, оценить качество изображения трубы и отсчетного микроскопа.

После внешнего осмотра выполняются следующие поверки теодолита:

— ось уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения;

— визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси вращения;

— горизонтальная ось вращения трубы должна быть пер­пендикулярна к вертикальной оси вращения;

— сетка нитей должна быть установлена, правильно;

— место нуля вертикального круга должно быть близким к нулю;

— ось оптических визиров должна быть параллельна визир­ной оси трубы.

Перед выездом на полевые работы у теодолитов, предназна­ченных для измерения углов, кроме обычных поверок, необхо­димо выполнять следующие исследования:

— определение рена отсчетной системы;

— определение погрешности совмещения штрихов вертикаль­ного круга;

— исследование эксцентриситета вертикального круга;

— исследование правильности работы компенсатора при вер­тикальном круге;

— определение коэффициента нитяного дальномера.

В особых случаях определяют поправки SIG y PHI за погреш­ности диаметров вертикального круга.

Обычно эти исследования проводят совместно с исследова­ниями, относящимися к горизонтальному кругу.

Более подробно устройство теодолитов, их особенности, поверки и исследования, которые необходимо производить перед началом и во время полевых работ, а также источники погрешности на­блюдений рассмотрены в ч. I Руководства и поэтому здесь не приводятся.

Оптические дальномеры применяют преимущественно в вы­сотных ходах. Для вычисления расстояний используют форму­лы, в которые входят постоянное слагаемое С и коэффициент дальномера K.

Среди погрешностей измерения расстояний оптическими даль­номерами важнейшими являются погрешности определения зна­чений постоянных K и С.

Так, для дальномера ОТД

где N — количество баз рейки, использованных при измере­нии параллактического угла;

β = β_k + β_n — параллактический угол, складывающийся из постоянной части β_k, определяемой перекидным оптическим клином, и переменной части β_n, из­меряемой компенсатором; — поправка за наклон линии;

δ_St—поправка за температуру (выбирается из таблиц). При использовании авторедукционного дальномера ДНР-06 для вычисления расстояний применяют формулу

s = KL + C, (6.17)

где L — отсчет по рейке (при отсчете по рейке с двухсантимет­ровыми делениями величина L представляет сумму двух отсчетов).

Формула (6.17) для вычисления расстояния, измеренного дальномерами ДД-3 и ДН-10, содержит дополнительный член в правой части для приведения наклонного расстояния к гори­зонту, т. е.

где α — угол наклона при наведении средней нити на совмещен­ный штрих рейки; β — параллактический угол, равный 34'22'',6 у ДД-3 и 17'11",3 у ДН-10. При использовании дальномерной насадки ДН-08 расстояние вычисляют по формуле

где С = 0,10 (для Т5, Т15),

Для определения коэффициента и постоянного слагаемого дальномера применяют разнообразные способы. Если известно С (из паспорта дальномера), определяют только K; в противном случае (при неизвестных С и K) производят совместное опреде­ление постоянных. С этой целью измеряют 6—8 отрезков базиса, длина которых известна с ошибкой не более 1 : 10 000, и затем вычисляют либо K по формуле

либо совместно К и С:

где

Если возможно измерение коротких расстояний, то постоян­ное С можно определить по формуле

где s < 10 м.

Весьма удобен и прост по исполнению графический способ определения K и С.

Для этого на график наносят (рис. 84) точки, абсциссы ко­торых — измеренные расстояния, ординаты — величина

Δs — s — Κα —δ_sα.

В дальнейшем снимаемые с графика поправки Δs использу­ют для вычисления расстояний по формуле

где К₀ — номинальное значение коэффициента дальномера.

Определение коэффициента дальномера поясняется в табл. 29 (на примере нитяного дальномера).

Таблица 29

Теодолит Т5 № 16042 С = 0

Относительная средняя квадратическая погреш­ность одного определения K:

Относительная средняя квадратическая погреш­ность среднего значения Κ:

Примечания: 1. Отсчеты ΔL, получены по рейке с сантиметровыми шашеч­ными делениями: ΔL=l_Β — l_Η; l_Β — отсчет по верхней нити сетки; l_Η — отсчет по нижней нити сетки. 2. Величина m_K/K не должна быть более ¹/₃₀₀.

Коэффициент K дальномеров ОТД и ДН-08 определяют до полевых работ, у остальных типов — не реже одного раза в ме­сяц, а также после падения прибора или механических повреж­дений.

Снимать дальномерную насадку с трубы теодолита (за иск­лючением ДН-08) после определения K не рекомендуется, так как это приводит к изменению коэффициента на величину до 1 : 100.

Опыт некоторых производственников показывает, что ста­бильному поведению коэффициента дальномера способствует закрепление насадки на трубе прибора с помощью клея БФ-2 или щеллачного лака.

Формулы для определения расстояний светодальномерами разнообразны и зависят от методики измерений и конструкции прибора.

Особенности работы со свето- и радиодальномерами рассмот­рены в ч. I Руководства и здесь не приводятся.

Таблица 30

Пример записи в журнале измерений зенитных расстояний

Пункт: Орехово Погода: пасмурно, ветер слабый, видимость удовлетворительная,

Дата: 26.9.72 изображение спокойное, t =+16° С,

Начало: 9 ч 50 мин

Конец: 10 ч 00 мин

(Теодолит Т2 № 105125)

			Отсчеты по вертикальному кругу
Название направления	Место наведения	Круг	I	II	Среднее	ΜΖ	z
Каменный, пр. сигн.		Л	90°52'40"	40"	90°52'40"	0°00'06"	90°52'34"
		Π	269 07 32	31	269 07 32
		Л	89 46 15	14	89 46 14
Заречное, пир.						0 00 06	89 46 08
		П	270 13 59	59	270 13 59
Иваново, сл. сигн.		Л	89 51 14	13	89 51 14
						0 00 09	89 51 05
		П	270 09 04	03	270 09 04