Электронные теодолиты

Основным недостатком выпускаемых в настоящее время отечественной промышленностью теодолитов является сложность автоматизации процесса снятия отсчетов по угломерным кругам, а значит устранения погрешностей субъекта в этом процессе. Это связано с установившейся традицией деления лимба на 360 частей (градус), или 400 частей (гон). С точки зрения автоматизации снятия отсчета по измерительному кругу наиболее приемлемым является деление круга на 1000 частей. В этом случае появляется возможность путем оптико-электронного сканирования круга автоматизировать процесс угловых измерений и повысить приборную точность за счет исключения или ослабления погрешности субъекта при снятии отсчета по измерительному устройству.

В настоящее время за рубежом освоен выпуск электронных теодолитов нового поколения, как с лазерным лучом визирования, так и с обычным. Особенно значительные успехи в конструировании таких приборов имеются в Японии.

На рис.7 представлены серийно выпускаемые электронные теодолиты японской фирмы SOKKIA. Так на рис.7а представлен электронный теодолит марки LDT50, который является незаменимым при работе в тоннелях, подземных выработках, в условиях слабой освещенности. Прибор сочетает в себе функции теодолита и лазерного визира. Встроенный лазерный излучатель может работать в двух режимах: фокусированный луч (для высокоточного наведения) и параллельный пучок (для контроля наведения). При использовании специальной насадки лазерный луч рассеивается на две взаимно перпендикулярные линии.

а) б) в)

Рис.7.Электронные теодолиты

Двухосевой компенсатор с функцией предупреждения о недопустимом наклоне оси вращения теодолита позволяет получить максимальную точность угловых измерений. Дисплей теодолита имеет два экрана с каждой стороны и 4 строки по 20 символов.

Теодолиты DT500 и DT600 представляют новую серию электронных теодолитов фирмы SOKKIA. Они исключают погрешности наблюдателя при снятии отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругам. Значения отсчетов и углов выводятся на дисплей.

К особенностям этого класса теодолитов, по мнению фирмы изготовителя, можно отнести:

· Современный дизайн;

· Большой удобный дисплей;

· Управление 4-мя кнопками;

· Оптический центрир;

· Надежный двухосевой компенсатор;

· Высокая степень защиты от внешних воздействий позволяет работать при самых неблагоприятных условиях (сильная запыленность, влажность).

Кроме перечисленных выше электронных теодолитов японской фирмы, значительные успехи в развитии этого направления имеются у фирмы «Вильд Хербругг» (Швейцария). Теодолит Т2000S уже завоевал широкую популярность в нашей стране.

Лабораторная работа № 1. Устройство теодолитов

Цель: Изучить устройство теодолита технической точности, понять взаимодействие основных частей, научиться приводить теодолит в рабочее положение, наводить зрительную трубу на визирную цель и производить отсчеты по шкалам горизонтального и вертикального круга.

Порядок выполнения работы. Теодолит установить на штатив и прикрепить его становым винтом к штативу. Вывести подъемные винты в среднее положение. Привести теодолит в рабочее положение.

Центрирование. Под центрированием теодолита понимают совмещение центра лимба с вершиной измеряемого горизонтального угла. Для этого штатив необходимо расположить над вершиной измеряемого угла таким образом, чтобы его головка была горизонтальной (на глаз) и центр ее находился на одной отвесной линии с вершиной (на глаз). При этом ножки штатива должны быть хорошо утоплены в землю.

Перемещением теодолита по головке штатива и изменением положения ножек штатива (если в этом возникает необходимость) добиться совмещения острия отвеса и закрепленной вершины измеряемого угла при горизонтальном положении головки штатива.

При использовании оптического центрира, после центрирования на глаз, вращением подъемных винтов приводят вершину измеряемого угла в центр сетки нитей центрира, устанавливают уровень параллельно одной из ножек штатива и, изменяя ее положение по высоте, приводят пузырек в нуль пункт. Аналогичные действия повторяют с другими ножками штатива. В результате пузырек уровня должен располагаться в нуль- пункте, а центр вершины измеряемого угла в центре сетки нитей. При необходимости процедуру центрирования повторяют.

Нивелирование. Под нивелированием понимают приведение в горизонтальное положение плоскости лимба. Для этого необходимо установить уровень по направлению двух подъемных винтов (рис 8а) и вращением их в противоположные стороны вывести пузырек в нуль-пункт.

Рис.8.Схема нивелирования теодолита

Открепить алидаду и повернуть теодолит на 90º (рис. 8б). Вращая третий винт, привести пузырек в нуль-пункт. Проверить, остается ли пузырек в нуль-пункте при другом расположении подъемных винтов и цилиндрического уровня. Если нет, то повторить нивелирование.

Примечание. При центрировании теодолита оптическим отвесом операция нивелирования выполняется одновременно с центрированием.

Установка сетки нитей по глазу. Вращением диоптрийного кольца окуляра зрительной трубы добиться резкого изображения сетки нитей. Перемещением глаза у окуляра убедиться в отсутствии параллакса сетки нитей.

Наведение на цель сетки нитей. Открепить закрепительные винты зрительной трубы и алидады горизонтального круга и через коллиматорный визир 16 (рис.2) навести на цель так, чтобы она была в поле зрения трубы. Вращением кремальеры добиться резкого изображения визирной цели. Закрепить винты зрительной трубы и алидады горизонтального круга. Наводящими винтами алидады горизонтального круга и зрительной трубы ввести визирную цель в биссектор сетки нитей.

Снятие отсчета. Вращением зеркала добиться хорошей освещенности поля зрения отсчетного микроскопа и снять отсчет по горизонтальному кругу. Наводящим винтом зрительной трубы навести среднюю нить сетки нитей на верхний обрез визирной цели, убедиться, что пузырек уровня находится в нуль - пункте и снять отсчет по вертикальному кругу. Если пузырек уровня не в нуль - пункте, то подъемным винтом, расположенным в створе линии визирования, привести его в нуль - пункт. Наводящим винтом зрительной трубы установить среднюю нить на верхний обрез визирной цели и только после этого снимать отсчет.