Измерение горизонтальных углов. Измерение горизонтальных углов выполняют различными способами: способом приемов

Измерение горизонтальных углов выполняют различными способами: способом приемов, круговых приемов, во всех комбинациях, повторений, совмещенных нулей и др. Основным способом при измерении одиночного угла является способ приемов, а при измерении нескольких углов с одного пункта - способ круговых приемов. Оба эти способа рассмотрены в данной работе.

При измерениях горизонтальных углов на визирные цели наводят вертикальной нитью вблизи горизонтальной нити (рисунок 1.9). Не рекомендуется наводить на точку перекрестием сетки нитей. Стремятся максимально точно выполнять эти наведения. Если над точкой установлена веха (или рейка), то наводят на нижнюю, видимую в трубу, её часть. Это позволяет уменьшить ошибку за наклон вехи. Вертикальность вехи легко проверить по вертикальной нити сетки трубы. Если веха установлена наклонно, то её положение следует подправить.

Винтами лимба можно пользоваться только при подготовке к измерениям. После снятия первого отсчёта и до окончания приёма нельзя трогать закрепительный и наводящий винты лимба.

Способ приемов

теодолит устанавливают в рабочее положение в вершине (C) измеряемого угла (рисунок 5.2). На точках А и В уста­навливают визирные цели (вехи, марки, рейки, мерные шпильки).

Фокусируют зрительную трубу. Для этого диоптрийным кольцом фокусируют изображение сетки нитей по глазу наблюдателя. Эту фокусировку наблюдатель делает обычно один раз. Если наблюдатель меняется, то фокусировку сетки нитей можно подправить диоптрийным кольцом. Фокусирующим винтом зрительной трубы пользуются чаще, каждый раз фокусируя изображение предметов, на которые наводят трубу.

Измерение угла способом приёмов может быть выполнено как при произвольном положении лимба, так и при предварительном ориентировании лимба. Во втором случае при наведении трубы на точку А при КЛ отсчет по лимбу устанавливают близким к нулю (несколько минут больше нуля). Для ориентирования лимба вращением алидады устанавливают этот нулевой отсчёт по горизонтальному кругу. Затем, закрепив алидаду и открепив лимб, наводят трубу на точку А. После чего закрепи­тельный винт лимба зажимают. Отсчет по лимбу в этом случае бу­дет близок к нулевому значению.

Приём измерения горизонтального угла при произвольном положении лимба выполняют двумя полуприёмами в следующем порядке:

· устанавливают теодолит в рабочее положение и выбирают на местности две визирные цели (два местных предмета);

· наводят зрительную трубу в первом полуприёме при КЛ на визирную цель (точку А) вначале грубо по визиру, а затем точно наводящими винтами алидады и зрительной трубы;

· снимают отсчёт по горизонтальному кругу ( 228⁰41^/ ) и записывают его в графу 3 журнала (таблица 5.1);

· наводят зрительную трубу на точку В,вращая теодолит по часовой стрелке. Снимают отсчёт по горизонтальному кругу (17⁰27^/) и записывают его в журнал.

Второй полуприём выполняют при КП в обратной последовательности. Снятые отсчёты (197⁰29^/ и 48⁰42^/) записывают в графу 4 журнала снизу вверх.

Обработку результатов измерений выполняют в следующей последовательности:

· вычисляют средние отсчёты N на точки А и В (графа 5)

(1.11)

При этом перед 180⁰ ставят знак «+», если отсчёт при КП меньше 180⁰, и «-», если он больше 180⁰. Формула (5.1) означает, что в графу 5 списывают число градусов из графы 3 (если в графах 3 и 4 число градусов отличается на 180°), а число минут осредняют из граф 3 и 4;

· находят искомое направление (угол) как разность средних отсчётов (графа 6) на точки А и В. Обычно вычитают из нижней строки (для точки В) верхнюю строку (для точки А). Если уменьшаемое меньше вычитаемого, то к первому прибавляют 360°. Для точки А, при этом, пишут 0° 00,0¢.

Таблица 1.1

Журнал измеренияуглов способом приёмов

Дата: 6.09.03. Наблюдал: Петров С.П. Теодолит Т30 № 166122.

Записывал: Андреева 0.А. Погода: ясно, слабый ветер

Иногда вычисления выполняют иначе.

Вначале находят угол b_л при КЛ: b_л=17°27¢-228°41¢+360°00¢=148°46¢, затем при КП: b_п=197°29¢- 48°42¢=148°47¢.

Среднее значение угла b=(148°46¢+148°47¢)/2=148°46,5¢ тождественно равно углу, вычисленному в таблице 5.1. Для данного способа вычислений удобно контролировать точность измерений: расхождения между вычисленными значениями угла из каждого полуприёма не должно превышать удвоенной точности (2t) отсчётного микроскопа.

При вычислениях по таблице 5.1 точность измерений контролируют по колебанию удвоенной коллимационной ошибки 2с на каждую точку

(1.12)

Колебание величины 2с не должно превышать 2t. Иногда в таблицу вычислений для этого вводят дополнительную графу для величин 2с.

Если допуски не выполняются, то приём измерения угла повторяют, предварительно проверив устойчи­вость штатива, закрепление теодолита в подставке и на штативе.

1.5.2 Способ круговых приёмов

В практике угловых измерений имеют место случаи, когда с одной точки необходимо измерить несколько горизонтальных углов. Если число направлений больше трёх, то можно применить способ круговых приёмов. Пусть с точки К требуется измерить горизонтальные углы между тремя направлениями на точки А, В и С (рисунок 5.3). Число возможных углов для трёх направлений равно 6. Тремя из них являются углы АКВ, АКС и ВКС. Дополнения до 360° указанных углов дают ещё три угла. Независимыми из шести углов являются только два угла: N₁ и N₂ (рис. 1.11), которые непосредственно измеряются в этом способе. Сущность способа состоит в следующем.

Устанавливают теодолит над точкой К и приводят его в рабочее положение. На точках А, В и С устанавливают визирные цели. Направление на любую из точек, например на точку А, выбирают в качестве начального направления. Ориентируют лимб на начальное направление (точку А), повторно уже максимально точно наводят трубу вертикальной нитью сетки на точку А, снимают отсчёт (0°04') и записывают его в журнал (таблица 1.2) При ориентировке лимба следует устанавливать отсчёт несколько больше 0°00' с тем, чтобы исключить возможность появления отсчётов, меньших 0°00' (например 359°58¢), что усложняет вычисления.

Затем последовательно наводят вертикальной нитью сетки трубы на точки В и С, снимая отсчёты по горизонтальному кругу (соответственно, 107°37' и 251°03'). Очерёдность наведения на точки – по часовой стрелке от начального направления. Заканчивают полуприём повторным наведением на начальное направление (0°06'). Эту операцию называют замыканием горизонта.

Второй полуприём выполняют при КП. Начинают и заканчивают полуприём с того же начального направления, но очерёдность наведения на точки обратная - против часовой стрелки. Поэтому запись в журнале ведут снизу вверх (180°07'; 71°06'; 287°39' и 180°06').

Вычисления ведут подобно вычислениям в способе приёмов. В графе 5 находят средние отсчёты при двух кругах по формуле (1.11). Затем находят средний отсчёт (0°05,8¢) из двух средних для начального направления и пишут его над чертой в графе 5. Он является средним отсчётом из четырёх наведений в приёме на начальное направление. Этот средний отсчёт затем вычитают из среднего для каждого направления и пишут в графу 6. Для начального направления в верхней строке всегда пишут 0° 00,0¢, а в нижней строке делают прочерк. Направления 107° 32,2¢ и 250° 58,7¢ в графе 6 являются углами N₁ и N₂ на рисунке 1.11. Любые другие четыре угла можно вычислить по этим двум углам.

Таблица 1.2

Журнал измеренияуглов способом круговых приёмов

Дата: 6.09.03. Наблюдал: Иванов А.А. Теодолит Т30 № 166131.

Записывал: Сидоров 0.И. Погода: ясно, слабый ветер

Цифрами, записанными в скобках, обозначен порядок записи при измерениях.

Контролем правильности измерений служат постоянство двой­ной коллимационной ошибки 2c (формула 1.12) и величина незамыкания D при наведении на начальную точку дважды в полуприеме (нижнее минус верхнее). Колебание двойной коллимационной ошибки и величина незамыкания не должны превышать 2t. Если эти значения не входят в допуск, то измерения следует повторить.