6. Високоточні теодоліти та їx дослідження

6.1. Характерні особливості високоточних теодолітів

Прилад, призначений для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів на земній поверхні, називається теодолітом.

Перший теодоліт, який мав усі характерні якості сучасних теодолітів, сконструював у 1730 р. в Англії механік Джон Сіссон. Існує велика кількість моделей цього приладу, які мають однакові вузли і деталі. Розглянемо їх. Нерухома частина, або підставка, з трьома піднімальними гвинтами; на ній знаходиться горизонтальний круг, або лімб. Рухома частина, яка обертається навколо вертикальної осі, спільної з підставкою, - алідада; на ній змонтовано зорову трубу і від- лікові пристосування для відлічування лімба. Зорова труба може обертатися навколо горизонтальної осі або осі, на якій є цапфи; на ній же змонтовано вертикальний круг і присто-сування для відліків. Най­частіше теодоліт має два рівні. Один з них нерухомо закріплений на інструменті і розташований паралельно колімаційній площині труби. Другий, накладний, рівень знаходиться на осі обертання зорової труби.

Високоточні теодоліти мають такі характерні особливості:

1) розміри їх частин і деталей (кругів, труб) дещо більші, ніж у теодолітів середньої й малої точності;

2) вони обов'язково мають накладний рівень, перевірочну трубу й окулярні мікрометри при трубах. Перевірочну трубу закріплено на підставці теодоліта, що дає змогу враховувати кручення і взагалі зміщення геодезичного сигналу (від дії температури повітря, вітру тощо) при вимірюванні горизонтальних кутів. Окулярний мікрометр призначений для швидкого й більш точного наведення сітки ниток на предмет, не обертаючи алідади і не роблячи нових відліків по лімбу;

3) відлікові пристосування високоточних теодолітів най-більш досконалі, їх труби, рівні, круги більш якісні.

Високоточні теодоліти використовуються для вимірюван-ня кутів у тріангуляції і полігонометрії 1-го та 2-го класів, у спеціальних геодезич­них мережах високої точності і взагалі при високоточних геодезичних роботах (наприклад теодоліти ТТ-2"/6", Т-05 і Т-1).

6.2. Характеристика деяких сучасних теодолітів

ТТ-2"/6" - тріангуляційний теодоліт з металевими кругами і гвинтовими мікрометрами. Він має головну трубу з фокусною відстанню об'єктива 52 см, збільшенням труби 52^х і 65^х і перевірочну трубу з фокусною відстанню 36 см. Ціна поділки окулярного мікрометра го­ловної труби становить 1'', перевірочної труби - 1,4''. Діаметр горизон­тального круга 22см, вертикального сектора - 16 см. Ціна найменшої поділки горизонтального круга 5', вертикального сектора - 10'. Для відлічування по горизонтальному і вертикальному кругах слу­жать мікроскоп-мікрометр з ціною поділки барабана 2'' і шка-ловий мікроскоп з ціною поділки 1'. Збільшення мікроскопів становить 49^х. Теодоліт має накладний рівень з ціною поділки 2-3'' і рівень при алі­даді вертикального сектора з ціною поділки 6-10". Маса приладу 27,5 кг, а разом з пакувальними ящиками - 97 кг.

Т-05 - оптичний теодоліт із середньою квадратичною похибкою вимірювання кута одним прийомом ±0,5". Має знімну зорову трубу з внутрішнім фокусуванням, яка переводиться через зеніт окулярним кінцем; оптичний клиновий мікрометр для відліку горизонтального і верти- кального кругів розміщений поруч з окуляром зорової труби; накладний рівень і знімну перевірочну трубу. Теодоліт має три рівні: накладний (ціна поділки 4"), при алідаді гори- зонтального круга (ціна поділки 7") і при алідаді вертикаль- ного круга (ціна поділки 12"). Збіль­шення зорової труби становить 62^х, 50^х, 37^х. Фокусна відстань об'єк­тива 50 см. Кут поля зору 41', роздільна здатність труби 2,2" Ціна по­ділки барабана окулярного мікрометра 1", діаметр горизонтального круга 18 см, вертикального круга - 13 см. Найменша поділка кругів 10'. Маса приладу 19 кг, разом з пакувальними ящиками - 36,2 кг. Ціна найменшої поділки барабана оптичного мікрометра для відлі­чування горизонтального і вертикального кругів 1".

Т-1 - високоточний оптичний теодоліт для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів у тріангуляції і полі-гонометрії 2-го класу з середньою квадратичною похибкою вимірювання кута одним прийо­мом ±1". Збільшення труби становить 30^х, 40^х; фокусна відстань об'єктива 35 см. Кут поля зору труби 1° 30'. Роздільна здатність труби 2,4". Ціна поділки барабана окулярного мікрометра 1". Діаметр гори­зонтального круга 13,5 см, вертикального - 9 см. Найменша поділка кругів 10'. Ціна поділки барабана оптичного мікрометра для відлічу­вання кругів 1" Теодоліт має три рівні: накладний (ціна поділки 5''), при алідаді горизонтального круга (ціна поділки 7''), при алідаді верти­кального круга (ціна поділки 12''). Маса теодоліта 11 кг, пакувального ящика - 5,8 кг, штатива - 8 кг.

Теодолітами ТТ-2"/6"і Т-05 вимірюють кути в тріангуляції і полігонометрії 1-го класу.

У тріангуляції і полігонометрії 2-го класу використо-вувались раніше і зараз ще використовуються порівняно старі високоточні оптичні теодоліти ОТ-02 і ОТ-02М. Ціна поділки оптичного мікрометра в них становить відповідно 0,2" і 0,5'' Збільшення зорової труби — 24^х, 30^х і 40^х. Діаметр горизонтального круга 14 см, вертикального - 9,5 см. Ціна поділки горизонтального круга 4', вертикального - 8'. У тео-доліті ОТ-02М ціна найменшої поділки горизонтального круга 10', вертикаль­ного - 20'. Ціна поділки рівня при алідаді горизонтального круга 6-7", при алідаді вертикального круга 10-12" Фокусна відстань об'єктива зо­рової труби 34,8 см. Кут поля зору труби 1°. Маса теодоліта без упа­ковки 10,8 кг.