3.2.Измерение вертикального угла

Индивидуально каждый студент должен провести измерение и вычисление вертикального угла в пределах допустимой погрешности и результаты занести в журнал полевых измерений вертикальных углов (табл. 2).

Таблица2

Точка стояния	КЛ КП	Точка визиро- вания	Отсчёт по шкале вертикального круга	Значение места нуля МО	Значение вертикального угла
1	2	4	4	5	6
А	КЛ	1
	КП
	КЛ	2
	КП
	КЛ	3
	КП
	КЛ	4
	КП
	КЛ	5
	КП
В	КЛ	1
	КП
	КЛ	2
	КП
	КЛ	3
	КП
	КЛ	4
	КП
	КЛ	5
	КП

3.3. Определить «место нуля» (МО) и угол наклона (ν).

Место нуля МО и угол наклона ν определяют по формулам:

МО = (КП + КЛ) / 2; (19)

ν = (КЛ – КП) / 2; (20)

ν= КЛ – МО = МО – КП. (21)

Вертикальным углом ν или углом наклона является угол в вертикальной плоскости между наклонной линией визирования и её проекцией на горизонтальную плоскость. Контролем качества измерений вертикальных углов – является постоянство МО при наблюдениях на различные точки визирования. Для тахеометров допустимое значение колебаний места нуля составляет ~ ± 2′.

Методические указания

Оптический визир служит для предварительного наведения трубы на цель, точное наведение в вертикальной плоскости осуществляется наводящим винтом вертикального круга при зажатом закрепительном винте.

Вращение тахеометра и точное наведение зрительной трубы в горизонтальной плоскости осуществляется наводящим винтом горизонтального круга при зажатом закрепительном винте.

Измерение горизонтального угла способом приёмов

Для измерения горизонтального угла АОВ тахеометр устанавливают в вершине угла на точкеО, с помощью отвеса центрируют его не грубее 2 мм и с помощью подъёмных винтов и уровня приводят в рабочее положение (рис. 24).

Измерения начнём при КЛ. Используя оптический визир, наводим зрительную трубу на точку 1 и закрепляем винт. Точное наведение перекрестия сетки нитей на цель (точка 1) производят с помощью наводящего винта. Наблюдают в микроскоп отсчетного устройства и, меняя положение зеркала подсветки, достигают наилучшей видимости шкал горизонтального и вертикального кругов. Берут отсчет по шкале горизонтального круга и записывают в графу 4 журнала полевых измерений горизонтальных углов (табл. 1).

Открепив алидаду винтом, закрепляющим горизонтальный круг, зрительную трубу наводим на точкуВи, закрепив винт, точное наведение перекрестия сетки нитей на цель завершают наводящим винтом. Берут отсчёт, записывают в графу 5 (табл. 1).

Значение горизонтального угла АОВ ( Р ) получается из разности отсчётов на точку В и точку А:

АОВ = в - а, (22)

если отсчёт по лимбу горизонтального круга В будет меньше отсчёта А, то к нему прибавляют 360° (рис. 25).

Для измерения угла при круге право (КП) трубу переводят через зенит и повторяют вышеописанные действия в той же последовательности. Все наведения трубы на точкиАи В при круге право производят, действуя закрепительным и наводящим винтами. Отсчёт при КП записывают в графу 5 (табл. 1) и вычисляют значения угла из полуприема - графа 6, среднее значение угла из приема - графа 7 и окончательное значение угла - графа 8.

Сравнив измеренные углы при КЛ и КП, определяют их расхождение, которое не должно превышать двойной точности измерения угла данным тахеометром (табл. 3).

№ стан-it ни	Поло­жение круга	Точка на­блю­дения	Отсчёты по горизон- тальному кругу		Рср
I	КЛ	В	313°З1	64°45'	64° 44'30"
		А	248°46'
	КП	В	133°30'	64°44'
		А	68°46'

Таблица 3

Вертикальный угол измеряют с помощью вертикального круга при

КЛ и КП. Действуя закрепительным винтом трубы и наводящим винтом, среднюю горизонтальную нить наводят на точкуАсначала при одном круге (КЛ) и берут отсчёт по лимбу вертикального круга, затем, открепив алидаду горизонтального круга, переводят трубу через зенит. Среднюю нить наводят на точкуАпри КП и берут отсчёт. Отсчёты записывают в графу 4 табл. 2 измерения вертикальных углов.

При наведении трубы на цель, следят за положением пузырька цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга, который должен быть в нуль-пункте и при КЛ и при КП.

По значениям отсчётов двух кругов КЛ и КП вычисляют МО - место нуля вертикального круга и угол наклона линии по формулам (19), (20) и (21).

Колебания МО при измерении вертикальных углов не должны превышать значения погрешности измерения вертикального угла одним приёмом, равной ~ 2'.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4.

ИЗУЧЕНИЕ НИВЕЛИРА И ВЫПОЛНЕНИЕ ЕГО ПОВЕРОК

Нивелир - это прибор, предназначенный для определения превышений между двумя точками на земной поверхности методом геометрического нивелирования с помощью горизонтального луча и реек.

Цель работы: изучить устройство глухого нивелира с цилиндрическим уровнем Н-3, освоить правила отсчитывания по нивелирной рейке и измерения расстояний нитяным дальномером.

Выполнить поверки и юстировки нивелира.

Порядок выполнения лабораторной работы.

Задание 1.

1.1. Начертить схему геометрических осей нивелира, показав обязательное взаиморасположение осей.

1.2. Перечислить названия геометрических осей вращения нивелира:

1.

2.

3.

4.

1.3. Написать каким геометрическим условиям должен удовлетворять нивелир.

Геометрические условия нивелира:

1.

2.

3.

Задание 2.

1. Сделать копию рисунка 26 и обозначить цифрами на нём основные части и винты нивелира Н-3.

2.2.Записать названия частей и винтов нивелира Н-3 по порядку

1

6

5

4

3

2

Задание 3.

3.1Освоить правила отсчитывания по нивелирной рейке и измерения расстояний нитяным дальномером (рис. 27). Дать свое изображение поля зрительной трубы нивелира с изображением части нивелирной рейки, сетки нитей и пузырька цилиндрического уровня.

Вычислить расстояние от нивелира до рейки по формуле:

I=(C_H-Св)•k= , (23)

гдеk — коэффициент дальномера,k = 100;

С_н — отсчёт по нижней нити креста сетки нитей;

С_в — отсчёт по верхней нити креста сетки нитей;

а — отсчет по средней нити.

Отсчеты по рейке: С_В= 1100 мм; С_Н= 1400 мм; а = 1250 мм,

I = ( Сн- Св) • к = 30 м.

Задание 4.

4.1. Выполнить поверки круглого уровня, положения сетки нитей и главного условия нивелира. Ответить на вопрос - требуется ли юстировка нивелиру.

поверка круглого уровня ( );

поверка положения сетки нитей ( );

поверка главного условия нивелира ( ).

В скобках указать, какое геометрическое условие проверяется.

4.2. Результаты проверки главного условия нивелира занести табл.4. Выполнить вычисления превышения(hj_₂)и ошибки х в двойном нивелировании по формулам (24) — (30):

с учётом ошибки,hi=h₂ (h₁.₂); (24)

hi= i₁ —ai,(25)h₁ = i₁ + х —a₁; (26)

h2= a2— i₂,(27)h2= a2— i2— х; (28)

i₁ + х —a₁ =a₂ —i₂ — х; (29)

_x=a^_i₁+±(30)

Правильный отсчёт приi2вычисляется по формуле:

a'₂=a₂- х. (31) Исправление цилиндрического уровня производят, если х > 4 мм.

Методические указания

Нивелир Н-3 предназначен для геометрического нивелирования. В рабочем положении его визирная ось горизонтальна. По способу приведения визирной оси в горизонтальное положение он относится к нивелирам с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе.

Главным требованием, предъявляемым к нивелиру Н-3, является параллельность оси цилиндрического уровня визирной оси трубы.

Перед началом работ необходимо убедиться, что инструмент пригоден для нивелирования. Проверка работоспособности отдельных частей прибора и правильности взаимного расположения его осей

производится с помощью поверок. В случае каких-либо отклонений, проводят работы по их исправлению, т.е. юстировку прибора.

Приведение нивелира в рабочее положение (установку оси вращения нивелира в отвесное положение) выполняют подъемными винтами по круглому уровню.

Перед взятием отсчетов по рейке наблюдатель, глядя в окуляр зрительной трубы, следя за положением пузырька цилиндрического уровня и вращая элевационный винт, выводит пузырек в нуль-пункт, т.е. приводит в контакт изображение половинок противоположных концов пузырька уровня в поле зрения окуляра (рис. 28).

Поверки и юстировки нивелира Н - 3

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира (U₁U₁ || ТТ ).

Вращением подъемных винтов приводят пузырёк уровня на середину. Верхнюю часть нивелира поворачивают на 180°. Если пузырёк не сместился, то условие выполнено. В противном случае юстировочными винтами уровня перемещают его к нуль-пункту на половину дуги отклонения, затем подъёмными винтами переводят на середину. Поверку и юстировку повторяют (рис. 29).

2. Вертикальный штрих сетки должен быть параллелен оси вращения нивелира, а горизонтальный - перпендикулярен к этой оси (вв|| ТТ, гг1 ТТ).

Приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Наводят вертикальную нить сетки на шнур отвеса, расположенного на расстоянии 20 - 25 м от нивелира. Если вертикальный штрих сетки не совпадает со шнуром отвеса, условие не выполнено.

В таком случае снимают окулярную часть трубы и открывают оправу с сеткой, оправа привинчена тремя винтами. Отпускают верхний и нижний винты на целый оборот, а средний на четверть оборота. Затем поворачивают пластину в нужную сторону. Надевают окулярную часть трубы и проверяют положение вертикальной нити. После её установки закрепляют средний, а затем верхний и нижний винты оправы сетки, а также окулярную часть трубы (рис. 30).

Поверку можно выполнить и другим способом, при котором проверяется условие «горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения инструмента».

Зрительная труба наводится на хорошо заметную точку и вращением наводящего винта зрительной трубы точка переводится в другую позицию.

Если точка отошла от горизонтальной нити, поверка считается невыполненной, и если это произошло в полевых условиях и необходимо закончить работу, то брать отсчёты по рейке рекомендуется по центру сетки нитей.