15. Типи і призначення відлікових улаштувань.

По типу відліку по лімбу улаштування розрізняють:

1. По верньєру (ноніусу);

2. По штриховому мікроскопу;

3. По шкаловому мікроскопу;

4. По мікроскопу з оптичним мікрометром.

Різні відлікові улаштування вирішують різні завдання. Це, як правило:

а) оцінка на око десятих частин інтервалу між штрихами лімбу;

б) коінцидентного сполучення штрихів (діаметральне сполучення).

Як правило, відлікові пристрої конструктивно розташовані поруч з зоровою трубою (для зручності зняття відліку). Нижче наведені відлікові пристрої.

Верньєр – допоміжна шкала, яка може переміщуватися вздовж основної шкали і служить для оцінки десятих частин основної шкали. На верньєрі на 1 штрих більше, ніж на лімбі, тобто сам інтервал між штрихами менший.

Рис.5.1. Принцип верньєра

1 – лімб;

2 – верньєр.

Верньєр - це прототип штангенциркуля.

(5.2)

-ціна поділки верньєра; - ціна поділки лімба; n-число поділок верньєра;

n-1 - число поділок лімба; t-точність верньєра.

Точність верньєра визначається:

Рис.5.2. Точність верньєра

Повірки верньєра:

1) При сполученні першого штриха останній також має збігатися;

2) Між шкалою лімба і шкалою верньєра зазор не повинен перевищувати половину товщини штриха.

Штриховий мікроскоп.

Він є найпростіший із сучасних оптичних відлікових пристроїв. Тут на сітку ниток наноситься штрих, що є індексом. Він знаходиться в площині зображення об’єктива мікроскопа на скляній пластинці. Оцінка десятих долей виконується до 0,1 поділки на око.

Така конструкція застосована в технічних теодолітах Т-30 і Th-51 фірми „Opton”.

Слід звернути увагу, що при такій конструкції знімають відліки тільки по одному краю лімба, тобто ексцентриситет не виключається.

Рис.5.3.Штриховий мікроскоп

Повірки і вимоги.

1.Зображення штрихів круга і штриха індексу повинні спостерігатися однаково чітко;

2.Штрих-індекс повинен розташовуватись паралельно штрихам круга (лімба).

Шкаловий мікроскоп.

Шкаловий мікроскоп –сучасний відліковий пристрій, який використовується в точних теодолітах типу Т5. Тут в фокальній площині мікроскопа на скляній пластинці встановлюють шкалу, довжина якої повинна відповідати відстані між сусідніми штрихами лімба.

Невідповідність довжини шкали найменшому видимому інтервалу лімба називається реном.

Рен можна змінити завдяки регулюванню збільшення мікроскопа. Точність відліку по цьому мікроскопу –0,1΄.

Відлік :5˚22,΄8.

Рис.5.4. Шкаловий мікроскоп

Вимоги до шкалового мікроскопу.

1.Рен має бути відсутній або знаходитись в допустимих межах.

2.Штрихи лімба і штрихи мікроскопа мають бути видно чітко при одному положенні окуляра мікроскопу, тобто повинен бути відсутній паралакс.

Така конструкція застосовується також в теодолітах Theo-020 фірми “Opton” і Т16 фірми “Вільд”.

Крім наведених вище є конструкція мікроскопа з гвинтовим мікрометром. Вона застосовується в теодоліті ТТ2/6 (теодоліт тріангуляційний). Така конструкція ще й сьогодні є в астрономічних приладах. Мікроскоп точний, але складний.

Найбільш сучасний відліковим улаштуванням є мікроскоп з оптичним мікрометром. Він застосовується в найбільш точних теодолітах Т1, Т2, Т0,5 а також в теодоліті Theo-010 фірми “Opton”.

Принцип дії мікроскопа з оптичним мікрометром полягає в тому , що за його допомогою відслідковують переміщення зображення ділянки шкали лімба.

Конструктивно мікроскоп з оптичним мікрометром має вигляд мінімум одного, а частіше 2 рухомих оптичних клинків, які при переміщенні барабаном оптичного мікрометра одночасно переміщують шкалу з поділками. Ця шкала має 600 поділок (10х60 штрихів-секунд, тобто 10΄х60˝).

Переваги мікроскопа з оптичним мікрометром:

1.Більш висока точність по відношенню до всіх інших;

2.Зручність в користуванні, так як окуляр оптичного мікрометра знаходиться поруч з окуляром зорової труби.

Оптичний мікрометр може бути конструктивно виготовлений так, що рухомий елемент може бути виконаний як:

а)плоско паралельна пластинка, що обертається відносно нерухомої вісі;

б)оптичний рухомий клин , що переміщується паралельно оптичній вісі;

в)обертаючий оптичний клин;

г)лінза, що переміщується перпендикулярно оптичній вісі та інше.

Оптичний мікрометр в точних теодолітах (наприклад в Т1,Т2,Т05) виконується у вигляді двох пар клинків : одна пара рухома, друга –нерухома. При цьому одна і друга пара мають клинки з однаковим кутом захоплення та орієнтовані один до одного так, що захоплюючі ребра направлені в протилежні сторони.

Оптичний мікрометр нівеліра.

В точних нівелірах застосовується мікрометр, який виконаний у вигляді плоско паралельної пластинки , що обертається перед об’єктивом на певний кут і. Так як пластинка плоско паралельна і знаходиться в паралельних пучках променів , то, відповідно до законів фізики , вона зміщує зображення рейки на величину h.

Рис.5.5. Оптичний мікрометр нівеліра

1-об’єктив нівеліра;

2-плоско паралельна пластинка;

3-барабан що нахиляє плоско паралельну пластинку.

Відлік по шкалі барабана змінюється від 0 до 100 поділок. При поділці рейки , на яку ми візуємо , яка , наприклад, має 5 мм, похідній поділці шкали буде відповідати зміщення h по рейці 0,05мм, коли 10мм – h=0,1мм. Така конструкція застосовується в точному нівелірі Н 1. Вона дає можливість більш точного зняття відліку по рейці. Наприклад, якби не було цієї пластинки, то ми десяті частини відліку знімали б на око, а при її наявності, знаючи ціну однієї поділки барабана і кількість поділок барабана, - більш точно визначаємо точність відліку.