73958

Угловые измерения

Лекция

Математика и математический анализ

Классификация теодолитов и особенности устройства ЭОП теодолитов-тахеометров Измерение горизонтальных и вертикальных углов. Принцип измерения горизонтальных и вертикальных углов Угловые измерения занимают составляют основу геодезических измерений на местности. Измерения вертикальных углов.

Русский

2014-12-23

1.26 MB

10 чел.

Лекция 5

Угловые измерения

  1.  Принципиальная схема угловых измерений
  2.  Общее устройство назначение, комплект и т.т.х. теодолитов 2Т30
  3.  Классификация теодолитов и особенности устройства ЭОП теодолитов-тахеометров
  4.  Измерение горизонтальных и вертикальных углов

1.Принцип измерения горизонтальных и вертикальных углов

Угловые измерения (занимают) составляют основу геодезических измерений на местности.

Горизонтальный угол – угол в горизонтальной плоскости, который образуют горизонтальные пракции двух направлений образующих этот угол.

Обозначения на рисунке:

В-вершина измеряемого

угла

ВС и ВА - направления

образующие

горизонтальный угол

Q-горизонтальная

плоскость

(β)abc-гор. угол на

плоскости

-верт. проектирование

плоскости.

Гор. угол (β) есть линейный угол двугранного угла между отвесными проектирующими плоскостями  проходящими через стороны ВС и ВА, образующими угол и вершину угла В на местности.

Гор. углу (β) будет равен всякий другой угол вершина которого находится в любой точке отвесной линии Bb двугранного угла АВС, а стороны угла ВС и ВА лежат в плоскости параллельной горизонт. плоскости Q.

Если в точке  поместим градуированный круг центр которого лежит на отвесной линии Bb и он параллелен плоскости Q, то на нём можно отметить дугу  заключённую между сторонами двугранного угла.

угол

Следовательно для измерения гор. угла прибор должен иметь:

-градуированный горизонтальный круг (ГК);

-подвижную визирную плоскость (Р или ) вращающуюся вокруг отвесной линии, её образует визирная ось зр. трубы.

Последовательно визируя на точки А и С нужно взять отсчёты по ГК и затем вычислить величину гор. угла β.

      

Причём точка  может находится на любой высоте от точки В.

Правило вычисления горизонтального угла:

Горизонтальный угол равен разности отсчётов правого и левого направлений.

Измерения вертикальных углов.

Для измерения вертикальных углов в приборе должен быть также и вертикально расположенный градуированный круг (ВК).

Центр круга должен быть расположен (совмещён) с горизонтальной осью прибора и быть параллельным вертикальной проекционной плоскости.

Вертикальный угол – это угол в вертикальной плоскости между линией горизонта прибора и направлением на предмет наблюдения.

горизонт прибора (гор.ось)
Вертикальный угол вычисляется по разности отсчётов этих двух направлений.

Принцип измерения горизонтальных и вертикальных углов реализован в основном геодезическом приборе, который называется теодолит.

В основу изучения будет положена модификация 2Т30.

Историческая справка.

Прообразом современных углоизмерительных приборов явилась астролябия, изобретённая до н.э.

Астролябия состоит из:

-круга с делениями;

-вращающейся линейки с диоптрами служащими для наведения на предмет.

С 16-17 века в угломерных приборах стали применяться:

-вертикальные круги;

-зрительные трубы;

-уровни;

-верньеры с микроскопом;

-сетка нитей зрительной трубы.

Один из первых теодолитов (теодолит Рамсдена) создан уже в 1783г.

2 вопрос. Общее устройство, назначение теодолита и основные т.т.х., классификация теодолитов.

Теодолит состоит из следующих основных частей:

  1.  Основание прибора с подставкой и тремя подъемными винтами
  2.  Вертикальная ось прибора с горизонтальным кругом и алидадой горизонтального круга
  3.  Колонка зрительной трубы с отчётной системой образует вращающую часть прибора
  4.  Зрительная труба теодолита

Назначение теодолита:

  1.  Измерение горизонтальных и вертикальных углов
  2.  Измерение расстояний по дальномерной рейке
  3.  Определение азимутов магнитных ориентирных направлений
  4.  Может быть использован при нивелировании для определения превышений между точками и определения отметок точек.

Комплект теодолита:

  1.  Теодолит в футляре
  2.  Штатив
  3.  Ориентир-буссоль
  4.  Отвес
  5.  ЗИП (запасные инструменты и принадлежности)

Основные Т.Т.Х. технического теодолита 2Т30:

  1.  С.К.П. измерение отдельного горизонтального угла (способ приемов)
  2.  Увеличение
  3.  Поле зрения
  4.  Предел фокусировки 1,2м.→∞
  5.  Коэффициент дальномера 100
  6.  Цена деления на вертикальном и горизонтальных кругах
  7.  Цена деления шкалы микроскопа  
  8.  Цена деления цилиндрического уровня
  9.  Всего 2,3кг.

Особенности устройства отдельных частей теодолита.

Зрительная труда

Назначение – для точного визирования на цель (предмет).

Основные характеристики зрительной трубы.

  1.  Увеличение ()

- аналитический -визуальный

Способы: аналитический и визуальный

  1.  Поле зрения

Угломерные круги

Горизонтальный круг (ГК) – представляет собой стеклянное кольцо-лимб (от латинского limbus-кайма) с градусными делениями.

Сверху ГК расположено устройство, которое фиксирует положение подвижной визирной плоскости зрительной трубы над ГК и позволяет производить отсчёты на круге с высокой точностью.

Это устройство назвали алидадой (от арабского слова аль-идада-линейка)

Алидадная вращающаяся часть прибора расположена соосно на одной вертикальной оси с горизонтальным кругом и может вращаться над горизонтальным кругом и вместе с ним.

Шкала алидады ГК

Вертикальный круг (ВК) – также стеклянное кольцо с градусными делениями и жестко закреплен на горизонтальной оси прибора

Шкала микроскопа ВК

Уровни

служат для приведения осей плоскостей теодолита в горизонтальное или вертикальное положение.

Цилиндрический

Круглый

Контактный

Отсчетное устройство и оптическая система

Отсчет – угловая величина дуги между нулевым делением круга (ГК, ВК) и градусным делением внутри шкалы алидады.

Отсчетная система – система линз, призм, зеркал прозрачных градусных кругов (ГК,ВК), обеспечивающих прохождение световых лучей и наблюдение отсчетов.

3 вопрос. Классификация теодолитов и особенности устройства электронно-оптических теодолитов-тахеометров.

- По точности

    - По назначению

По точности

Высокоточные                Точные      Технические

Т1       Т2, Т5               Т15, Т30, Т60

           ( 2Т 30 – 4Т 30) унифицированные серии      

      

По назначению

Собственно           Тахеометры        Теодолиты           Специализированные

теодолиты                                           спец.назначения

для измерения         для измерения       - астрономические      - гиротеодолиты

горизонтальных      горизонтальных,           универсалы      - фототеодолиты

и вертикальных       вертикальных                АУ 2"/2"       - кодовые теодолиты

углов          углов и        - маркшейдерские      - лазерные теодолиты

       расстояний        Т 15 М, Т 30 М

       - теодолит-нивелир

           ТН

Справочно-информационный материал

Гиротеодолит – предназначенный для автономного определения истинных азимутов направлений на земной поверхности. Датчиком направления истинного меридиана является гироскоп.

Фототеодолит – предназначенный для наземной фототопографической съемки в приборе соединены фотокамера и теодолит.

Кодовые теодолиты -  теодолиты, в которых  на углоизмерительных кругах вместо градусных делений нанесены кодовые дорожки в виде темных и светлых полос. Отображения угломерной информации в кодовом виде позволяет повысить точность снятия отсчетов.

Лазерные теодолиты -  теодолиты, в которых линия визирования создается узконаправленным лучом света. Визирование выполняют по выставляемой визирной марке (отражатель). Лазер – оптический квантовый генератор.

Современные электронные теодолиты и тахеометры

Все измерения выполняются в автоматизированном режиме. Современные приборы снабжены встроенными:

- вычислительными средствами (встроенная мини ЭВМ);

- запоминающими устройствами, которые обеспечивают регистрацию и хранение результатов измерения и дальнейшее их использование на ЭВМ для обработки;

- угломерная часть сконструирована на базе кодового теодолита*;

- измерение расстояний выполняется встроенным светодальномером;

*Кодовый теодолит 

На  угломерных кругах вместо штрихов располагаются кодовые дорожки (диски), дающие возможность на основе сочетания прозрачных и непрозрачных полос получить при пропускании через них света лишь два сигнала: “темно - светло”.

В этом случае значение каждого наблюдаемого направления получается как сочетание двух таких сигналов. Тем самым в основу кода кладется двоичная система счисления, как в ЭВМ.

Информация об угловых значения выдается в градусах.

Блок-схема. Теодолит-тахеометра Теа3М

Угломерная часть

Дальномерная часть

Вычислительное устройство

Записывающее устройство

Программы решаемых задач

Вывод информации на вычислительные устройства

Кодовый теодолит

Светодальномер

Мини ЭВМ

Карты памяти

- обр. засечка;

- прям. засечка;

- опр. высоты;

- опр. недостат. расст.;

-опр. план;

Компьютер

Экран отображения информации

Пульт управления

Электропитание- батарея 7,2

Рабочее время до 30 часов.

Приложение

Решаемые задачи с использованием тахеометра

Общий вид тахеометра

4 вопрос. Измерение горизонтальных и вертикальных углов

Способы измерения горизонтальных углов

Отдельного горизонтального угла

Нескольких горизонтальных углов с точки состояния

Измерение или отложение отдельного горизонтального угла с повышенной точностью

Способ приемов

Способ круговых приемов

Способ повторений

Способ измерения вертикальных углов

Измерение горизонтальных углов способом прием

Способ приемов  включает два полуприема (при КП и КЛ)

1-й полуприем (КЛ):

- визирование на точку правого направления, снятие и запись отсчета по ГК;

- визирование на точку левого направления, снятие и запись отсчета по ГК;

- вычисление значения угла в полуприеме:

2-й полуприем (КП):

Действия аналогичные первому полуприему.

- (вычисление) оценка допустимых расхождений

, где t-точность снятия отсчета; t=0,5’

- вычисление значения угла в приеме

Измерение горизонтальных углов способом повторений

1-й полуприем (КЛ):

- установить отсчет ;

- навести на левый предмет (Н);

- навести на правый предмет (В);

- закрепить алидаду;

- открепить винт ГК;

- навести на левый предмет (А);

- закрепить винт ГК;

- отпустить амплитуду и навести на правую точку;

2-й полуприем (КП):

Контроль  и

Измерение вертикальных углов

Последовательность измерения:

- навести на точку, снять отсчет по ВК (КЛ);

- навести на точку, снять отсчет по ВК (КП);

- вычислить МО ВК:

  (для 2T30)

 (для Т30)

- вычислить значение угла наклона:

Основной критерий точности измерения вертикальных углов - сходимость значения МО (ВК).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64792. ВЗАЄМНА ДИФУЗІЯ ТА ЕВОЛЮЦІЯ СТРУКТУРИ В ЛОКАЛЬНО-НЕОДНОРІДНИХ ПОТРІЙНИХ СПЛАВАХ 4.04 MB
  Виділення найраціональнішого методу визначення матриці коефіцієнтів дифузії для потрійних систем який значно спрощує експеримент є досить актуальною проблемою теорії дифузії. Тому оцінка точності методик визначення матриці коефіцієнтів дифузії для потрійних систем...
64793. БІОТЕХНІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПІДРОЩУВАННЯ ЛИЧИНОК КОРОПОВИХ РИБ ЗА ОБМЕЖЕНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ (НА ПРИКЛАДІ ВАТ “СКВИРАСІЛЬРИБГОСП”) 498.5 KB
  В цьому випадку вирощувальні стави наповнюються водою ранньою весною і не забезпечують необхідних технологічних умов для ефективного вирощування рибопосадкового матеріалу безпосередньо від €œзаводських личинок тому що до цього моменту у вирощувальних ставах вже накопичується...
64794. Організаційно-економічний механізм оцінки ділової репутації промислового підприємства 335.5 KB
  Процеси приватизації, вторинного перерозподілу власності, утворення нових і переформування крупних корпоративних структур, що відбуваються в Україні, зумовлюють необхідність врахування вартості ділової репутації під час оцінки вартості підприємств як цілісних майнових комплексів.
64795. ПОЛІТИЧНІ ПАРТІЇ ЯК СУБ’ЄКТИ ДЕРЖАВНОЇ ПОЛІТИКИ В СУЧАСНІЙ УКРАЇНІ 355.5 KB
  Дослідження влади та управління неможливе без аналізу діяльності політичних партій у владних структурах. Тому аналіз впливу інституту політичних партій на державну політику та управління важливий для підвищення їх результативності.
64796. АЛГОРИТМИ АРХІВАЦІЇ НА ОСНОВІ СИСТЕМИ ЧИСЛЕННЯ ШТЕРНА-БРОКО 18.8 MB
  Для зберігання великих обсягів інформації для прискорення передачі файлів по мережі а також при не значних об’ємах носіїв даних використовуються алгоритми попереднього стиснення з подальшою можливістю відновлення і обробки.
64797. Імунологічні і гормональні дисфункції у хворих з хронічними механічними травмами слизової оболонки порожнини рота та їх корекція в комплексному лікуванні 285.5 KB
  Це диктує необхідність вивчення характеру дисфункції локальної імунної системи у хворих на хронічну механічну травму СОПР що дозволить предметніше з’ясувати порушення місцевого імунологічного бар’єру. Тому представляється актуальним визначення характеру змін статевих гормонів...
64798. УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ГЛИБИН НА ШЕЛЬФІ 376 KB
  Одним з істотних аспектів проблеми безаварійного судноводіння є забезпечення необхідного рівня точності вимірювання глибин при плаванні судна в стислих умовах. Оскільки заходи направлені на зниження аварійності судноводіння є актуальним і перспективним...
64799. ПОЛІПШЕННЯ ТЕХНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕКЦІЙНОГО ВАГОНУ-ПЛАТФОРМИ ШЛЯХОМ ВДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ 3.64 MB
  Мета даної роботи поліпшення технічних характеристик секційного вагонуплатформи за рахунок удосконалення конструкції з урахуванням зниження металоємності. Для досягнення поставленої мети необхідно: провести огляд існуючих конструкцій спеціалізованих вагонівплатформ...
64800. ДЕРЖАВНИЙ АНТИМОНОПОЛЬНИЙ КОНТРОЛЬ ПРОЦЕСІВ ЕКОНОМІЧНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ 240 KB
  Основою державного контролю економічної концентрації є такі принципи як єдність економічного простору вільне переміщення товарів послуг і фінансових засобів підтримка конкуренції недопущення економічної діяльності спрямованої на монополізацію і несумлінну конкуренцію.