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

7 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

53422. Важливість упровадження в навчальний процес інтерактивних технологій як одного із засобів особистісно-зорієнтованого навчання 43 KB
  Сучасна школа стоїть перед прикрим фактом: в умовах традиційних форм та методів навчання школярі пасивно отримуючи інформацію не вміють здобувати її самостійно і застосовувати те що знають. Особистіснозорієнтоване навчання у цьому плані є досить перспективним оскільки воно виходить із самоцінності особистості її духовності та суверенності. Визначальним для особистіснозорієнтованого навчання має бути соціокультурний діалог у системі â€œпедагог – дитина†на основі її розуміння прийняття і визнання.
53423. Зимова подорож до святого Миколая. Виготовлення листівки бажань 41.5 KB
  Зимова подорож до святого Миколая. Мета: розширити знання учнів про святого Миколая; вчити учнів правильно виразно читати поетичні твори; збагачувати словниковий запас учнів; виготовити листівку бажань; сприяти вихованню міцної внутрішньої опори людини що знаходить свій прояв у доброті чуйності лагідності. Сьогодні на уроці ми завітаємо у гості до святого Миколая. Я знаю що день святого Миколая – улюблене свято українських дітей.
53424. Інтегроване заняття з використанням наочного моделювання 31 KB
  На основі знайомої казки Колосок за допомогою схемсимволів вчити дітей сприймати зміст казки. Хіба зможемо прожити ми без них Діти вам подобаються казки Що вам подобається в казках Так всі люблять казки кони ведуть нас у світ пригод вчать розпізнавати добро зло. 1 коробка Діти підійдіть до коробки з літерою А в коробці захована схема з гудзиків за казкою Колосок З якої казки герої Який був півник Якими були мишенята Як звали Півника мишенят Чому вчить ця казочка Хто не працює той не їсть Потрібно...
53425. Формування ключових компетентностей молодшого школяра шляхом впровадження інтегрованих уроків 299 KB
  Предметних компетентностей: ознайомити дітей з усіма варіантами числа 7; вчити учнів складати розв’язувати читати вирази на додавання в межах 7; вивчити назви днів тижня; розвивати мислення пам’ять; розширити знання про фрукти їх користь для людей; збагатити словниковий запас поняттями екзотика екзотичні фрукти; виховувати бережливе ставлення до природи зокрема садупрагнення до здорового харчування. Обладнання: мультимедійний проектор комп’ютер аудіозаписи мікрофон демонстраційний матеріалкартки із...
53426. Закріплення вивчених букв. Робота з дитячою книгою. Українська народна казка «Курочка Ряба». Виготовлення курочки з солоного тіста 209 KB
  Мета Формувати у дітей поняття про казку як художній твір,Розвивати навички слухання та інтонування почутого, мовлення, уяву, фантазію, логічне раціональне мислення, використовуючи методи інтерактивного навчання; закріплювати вміння читати слова, речення та тексти з вивченими буквами, вдосконалювати навички звукового аналізу слів;
53427. Таблицы сложения и вычитания числа 9. Периметр четырехугольника. Изготовление кораблика способом оригами 180.5 KB
  Трудовое обучение: продолжать знакомить учеников с оригами как видом искусства; учить изготавливать кораблик способом складывания и перегибания бумаги; развивать внимание усидчивость умение работать по технологической карте; воспитывать усидчивость старательность. Как называется эта геометрическая фигура четырехугольник Работа по таблице четырехугольники.
53428. Весна прийшла. Вірш Л.Українки «Вишеньки». Виготовлення сувеніру для мами 76.5 KB
  Мета: вчити учнів виготовляти сувеніри і розвивати вміння самостійно добирати розмір колір матеріал працювати з поролоном і картоном; формувати емоційно-позитивне ставлення до художнього образу вишні; поглибити кявлення про народні звичаї та повір’я; розвивати зв’язне мовлення творчість мислення естетичний смак; виховувати любов до мами почуття вдячності і шанобливе ставлення повагу гордість за рідну матусю бажання...
53429. Життя в добрі 3.65 MB
  Так би і померла та людина, аби тою дорогою не проїздив самарянин. Треба відмітити, що євреї не любили самарян. Вони не розмовляли з самарянами і навіть не пускали їх у свій храм для поклоніння Богу. Але коли самарянин побачив пораненого єврея, то не став згадувати про це.
53430. Математична подорож на Південний берег Криму 722 KB
  На тему: Математична подорож на Південний берег Криму. Математичнаподорож на Південний берег Криму. Ознайомити учнів з географічним положенням рослинним та тваринним світом Південного берега Криму розширювати та збагачувати знання дітей про природу виховувати любов до природи та бережливе ставлення до її багатств. Обладнання: фізична карта України гербарій рослин Південного берега Криму мультимедійні засоби навчання малюнки підручники: 1 Богданович М.