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

11 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

21986. Византия в IV-XI вв. 123.5 KB
  Географическое положение Византии делало империю как бы связующим звеном между Востоком и Западом. В состав Византии в этот период входила вся восточная половина Римской империи. Территория Византии по данным источников в это время превышала 750 тыс. Латинское население западных областей Византии было немногочисленно.
21987. Византия в XII-XV вв. 78 KB
  административный и судебный иммунитет в большинстве владений у родственников императоров был полный налоговый иммунитет имели они и свой штат оставался в Византии ограниченным не только в XII в. Пожалование земли и крестьян в пронию до известной степени заменило стратиотское землевладение крестьянского типа которое полностью не исчезло а сохранялось до конца существования Византии. В Византии имел гораздо меньшее развитие чем на Западе процесс субинфеодации. Феодальные институты Византии прония арифмос харистикий экскуссия ...
21988. Германия в XI-XV вв. 151.5 KB
  Полностью романской была Лотарингия присоединенная к Германии уже в конце IX в. Новые императоры вернулись от вселенской политики к германским проблема в Италию ходили походами только для коронации в Германии опирались на епископов и на слой министериалов и боролись с герцогами. Но после клюнийской реформы духовенство в Германии усилилось а в XI в. Генрих IV стал править самостоятельно в качестве короля Германии ему прежде всего пришлось столкнуться с фактом возросшей независимости светских и духовных князей.
21989. Германия в XVI-первой половине XVII вв. 182.5 KB
  Международная экономическая роль Германии выражалась в том что она занимала первое место в мире по добыче серебра 80 шло из Германии в Европу. Альбрехт не был в состоянии уплатить Фуггерам и добился от папы Льва X разрешения провести продажу индульгенций в Саксонии и других местах Германии за что обещал уплатить курии 10. На востоке Германии большое значение приобретают ярмарки в Лейпциге с конца XV в. Процесс созревания некоторых предпосылок генезиса капитализма был приостановлен в Западной Германии и Австрии феодальной реакцией...
21990. Гуманизм Италии XIV-XV вв. 147 KB
  Гуманисты были творцами новой системы знания в центре которого стояла проблема человека его земного предназначения термин humanista полагает П. Мишле выдвинул принципиально отличное от средневекового решения проблемы отношения человека к миру. Бурдаха где он писал что новое понимание искусства литературы науки новая концепция человека не вступали в противоречие в христианской религией ибо были предопределены ее пышным цветением в XIII в. Наиболее значительной для Тоффанина была идея божественности человека.
21991. Западная Европа в конце XI в. 30 KB
  Отношения между представителями класса феодалов в государствах Западной Европы строились по принципу т. На ее вершине находился император король который считался верховным сеньором всех феодалов их сюзереном главой феодальной иерархии. Среди церковных феодалов тоже существовала иерархия по рангу занимаемой ими должности: папа римский кардиналы архиепископы епископы аббаты приоры кюре викарий. Многие из них были вассалами светских феодалов по своим земельным владениям и наоборот.
21992. Западные славяне 61.5 KB
  начинается серия войн с Византией велись они с переменным успехом но в целом удачно для Болгарии. престиж Болгарии как международной державы был высок. Послов Болгарии за императорским столом сажали выше чем послов германского императора Оттона I. в Болгарии появилось богомильское движение дуализм.
21993. Индия в IV-VI-VII-XII вв. 50 KB
  Упадок империи Гуптов в Индии явился рубежом отделяющим древность от средневековья. Индии. вождем эфталитов стал Торомана который овладел Гандхарой областью на северозападе Индии затем двинулся в пределы самой империи. Инд частью Центральной Индии совр.
21994. Индия в XII-XVII вв. 74.5 KB
  Завоеванные индийские земли были включены в состав гос. земель державы Гуридов и Мухаммед Гури как их верховный собственник стал раздавать эти земли в условное феодальное держание икта своим военачальникам поставив над ними в качестве наместника Кутбаддина Айбека. Военачальники которым он роздал индийские земли в феодальное держание отказались признать нового правителя Газни своим господином и создали на территории Северной Индии собственное государство получившее название по имени своей столицы Делийский султанат 12061526 гг....